Всем Доброго Аудифильского!
Тут такая тема возникла. Натолкнул меня на нее один комментатор. Уж не знаю говорить ему за это спасибо или нет. У него Весна в голове. И Весенние интонации в голосе. Мне бы его в бан без разговоров. Да на тему натолкнул.
В общем дело такое.
Как известно в этом мире существует 2 ключевых схемы Аналоговых усилителей.
1. Однотактная.
фото отсюда https://vpayaem.ru/germanium.html
2. Двухктактная
фото отсюда https://seminar55.ru/electronics/shema-prostogo-usilitela-mosnosti-na-tranzistorah-kt827-kt825-90-vt.html
Отличие между ними в том, что в первой и положительную и отрицательную полу-волну смещают верх, в одну "плоскость" и далее ее усиливает один Транзистор или Лампа.
А во второй схеме никто никого почти не смещает, а верхнюю и нижнюю полу-волну усиливает верхнее и нижнее плечо по очереди. Т.е. уже 2 Транзистора или 2 Лампы.
При этом и те и те схемы ставят во все варианты усилений. Т.е. не только на выходе усилителей Высокой Мощности. Но и в микротоках.
2х Тактник мы можем видеть как усилитель воспроизведения в Катушечном Магнитфоне Юпитер 203. Который весьма шикарно звучит.
Можем видеть его же в предварительном усилителе в УНЧ Бриг. И тоже шикарно звучит.
А можем видеть и на выходных каскадах. И я не помню где именно, но Винил-Корректор по 2х такту я тоже видел.
Да и по правде сказать 90 процентов ОУ имеют выходной каскад в Двухтакте.
Хотя на входе при этом однотакт.
Т.е. схемы в которых сигнал перетекает из одной плоскости в другую - они весьма и весьма регулярны.
Но давайте все таки разберемся с особенностями каждой из них.
Какая чем лучше. И какая чем шалит.
1. Однотакт.
Его все таки в малых мощностях ставят чаще всего. Да и в больших мощностях на входе, и на раскачке амплитуды чаще всего тоже он. А уже потом силовой выход в 2х такте.
Но что у нас есть в этой схеме такого не хорошего?
1.1. Ток покоя.
Т.к. мы смещаем плоскость, поднимая напряжение, то теперь точка покоя это у нас среднее напряжение между максимумом и минимум в одной полярности.
Т.е. в состоянии покоя(тишины) транзистор на самом деле открыт. И через него течет ток. И он греется.
Причем положение его в среднем значении. И потому греется он хорошо. В половину мощности своей.
И если на маломощном транзисторе это не требует радиатора, это еще не значит, что это никак не влияет на характеристики транзистора.
1.2. Гармоники разных полярностей
Главная проблема характеристик транзистора в том, что при росте тока в цепи Коллектор-Эмиттер, возникает рост гармоник.
А при снижении тока в этой цепи - снижение уровня гармоник.
1.3. Удар барабана.
Давайте рассмотрим этот процесс на ударе в барабан.
Вот самый первый импульс. Кожа барабана пошла вперед. Волна пошла вперед. Это все дунуло в микрофон. И его мембрана тоже пошла. Не важно сейчас куда.
Важно, что в это время у нас начался рост напряжения на выходе с микрофона.
И значит на нашем каскаде заодно с ним начался рост второй гармоники.
Она придала мягкости и теплоты данному удару в барабан. Он стал более упругий, более насыщенный. Более бархатистый.
А теперь мы берем и подключаем микрофон в другой полярности. Просто провода его выхода разворачиваем.
И теперь у нас амплитуда наоборот. Пошла вниз. А вместе с этим и ток эмиттер-коллектор пошел в низ.
А значит и уровень второй гармоники начал уменьшаться.
А значит и удар наш из колонок стал более плоский, менее насыщенеый, тусклый. Жесткий.
И есть подозрение что так ведет себя 90 процентов схем в магнитофонах и Винил-Корректорах. И даже входных каскадов УНЧ.
1.4. Что за Ерундопель такой???
Тут надо задать вопрос, как же это все прижилось в схемах Катушечников Высшего Класса в СССР?
Как такое может быть?
Ответ простой. Есть такая штука как Микротоковый Режим работы Транзистора.
В нем как бы нет никаких гармоник. А если и есть, то их там кот наплакал. И не важно куда там сигнал пошел. И как бы мощности этого режима хватает для усиления сигнала с головки.
Но вот на входе в УНЧ. Там уже чувствительность к Фазе начинает иметь место быть. И Аудиофилы ее слышат.
А то что инежнеры-антиаудифилы ее не слышат. Так вы почитайте комменты к этой статье. Я уверен, что там будет оптом контент, что я профан, который в электронике не шарит, и напридумывал тут всякого, чего в природе в работе транзисторов нет и быть не может!!!
Ну вот уровень знаний их такой. А реальный мир они слышат, сообразно своим знаниям об электронике. Если у них в знаниях нет процесса зависящего от фазы сигнала - значит и на звук его быть не может.
Все просто!!!
2. Двухктактная схема
Тут какая главная проблема.
Дело в том, что транзисторы открываются при напряжении 0.7 Вольта. Есть конечно Германиевые, что делают это от 0.2 Вольта.
Но мы сейчас... не будем про них. Просто потому, что вы сами сейчас все поймете, почему Аудифилы Любят Германий.
Итак.
Сигнал мы никуда не смещаем. А транзистор у нас на 0.7 Вольта открывается.
Т.е. все что в диапазоне -0.7(минус 0.7) - 0.7 (плюс 0.7) Вольта куда-то пропало.
