Бюджетные усилители «Super - А» класса с выходным каскадом на биполярных транзисторах-часть 2

Рейтинг:  5 / 5

Подробности

Категория: УМЗЧ на транзисторах

Опубликовано: 08.09.2018 18:37

Просмотров: 4396

Алексей Ковальский, г. Киев (Продолжение. Начало см. в часть 1)
Схема УМЗЧ JVC A-X 50 показана на рис.3. Она характерна для зарубежных усилителей конца 1970-х, начала 1980-х. Исключением является применение специализированной ИМС типа VC5022, обеспечивающей работу УМЗЧ в режиме «Super - А» (рис.4). В предыдущей линейке этих усилителей вместо ИМС использовался целый набор дискретных элементов, что заметно усложняло весь усилитель в целом. Обращает на себя внимание интегратор (IC361), выполненный на ОУ. в то время встречающийся сравнительно редко.

Основные характеристики полного усилителя
Номинальная выходная мощность......65x2 Вт на нагрузке 8 Ом
Полоса пропускания по уровню -3 дБ............от3 Гц до 200 кГц
Суммарный коэффициент гармоник при номинальной выходной мощности:
в полосе частот 20 Гц-20 кГц, не более ...0,007%
на частоте 1 кГц, не более....................0,001%
Демпфирующий фактор..............................75
Входная чувствительность........0,2 мВ (МС), 2,5 мВ (ММ), 150 мВ (line)
Отношение сигнал/шум............. 68 дБ (МС), 87 дБ (ММ), 108 дБ (line)
Выход на устройство магнитной записи. ..150 мВ (line)
Габариты................................435x117x365 мм
Масса.....................................................8,6 кг
Год выпуска.............................................1982
Методика проведения сравнительного прослушивания УМЗЧ
Она мало чем отличается от обычного прослушивания УМЗЧ. Один источник сигнала, один и тот же комплект акустики и даже один и тот же стабилизированный источник питания, используемый для всех, естественно, кроме JVC, по очереди прослушиваемых УМЗЧ. Мгновенное переключение испытуемых устройств, соответственно, отсутствовало, но в данном случае оно и не требовалось, так как разница в звучании усилителей легко и уверенно фиксировалась всеми присутствующими. В качестве источника сигнала был использован аудиоинтерфейс профессионального уровня, обеспечивающий КНИ в режиме «external loop-back» (line-out - line-in) на уровне 0,0005% (0,0006% при 16-битном разрешении сигнала, т.е. при воспроизведении стандартного CD формата).
В качестве испытательного материала использовались CD диски, файлы формата .flac, в том числе и студийные оцифровки (так называемые, «мастер-копии»), выполненные с высоким разрешением (24 бит / 96 кГц), разных жанров музыки. Надо отметить особо, что не все, что записано с высоким разрешением, звучит хорошо. И нельзя путать результат оцифровки сигнала, получаемого с помощью студийного аппарата магнитной записи звука, на котором воспроизводится оригинал студийной же фонограммы, с присутствующими в большом количестве (на разных сайтах, посвященных музыке) результатами творчества энтузиастов оцифровки дисков формата LP.
Результаты такого творчества звучат весьма скверно и в лучшем случае содержат очень достоверный образ конкретного проигрывателя LP дисков совместно с образом конкретного диска, использованных при оцифровке. Идеально фиксируются все вносимые такой связкой искажения, начиная от рокота самого проигрывателя, тресков, щелчков, вплоть до характерного поведения иглы при следовании по звуковой дорожке диска, что особенно заметного на участках, содержащих высокий уровень ВЧ составляющих. Любые попытки «улучшения» полученного таким путем «неудовлетворительного результата», производимые путем программной обработки фонограммы, приводят исключительно к значительной деградации исходного звукового образа, и итоговый результат такого действия сравним разве что с фонограммами, побывавшими на компакт-кассете и затем конвертированными в формат mрЗ. Тем не менее, весь этот хлам хранится и распространяется в форматах вплоть до 24 бит / 192 кГц. И пока не ясно, до каких пор все это безобразие будет продолжаться. Испытания усилителя Лайкова версия 5.1
После прочтения целой серии восторженных отзывов о «непревзойденном звучании» возникло желание проверить концепцию и провести сравнительные испытания с уже присутствующими «в хозяйстве» прототипами данной конструкции. Для испытаний был выбран усилитель версии 5.1 (рис.5) как самый малогабаритный. К тому же в процессе выбора уже наметился вариант его последующего практического применения.

