Вдоволь насытившись работой лампового усилителя, я решил продлить и расширить тему высококачественного звуковоспроизведения и собрал по аналогичной схеме усилитель на полевых транзисторах с целью сравнить характеристики обоих. Считается, что звук усилителя на полевиках не отличается от лампового звучания. Схемы получились не только одинаковыми по количеству усилительных каскадов, но и с одинаковыми характеристиками. Высокая динамика, отсутствие шумов, линейная частотная характеристика, отсутствие нелинейных искажений, чего ещё надо желать. Только я вот уже целый день перетыкаю телефонный штекер из одного телефонного гнезда в другое, в попытке определить победителя конкурса.
Качество работы усилителей удобно определить с помощью наушников. Высококачественные наушники обойдутся дешевле высококачественной акустической системы, для которой необходима ещё и специальная комната соответствующих размеров с поглощающим звук материалом, например устланная и облепленная коврами. В качестве первичного источника звука я использовал самодельный тюнер с диапазоном 87,5 – 108 МГц, имеющий непосредственный выход с импульсно счётного детектора. Можно использовать обычный радиоприёмник с диапазоном FM, а входной сигнал снять с регулятора громкости.
Схема этого усилителя действительно не отличается от лампового экземпляра, по крайней мере, они обладают одинаковыми характеристиками, даже имеют одинаковую фазу выходного сигнала. Первый полевой транзистор является усилителем звукового сигнала. Два других транзистора, составная пара, истоковый повторитель, имеющий высокое входное и низкое выходное сопротивление, что позволяет не только использовать сравнительно низкоомные наушники с сопротивлением 15 Ом, но даже динамическую головку. Все транзисторы работают в линейном режиме, но основной ток протекает через последний транзистор. Кстати он ключевой, снятый с материнской платы, рассчитан на большие токи, а поэтому не нуждается в радиаторе, хотя в работе нагревается до 50 градусов, но это нормальный для него режим. Такая простая схема не нуждается в кропотливой регулировке, имеет высокую стабильность параметров и хорошую повторяемость. Цепочка R C – отрицательная обратная связь, уменьшает уровень сигнала на 4 дБ, а вместе с ним и уровень нелинейных искажений.
Забегая вперёд, желательно всё же узнать кто же победитель конкурса?
Пожалуй, я выскажу своё мнение. Два бокала с вином, имеющие одинаковый вкус, не всегда имеют одинаковое послевкусие. А впрочем, у каждого человека свой вкус, а значит, будет и разное послевкусие.
Конструкция и детали.
Разделительные конденсаторы 10 мкФ неполярные, тип SMD, такой же тип резисторов 10, 20 кОм и 100 Ом (любой удобный типоразмер).
Резисторы 180 Ом 0,5 Ватт для объёмного монтажа я ставил 2 штуки параллельно или 91 Ом 1,0 Ватт – 1 штука.
Параметры.
Напряжение питания 12 вольт.
Ток потребления 65 мА (если использовать наушники с сопротивлением более 30 Ом, то резистор R можно поставить с номиналом 180 Ом; в этом случае ток потребления составит 40 мА).
Максимальное неискажённое среднеквадратичное значение напряжения на нагрузке 15 Ом составляет 750 мВ.
Коэффициент усиления 10 (20 дБ). Глубина обратной связи 2 дБ.
Входное сопротивление 20 кОм.
Частотная характеристика в диапазоне частот 20 Гц – 20 кГц имеет неравномерность - 2 дБ – 0 дБ внизу и вверху диапазона относительно частоты 1 кГц.
P. S.
Я не ожидал, что схема на трёх полевых транзисторах вызовет так много комментариев. Вместо полевых транзисторов подписчики стали предлагать схемы на лампах, на биполярных транзисторах и комбинированные схемы, которые не отвечали названию статьи. Предлагались также варианты, связанные с сокращением активных элементов.
Чтобы продлить разговор я решил упростить усилитель, но как утверждал раньше — простые схемы более капризны в регулировке. Так, если первая схема не требовала дополнительных подстроечных элементов, то в последующих, упрощённых схемах они необходимы, как и измерительные приборы.
Выношу на суд следующие две схемы усилителей на полевых транзисторах. Правда, в них уже используется другой полевой N-канальный транзистор.
Схема усилителя с гальванической связью.
Коэффициент усиления 20 дБ. Глубина обратной связи 6 дБ. Выходное среднеквадратичное напряжение 1 В, Сопротивление наушников не менее 33 Ом.
Схема усилителя с емкостной связью.
Коэффициент усиления 22 дБ. Глубина обратной связи 3 дБ. Выходное среднеквадратичное напряжение на выходе 1 В. Сопротивление наушников не менее 33 Ом.
Усилитель на одном транзисторе приводить не стал. Его характеристики будут ещё хуже.
