Найти в Дзене
Oleg Rogoz

Разработка современного бескомпромисного усилителя мощности

При разработке современного усилителя мощности "Neoclassic", были определены следующие требования. Это фактически "техническое задание" ТЗ в соответствие с которым был разработан этот усилитель. Технические подробности конструкции будут освещены в последующих публикациях, описание плат, блока питания, компоновки, примененных технологий. Усилитель Neoclassic: Конструкция должна обеспечить прямое и экранированное соединение входной разъем - печатная плата, вход. Различные входные, цепи, регуляторы, индикаторы, коммутаторы входа - все это является "приемником" помех и лучше всего в целях получения низкого уровня шума, фона и наводок выполнять эти функции вне корпуса усилителя мощности. Усилитель мощности это сильноточное устройство, где возникают рабочие токи в десятки ампер, сильные магнитные поля и наводки. Существуют помехи и наводки от блоков питания. Поэтому идеологически, для качественного усиления большой мощности, лучше всего использовать отдельные блоки, которые выполняют только
Усилитель в "про" варианте исполнения
Усилитель в "про" варианте исполнения

При разработке современного усилителя мощности "Neoclassic", были определены следующие требования. Это фактически "техническое задание" ТЗ в соответствие с которым был разработан этот усилитель. Технические подробности конструкции будут освещены в последующих публикациях, описание плат, блока питания, компоновки, примененных технологий.

Усилитель Neoclassic:

  • Отдельный блок усилителя мощности, без регуляторов уровня для обеспечения максимально коротких кабельных внутренних соединений и обеспечения наилучших условий для экранировки входных кабелей и разъемов.

Конструкция должна обеспечить прямое и экранированное соединение входной разъем - печатная плата, вход. Различные входные, цепи, регуляторы, индикаторы, коммутаторы входа - все это является "приемником" помех и лучше всего в целях получения низкого уровня шума, фона и наводок выполнять эти функции вне корпуса усилителя мощности. Усилитель мощности это сильноточное устройство, где возникают рабочие токи в десятки ампер, сильные магнитные поля и наводки. Существуют помехи и наводки от блоков питания. Поэтому идеологически, для качественного усиления большой мощности, лучше всего использовать отдельные блоки, которые выполняют только функцию усиления мощности.

  • Нерегулируемый коэффициент усиления 30 дБ, при входном сопротивлении 22 кОм - для наилучшей совместимости и возможности прямого подключения без предварительного усиления к ЦАПам, media player-ам, проигрывателям СD, DVD, BD и прочим устройствам, где имеется возможность программного или аппаратного регулирования уровня.

Такие параметры коэффициента усиления и входного сопротивления, являются достаточно универсальными, для того, чтобы добиться максимального качества звучания, исключив из аудиосистемы ненужные блоки и устройства, чем достигается уменьшение помех шумов и искажений. Например такой усилитель мощности возможно подключить прямо к выходу ЦАПа или звуковой карты, без применения предварительных усилителей. Таким образом - максимально неискаженный сигнал можно подать непосредственно в усилитель.

  • Небольшой вес и экономичность за счет использования импульсного источника питания и передовых специальных схемотехнических решений. Вес до 8 кг, потребление в состоянии покоя не более 90 Вт.

Параметры веса и экономичности являются в последнее время достаточно важными. Небольшой вес облегчает установку и транспортировку усилителя. А небольшое и экономичное потребление облегчает нагрузку на сеть и дает финансовые выгоды при длительных режимах работы.

  • Пассивное охлаждение, без применения вентиляторов.

Использование вентиляторов создает множество проблем и если есть возможность, то лучше обойтись пассивным охлаждением. Вентиляторы создают шум, затягивают в корпус пыль, имеют низкий срок службы, нуждаются в периодической чистке и смазке, замене.

  • Возможность работы с широким диапазоном нагрузок различной сложности импеданса от 1 Ом и выше. Обеспечить возможность работы с практически любой бытовой акустической системой, студийными и "про" АС допустимой мощности за счет высокого коэффициента демпфирования более 1000.

Одной из основных проблем современных усилителей мощности является их согласование с акустическими системами. Именно по этой причине профессионалы и любители большое внимание уделяют подбору усилителя к АС. Поэтому разрабатываемый усилитель должен уверенно работать с различными типами АС и не нуждаться в согласовании и подборе - от полочников и до концертных топов. Это достигается высоким коэффициентом демпфирования, глубокой обратной связью, высокой токовой перегрузочной способностью.

  • Выходная мощность: 8 Ом / 300 Вт, 4 Ом / 600 Вт, 2 Ом / 1200 Вт для универсального применения в различных целях от бытового до студийного.

Такой ряд выходных мощностей является в настоящее время достаточно стандартным для бытового и про использования. Промышленные фирменные усилители верхних линеек и моноблоки, как правило работают в этом диапазоне мощностей.

  • Минимум органов управления и индикации.

Функция усилителя мощности усилить сигнал источника и передать его в АС, для этого не требуется оперативных органов управления и кроме того, такая конструкция позволяет усилитель устанавливать скрыто или непосредственно у акустических систем обеспечивая только включение питания с возможностью дистанционного включения.

  • Комплекс мер как конструктивных, так и схемотехнических для получения максимально высокого качества усиления и исключения эффектов "транзисторного звука" и прочих погрешностей усиления, присущих транзисторным усилителям.

Еще одной из проблем современных усилителей мощности является феномен "транзисторного звука", который снижает качество звучания, выражаясь в некоторой "грязи" на высоких частотах. Для исключения таких особенностей в усилителе применено несколько передовых, современных технологических решений и ноу-хау для обеспечения высочайшего качества звука и устранения транзисторных эффектов.

  • Использование современных помехозащищенных технологий, многослойных печатных плат (МПП), поверхностного монтажа (СМД), повышенной надежности усилителя и увеличенного срока службы.

В усилителе используется технология многослойных печатных плат и поверхностного монтажа, для обеспечения качественного усиления и помехозащищенности. Многослойная плата обеспечивает отдельные слои для сигнала, питания, заземления, экранировки исключая взаимное влияние и наводки.

  • Использование передовых подходов внутренней компоновки с применением мер по повышенной помехозащищенности, максимально коротких путей сигнала, без использования жгутов и разъемных соединений, с максимально разнесенными: входными, выходными, силовыми соединениями, без перекрестных соединений, для исключения взаимного влияния.
  • Использовать разъемы и коммутацию профессионального уровня, для обеспечения высокого качества и надежности работы усилителя.
Внутренняя компоновка
Внутренняя компоновка

Как видно на фото выше, усилитель кардинально отличается от того, что мы обычно видим под крышками усилителей. Обычно мы там видим переплетения проводов и жгутов множество плат, соединений, деталей, конденсаторов огромных банок, трансформаторы и пр.

Здесь внутри практически пусто. Вся компоновка - эстетически и электрически минимизирована и идеализирована. Можно назвать это идеальной компоновкой. Минимум соединений, никаких жгутов, все узлы и максимально отдалены друг от друга. Взаимные влияния сведены к минимуму. Внутренний монтаж выполнен медной моножилой. Внутренний монтаж полностью выполнен пайкой, без разъемов, для исключения контактных соединений которые создают дополнительные сопротивления и вносят шумы.

Данные требования были успешно реализованы в усилителе мощности Neoclassic 21 и проверены в серийном производстве.