Усилитель очень простой. Вся его сборка, с учетом времени необходимого для изготовления печатной платы, занимает часов десять. Фактически вроде бы имеем «конструкцию выходного дня». Затраты на приобретение деталей, требующихся для сборки собственно УМЗЧ, находятся в пределах 10 USD.
Стартует усилитель, собранный из исправных деталей и без ошибок монтажа, практически сразу. Но вот тут начинают всплывать «ржавые подводные мины», «предусмотрительно» заложенные в конструкцию самим разработчиком. Одна из самых первых намечается еще до начала сборки УМЗЧ: на авторской схеме присутствует список рекомендованных для использования в усилителе ОУ. Бросается в глаза уже то, что цоколевка одного из них не соответствует разводке печатной платы и даже самой схеме. Причем упоминание об этом факте у автора вообще отсутствует.
Вторая имеет следующий вид: автор даже не удосужился сам собрать и проверить то, что «изобразил на бумаге». Судя по номиналам резисторов R9 и R10 можно смело утверждать, что автором в лучшем случае был проверен и испытан только один канал, о чем, кстати, становится достоверно известно страниц эдак через двадцать - тридцать разнообразных форумных сообщений [13]. Ладно, проехали. Меняем пару резисторов и... вместо «ключика в кармане» имеем в наличии абсолютно неработоспособный узел температурной компенсации. Красивые картинки, описывающие работу данного узла, приводимые автором в описании своей конструкции [7], взяты в лучшем случае с потолка, так как абсолютно не соответствуют его реально наблюдаемому поведению. Сам УМЗЧ в итоге уходит в саморазогрев и все... дальше в том же духе можно исписать страниц двадцать.
Следует особо отметить следующее: после установки тока покоя (ТП) уже относительно отлаженного усилителя по рекомендованной автором методике все вроде бы и выглядит неплохо. Однако при повторном включении, на полностью остывших радиаторах, УМЗЧ стартует с ТП равным 7 мА и на рабочий режим самостоятельно выйти вообще не в состоянии. ТП УМЗЧ через час работы достигает аж целых 25...40 мА. Принудительная работа с большим уровнем выходного сигнала, правда, может прогреть усилитель до требуемого состояния (температура радиатора более 33°С), но это же «не серьезно». Вывод: автор по характерным допускаемым им ошибкам очень похож на Митрофанова, исходный лимит доверия к которому был полностью подорван благодаря его «феномену транзисторного звучания» [14].
Тем не менее, звучит усилитель Лайкова очень неплохо (измеренный КНИ на 1 кГц составляет 0.004%), что и заставляет искать решение для устранения обнаруженных его недостатков. Довести усилитель до относительно работоспособного состояния в итоге удалось, заменив резисторы R9 и R10 источниками тока, выполненными на подобранной паре полевых транзисторов типа КП303Е, начальный ток стока которых должен находиться в пределах 6,4.. .6,6 мА. Эти транзисторы оснащены небольшими трубчатыми радиаторами (рис.6) для устранения произвольного изменения ТП усилителя, вызванного их разогревом.

Применение источников тока кроме того, что позволило усилителю выходить на нормальный рабочий режим самостоятельно (примерно в течение минуты), заодно и заметно улучшило его звучание. Сцена стала четче, а ВЧ легче. КНИ усилителя упал почти в два раза. Судя по всему, в версии 7 усилителя [13] наблюдается схожий результат.
Оптимальный ТП для построенного варианта усилителя составил около 180 мА. Отличия в конечной схеме относительно авторской, помимо примененных источников тока, следующие: цепь R4C4 и резистор R6 отсутствуют, СЗ - неполярный, имеет емкость 47 мкФ, R13 - 10 Ом, в качестве VT3 вместо BD139 был применен «случайно обнаруженный в столе» КТ817В с h21э около 300. На самом деле, в случае использования источников тока, в УМЗЧ уверенно работает любой транзистор указанного типа. R7 и R8 выбираются в зависимо-сти от напряжения источника питания, и при ±25 В их номинал равен 1 кОм. Выходная мощность усилителя при таком напряжении источника питания составляет 30 Вт на нагрузке 8 Ом.
Остальная настройка УМЗЧ, кроме особо выделенных моментов, ничем не отличается как от общепринятой, так и авторской, описывать которые в пределах данной статьи не имеет смысла. Для справки: данный УМЗЧ был повторен еще одним меломаном, который, следуя приведенным выше рекомендациям, справился с запуском и настройкой УМЗЧ в течение нескольких часов. В принципе, при возникновении затруднений, можно использовать методику, описанную в [8], а в особо сложных ситуациях и задать вопрос в [13].
Разводку плату УМЗЧ Лайкова версии 5.1 можно запросить в редакции журнала по e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра..
Сравнительное прослушивание показало, что усилителю Лайкова с его «непревзойденным звучанием» до реально демонстрируемого звучания стандартного усилителя JVC A-X 50 очень далеко. Автор конструкции, тем не менее, пытается убеждать своих последователей в том, что его усилитель очень близок по звучанию именно к этому УМЗЧ. Возможно, применение топовых ОУ от Analog Devices и способно заметно улучшить характеристики его усилителя но, во-первых, не до такой же степени, а во-вторых, вместо нескольких пар таких ОУ в настоящее время дешевле будет приобрести уже готовый промышленный усилитель типа JVC A-X 50.
(Продолжение следует)
Литература и полезные ссылки:
13. Тема с обсуждением усилителя Лайкова: http://forum.cxem.net/index.php?showtopic= 36237&st=0
14. Пикерсгиль А., Беспалов И. Феномен «транзисторного» звучания // Радио. -1981. -№12.- С.36-38.
РА 2 '2016
Новый взгляд на искажения, возникающие в УМЗЧ (часть первая)
Взгляд на искажения, вносимые УМЗЧ изнутри (часть вторая)
Взгляд на искажения, вносимые УМЗЧ изнутри (часть третья) (часть первая)