Понятно, что если оно совсем пропадет - это будет хрип и треск в колонках. И усилителем такое чудо называться не может. Это будет пардон Усилитель Пердежа.
Хотя вы комменты почитайте. Там напишут, что я профан. Ну я просто на пятерки читал учебники по которым они на тройки учились. И знаю, что сейчас будет.
2.1. Класс Б.
Это класс усилителей, в котором полярности усиления полностью разделены на разные плечи усилителя.
Т.е. положительное плечо усиливает верхний транзистор, а отрицательное нижний.
Но... если у нас тразистор открывается на 0.7 Вольта - то на напряжении в 0.8 Вольта на его выходе будет... 0.1 Вольта.
Т.е. если мы сместим амплитуду покоя на 0.7 Вольта - то на выходе еще будет 0. Но когда пойдет полезный сигнал - он сразу на выход и пойдет.
И потому в классе Б у нас на оба плеча подается смещение. На 0.7 Вольта на положительный каскад, и на -0.7(минус 0.7) на отрицательный.
И таким образом получается, что транзистор работает от Нуля.
При этом в состоянии Ноль у него токи еще не текут. Усилитель ничего не потребляет. Транзисторы не греются.
Хотя он готов подхватить сигнал.
2.2. Нелинейеость Класса Б
Тут какая тема.
Дело в том, что транзистор на 0.7 Вольта-то открылся. Это хорошо. И работать начал. Это тоже хорошо.
Но вот только Линейный Режим Работы у него начинается, когда на Базе 2.2 Вольта.
И если в Однотакте мы можем напряжение покоя хоть на 10 Вольт задрать, и сделать так, что самое нижнее значение сигнала будет у нас не ниже 2.2 Вольта. А то и всех 5ти.
То вот тут у нас сигнал шурует через эту нелинейность. И чем тише сигнал. Тем больше у него гармоник.
В идеала он при этом мягче, глубже, бархатистее. Но стоит громкости поддать. Как тут же все становится плоским.
Но на самом деле все наоброт.
Дело в том, что когда мы поднимаем КНИ уровню в 4 процента у нас звук становится шикарнее. А вот если больше... то он хрипит.
Ну вот такие вот правила с этими искажениями.
А потому наш Класс Б на тихой громкости на самом деле звучит так себе. Хотя на громкости побольше - вроде все хорошо.
Зато у нас ушла фазовая чувствительность. У нас же теперь куда барабан не дай, а нелинейность то одинаково накатывает в обе полярности.
С поправкой на то, что на входе скорее всего все равно однотактник.
Хотя схемы так называемых УПТ(Усилитель Постоянного Тока) они в двуполярных решениях 2х тактные от самого входа.
2.3 Класс АБ
Ну тут просто. Тут подали смещение на базу одного из каскадов побольше. Так, чтобы он несколько приоткрыт оказался.
Это породило кучу терминов, и кучу гибкостей настроек. Можно сделать угол отсечки(тот самый новый термин), что едва едва от 90 градусов Класса Б откатился. Скажем 89 стал. А можно и до 10 градусов свести. Т.е. к Классу А вплотную подъехать.
Я не буду здесь сейчас подробно залипать. Вы поняли, что они сделали. И примерно поняли, какая цель у этого дела была.
Приблизить работу 2х такта к однотакту, но сохранив КПД и некоторые другие плюшки двухтакта.
2.4. Шум коммутации делающий то, что называют Транзисторный Звук.
Тут какая история.
Дело в том, что транзисторы шумят. И этот шум есть в колонках.
И он как бы в современных реалиях вполне безобидный. Его не слышно. За исключением момента перехода тока от одного плеча усиления к другому.
В этот момент происходит смена фазы шумов. А любая фазовая манипуляция с сигналом - это вобще-то щелчок.
Может он и быстрый. И на частоте в 1 кГц и не заметный.
Но вот... один нюанс. Его еще настройщики роялей знают.
Помните там 3 струны отвечают за одну ноту. И вот если их начать разводить по частоте. То сначала начнется плавное колыхание ноты. Причем приятное на звук. Придающее объемности звучанию рояля.
А вот если если частота этого колыхания, а по научному Биения Амплитуды начнет расти. И станет равной не 10 Герц, а 100 - 200.
То такое биение станет дребезгом.
Но если частота станет еще выше. То вроде бы дребезг уйдет.
Но вот звук станет плоским. Уйдет и объем его. Он будет колкий, резкий и плоский.
2.5 Лампа vs Тразистор или почему это дело прозвали Транзисторным Звучанием?
Ведь по факту это проблема любого 2х такта.
Ну вернее как. Тут такая тема. Лампа в положении 0 - она как бы в среднем положении открытости.
Т.е. 2х такт на лампе, это все равно коммутация 2х полу-открытых плеч. Т.е. шумят они обе парой и это дело не меняется. Т.е. фазовой манипуляции шумом в Ламповом 2х такте нет.
А вот на Тразисторах даже в АБ, но который едва едва от Класс Б отъехал - вот тут одно плечо то и дело закрывается в ноль. А потому этот щелкающий "не слышимый" дребезг основательно портящий СЧ диапазон - он тут есть.
***
Вот такие дела.
Мы сейчас разобрались и с причиной влияния Фазы сигала на Звук, и с природой Транзистороного Звучания.
И как это не странно, а спасибо Хейтерам, что на эту статью меня надоумили.
Спасибо, что дочитали!!!
фото коллаж на обложку выполнен мной из фото в статье
