ИДЕАЛЬНЫЕ УСИЛИТЕЛИ
Тестирование нескольких усилителей подтвердило их почти идеальные электрические характеристики при достаточной для бытовой акустики выходной мощности и отсутствие проблем при изготовлении и эксплуатации. Основная особенность усилителей - работа выходных транзисторов в термостабильном и ненастраиваемом режиме без отсечки, который с большой точностью обеспечивают специальные детектирующие дифференциальные усилители.
Характеристики - THDN менее 0,003 % даже при сигнале 20 кГц/ 4 Ома/ 200 Вт
IMD менее - (110-140) дБ , стабильность нуля на выходе менее +/- 5 мВ, стабильность
токов покоя выходных транзисторов лучше 5 % , устойчивость к помехам по источникам питания лучше минус 100 дБ, выходное сопротивление несколько тысячных Ома. Применяются самые распространенные и недорогие компоненты. Усилители питаются от обычного сетевого выпрямителя или импульсного источника питания (+/- 30-50 В -4А), не боятся коротких замыканий нагрузки и не требуют никаких настроек ! По схемам усилителей напряжения и предвыходных дифусилителей электронная промышленность могла бы даже делать специальные микросхемы - думаю они того стоят. Наши "оппоненты", например, выпускают похожие микросхемы LTC6090 и LT1166.
Выкладываю схемы четырех усилителей. Схема усилителя УНИВЕР опубликована (кстати) в Радиолоцмане в сентябре прошлого года ("Термостабильный 200-ваттный...").https://www.rlocman.ru/shem/schematics.html?di=660317
Общие комментарии к схемам следующие. Усилители напряжения на базе дифкаскада обеспечивают необходимое усиление (120-150 дБ) при минимальных искажениях и почти нулевой чувствительности к пульсациям источников питания (-100дБ). Ноль на выходе усилителей лучше +/- 5 мВ обеспечивается при подборе входных транзисторов с разницей h21 менее 3 %. При невозможности подбора можно ставить вместо эмиттерных - переменные резисторы близкого номинала и настраивать ноль вручную. В схемах ИДЕАЛ и СУПЕР-2N входные транзисторы могут быть и полевыми без ухудшения характеристик усилителя (подходят полевые транзисторы 2N7000, КП303,307 и подобные). Транзисторы в дифференциальных парах предвыходных детектирующих дифусилителей рекомендуется подбирать из одной партии с разбросом h21 менее 10 % (а таких обычно более 70 % в партии). Подходят транзисторы ВС546-ВС556 с буквами В и С и располагать их как можно ближе друг к другу или даже покрывать герметиком. Ещё лучше использовать SMD элементы (рекомендуются сборки BC847BPN, BC846BPN-SOT363 и обычные транзисторы BC846,BC856,2N5551,2N5401 - SOT32). Форумчане, надеюсь, придумают печатку для SMD варианта и поделятся с народом. Высококачественный усилитель без настроек и без танцев с бубном вокруг термостабильности! Рекомендую!
Выходной каскад начинается с эмиттерного повторителя и может применятся отдельно как высококачественный мощный повторитель с единичным усилением, выходными токами до 15 ампер, нелинейными искажениями менее 0,03 % при полосе более 1 МГц и скорости нарастания более 100 В на микросекунду. Параметры четырех видов выходного каскада (двух с вольтдобавкой и двух - без неё) очень близки.
Выходной каскад по сути являются источником тока, управляемым напряжением. Положительную и отрицательную полуволну сигнала усиливает свой детектирующий дифусилитель, следящий за режимом выходных транзисторов. ( В схеме УНИВЕР детектирование производится на транзисторах, а роль дифусилителей играют операционные усилители). Глубокая обратная связь по току приводит индивидуальные характеристики выходных транзисторов к "общему знаменателю". В итоге получается, что выходные полевые транзисторы, работающие параллельно, не нужно подбирать по напряжению затвор-исток. Не обязательно применять и комплементарные пары мощных биполярных транзисторов.
Подобный выходной каскад с детектирующими дифусилителями предложен японцами в патенте 1986 года, потом забыт и через 35 лет исследован и назван "классом i с малыми искажениями" Кендаллом ... Почему каскад до сих пор не воплотился в микросхему - не понятно.
Для желающих покрутить и проверить выкладываю файлы Микрокапа
Усилитель УНИВЕР.CIRУсилитель СУПЕР-2N.CIRУсилитель ИДЕАЛ.CIRУсилитель ОПТИМАЛ.CIR
Сообщение от asgladd
Социальные закладки