Применение
Особенностью этой схемы усилителя, с выходным каскадом на mosfet-транзисторах, являются высокие параметры качества звука при относительно большой выходной мощности. И опять же, качественные параметры достигнуты не путём применения специализированных звуковых транзисторов, например, от Hitachi или Toshiba, а исключительно, благодаря схемному решению.
В выходном каскаде применены транзисторы от IR. Ещё раз повторюсь, что комплементарная пара IRFP240, 9240 стоит совсем недорого, есть практически во всех магазинах и шанс взять её «китайский вариант», если таковой вообще имеется, сводится на нет.
Однозначно я рекомендовал бы эту схему для повторения тем, кто решил собрать свой звук на полевых транзисторах и ещё не определился со схемой. Из настроек в схеме только установка тока покоя.
Схема электрическая принципиальная
Технические характеристики
- Номинальная Pвых: 105 Вт, Rн = 4 Ом;
- Uпит: ±40 В;
- Диапазон частот (-3 дБ): 7 Гц…50 кГц;
- АЧХ 20 Гц - 20 кГц: 0,5 dB;
- Входная чувствительность: 1 В;
- THD при Pвых=105 Вт:
1 кГц - 0,003%;
20 кГц - 0,04%
Работа схемы
Дифференциальный каскад VT1VT4 нагружен на токовое зеркало VT2VT5. Такое включение, по сравнению с обычным нагрузочным резистором, позволяет увеличить общее усиление каскада, улучшить симметрию и скорость нарастания тока.
Источником стабильного тока для дифференциального каскада служит цепь на транзисторах VT3VT6, благодаря которой (опять же в сравнении, если просто применить резисторы в эмиттерах) снижается уровень интермодуляционных искажений.
С коллектора VT2 сигнал снимается через эмиттерный повторитель VT7 и усиливается по напряжению комплементарной парой VT8VT9. Чтобы стабилизировать ток покоя, т.е. уменьшать его при нагреве выходного каскада, включен транзистор VT10, который имеет тепловой контакт с радиатором VT11VT12. Начальная установка тока покоя регулируется подстроечным резистором R14.
Основная фишка схемы заключается в построении отрицательной обратной связи (ООС). Такая ООС в разной литературе «обзывается» по-разному: комбинированная, комплексная, по напряжению и току, многопетлевая, а в «буржуинском» варианте можно встретить сленговое название «Mad Feedback». Но сути это не меняет.
ООС по напряжению, выполнена на R22R9C4. Конденсатор С7 служит для увеличения быстродействия, ограничения верхней границы ВЧ и позволяет значительно снизить искажения на частотах от 5 кГц. Емкость его выбирается в пределах 22 - 47 пФ.
ООС по току снимается с резистора R27, который выступает в качестве датчика тока, через резистор R23.
Назначение ООС по току - повышение выходного сопротивления УМЗЧ.
Хотя общепринятым часто считается наоборот снижать это сопротивление. Но здесь не всё так просто. Не являясь большим специалистом по взаимодействию УМЗЧ и АС, где влияют на звук резонансные частоты, коэффициент демпфирования усилителя, индуктивность динамиков и т.п. технические нюансы связки усилитель - акустика, могу сказать, что повышение выходного сопротивления делает передачу «низов» намного естественней. «Мягкий ламповый звук», «глубокий упругий бас», на языке «аудиофилов» это как раз про это.
Кстати эта схема идеально подойдёт для сабвуферного УМ, только желательно увеличить ёмкость конденсатора С2 до 2200 пФ во входном фильтре.
Конструкция и настройки
Транзисторы выходного каскада запаиваются непосредственно на печатную плату. Расположение VT10 на одной линии с VT11VT12, позволяет их закрепить на общий теплоотвод через теплопроводящие изолирующие подложки и не тянуть дополнительные провода. Ток покоя устанавливается регулировкой сопротивления R14 в пределах 180-220 мА.