В этой статье, я не буду рассуждать об усилителях низкой частоты (УНЧ) класса А. И без меня на эту тему написано, показано и наломано копий столько, что как модно говорить в народе : "Мама не горюй!". Но тем не менее УНЧ класса А пользуются определенной популярность по сей день.
Сразу обозначу мою позицию. Я не меломан, не аудиофил и не какой другой аудио. Эта статья чисто техническая и результат работы ни в коей мере не претендует на какое либо звание типа HI-FI или HI-END. И я не буду особо вдоваться в подробности описания работы схем приведенных ниже, так как мне кажется, на сегодняшний день развития электроники они просто примитивны.
Вашему вниманию предлагается нестандартный способ раскачки выходного каскада УНЧ класса А на комплементарной паре транзисторов. Вот, собственно, общая схема такого каскада :
Особенность её в том, что верхний транзистор пары VT2 раскачивается токовым повторителем на транзисторе VT3 (в радиотехнике эта схема чаще называется усилителем с общей базой). Вся идея заключается в том, чтобы разгрузить предварительные каскады усиления от прокачки обоих плеч оконечного каскада и тем самым улучшить их качество работы. Так как VT1 и VT2 раскачиваются фактически отдельно, то отпадает необходимость в подборе точной пары для выходного каскада. На основе этой идеи была разработана и экспериментально ( не программно как сейчас модно делать, а физически) проверена мало -мальски пригодная для практического применения схема УНЧ. Почему мало -мальски, да потому что выходная мощность его чуть больше 1 Вт на нагрузке 30-50 Ом и годится он разве что для наушников. Схема приведена ниже :
Ничего не напоминает? Точно JLH 1969. Входной каскад взят оттуда, правда с небольшими доработками. Характеристики её в общем следующие :
Напряжение питания - 22 В
Ток покоя - 300 мА
Выходная мощность номинальная - 1Вт
Частотный диапазон (практически без завала) - 20 Гц - 100 кГц
Сопротивление нагрузки - 30-50 Ом
Скорость нарастания сигнала - примерно 20 В/мкс
Шумы, искажения, гармоники не измерялись, в силу отсутствия технических возможностей. Макет на котором проводились исследования и испытания выглядит так (ну как смог) :
Да, я не молодой и детальки у меня старенькие. В процессе испытаний выяснилось, что если VT4 закрепить на общий радиатор (естественно через изоляционную пластинку), то УНЧ становится весьма термостабильным. Далее приведу серию осцилограмм, которые как мне кажется весьма объективно отображают качество работы УНЧ. Верхняя осцилограмма - сигнал на входе, нижняя - на выходе. Для удобства осцилограммы нормированы по амплитуде.
На последней осцилограмме сигналы входа и выхода совмещены и на частоте 100 кГц хорошо виден небольшой фазовый сдвиг.
Ограничение сигнала по амплитуде весьма симметричное. Небольшая "мазьня" наверху - это пульсация 100 Гц моего слабенького блока питания. Масштаб на этой осцилограмме 5 В/дел., т. е. общий размах сигнала в режиме ограничения составляет 18 В, что для питания 22 В очень приличный результат. Далее приведу осцилограммы прохождения меандра через усилитель.
Так что, уважаемые читатели - радиолюбители, вот что получилось. Учитывая, что транзисторы были взяты из коробочки первые попавшиеся, идея раскачки выходного каскада токовым повторителем работает. Для заинтересовавшихся дополню - резистор R11 устанавливает ток покоя оконечного каскада. На моём макете он был около 300 мА. Напряжение в средней точке устанавливается 1/2 напряжения питания. При необходимости его можно скорректировать резистором R1.
К большому сожалению, у меня нет технической возможности развить проект до варианта мощного (10-20 Вт) УНЧ. Буду очень признателен, если кого то идея заинтересует и он разовьет её дальше, положит на современную элементную базу. Если что, моя почта m-291@mail.ru .
Всем удачи, сил, здоровья.