Статья в журнале Радио 1989 N'10 стр.56-58.
Схема до сих пор имеет большую популярность у радиолюбителей. Давным давно, когда еще не умел анализировать схемы, тоже попытался собрать этот усилитель. Макет усилителя обеспечивал вполне качественное звучание на АС S30. Слышимых на слух изъянов не было. Но контроль сигнала генератора осциллографом показало, что при мощности выше 5 Вт происходит размытие вершин синусоиды. Положительной волны точно, насчет отрицательной не помню. В журнале Радио была рекомендация попробовать устранить это увеличением емкости конденсатора С8. Это ничего не дало. Друг электроник предложил ввести на выход усилителя цепочку Цобеля - заземлить точку соединения эмиттеров выходных транзисторов через цепочку последовательно соединенных конденсатора и резистора. Тогда дело до этого не дошло. Интерес к этому усилителю пропал.
После написания статьи об анализе схем по постоянному току обратил внимание на сопротивление резистора R11 данного усилителя.
Сначала приведу данные токов каскадов простых усилителей с односторонней раскачкой состоящих из 3-х каскадов - входного каскада, УН - усилителя напряжения и выходного повторителя.
Ток входного дифкаскада обычно выбирают в пределах 1,5...3 mA. Этот ток обеспечивается либо стабилизатором тока, либо резистором.
Ток УН выбирают в зависимости от того, по какой схеме выполнен выходной повторитель.
Для тройки Дарлингтона обычно ток лежит в пределах 4...6 mA.
Для двойки Дарлингтона или схемы Шиклаи обычно 10...12 mA.
Почему для второго случая ток больше? Двойка Дарлингтона и схема Шиклаи больше нагружают усилитель напряжения.
У УН усилителя Кумир 35У-102С рабочий ток 47 mA! Почему выбрали такой режим? У этого усилителя не очень удачная конструкция - выходные транзисторы соединены с платой очень длинными проводами. На выходе двойка Дарлингтона. Чтобы исключить влияние наводок надо сделать схему управления низкоомной. Поэтому для предвыходных транзисторов выставили ток 26 mA, а для усилителя напряжения - 47 mA. В остальном этот усилитель тот же ОМ 2.5.
Вернемся к Акулиничеву. Вычислим ток стабилизатора тока VT5, VT6, R11.
I = 0,65 / 0,270 = 2,4 mA. Это для двойки Дарлингтона. Поскольку УН работает в режиме А, оставим ему на запас 1 mA. Тогда для управления выходными транзисторами остается 1,4 mA.
Вычислим максимальную амплитуду сигнала на выходе усилителя. На верхнем плече 4 перехода ЭБ. Возьмем 1,2 В для выходного транзистора, 0,8 В для предвыходного по 0,65 В для остальных. Итого грубо 4 В.
22 - 4 = 18 в.
Для нижнего плеча 21 - 1,2 - 0,8 - 0,65 = 18,35 - грубо 18 В.
(Вот почему Акулиничев сделал питание несколько асимметричным. На верхнем плече больше транзисторов. Асимметрию можно регулировать изменением сопротивлений резисторов R6, R8. ).
Выходная мощность P = 18 * 18/(4 * 2 ) = 40,5 (Это при стабилизированном питании)
Вычислим амплитуду выходного тока:
i = 18 / 4 = 4,5 A.
(При номинальной мощности 24 Вт амплитуда тока через выходные транзисторы 3,5 А. Однако при питании от нестабилизированного источника ток через выходные транзисторы на высоких уровнях громкости может достигать 4,5 А. На какой ток рассчитывать - на усмотрение конструктора конкретного усилителя)
Вычислим требуемый коэффициент усиления по току выходных транзисторов.
1,4 mA = 0,0014 A
Ку = 4,5 / 0,0014 = 3214
В схеме Дарлингтона общий коэффициент усиления равен произведению коэффициентов усиления транзисторов.
Возьмем квадратный корень.
Получается 56,7. Т.е. выходные транзисторы должны иметь коэффициенты усиления больше 56,7 , что по современным меркам не много.
В качестве выходных транзисторов желательно применить современные типы транзисторов, у которых коэффициент усиления с ростом тока коллектора не уменьшается. Например, - 2SA1943, 2SC5200, NJW3281, NJW0302, MJW3281, MJW0302. Предвыходные транзисторы подбирать из условия, чтобы произведение коэффициентов усиления пар одного плеча было больше 3214.
Наборы для сборки УМЗЧ Акулиничева комплектовались транзисторами
КТ814Г, КТ815Г, КТ818Г,КТ819Г. У транзисторов КТ814Г, КТ815Г коэффициент усиления начинается от 30, у транзисторов КТ818Г, КТ819Г коэффициент усиления падает при увеличении тока коллектора. Причем по паспорту минимальный коэффициент усиления при токе коллектора 5 А всего 12! Вот и получается, что для этих транзисторов не хватает тока стабилизатора тока и происходит возбуждение. Еще получается, что старые типы транзисторов надо подбирать по коэффициенту усиления при токе 4,5 А и напряжении эмиттер коллектор 2 - 4 В.
Выход из положения - использование современных транзисторов, подбор транзисторов по коэффициенту усиления, и ... увеличение тока стабилизатора тока. Хотя бы до 5 mA. Для этого надо уменьшить сопротивление резистора R11 до 130 Ом. Это сильно не скажется на режимах работы транзисторов. Мощность, рассеиваемая на транзисторах VT4, VT6 увеличится до 110 mVt(Это немного. Сами посчитайте). Придется заново выставить ток покоя подбором сопротивления R12. Несколько повысить стабильность работы выходных транзисторов можно, соединив базы выходных транзисторов резистором , сопротивлением немного менее 300 Ом, чтобы общее сопротивление резисторов R12, R13 и этого добавочного резистора было около 150 Ом.
Естественно, в усилитель надо ввести цепочку Цобеля.
А.Ломакин, Б.Паршин в своем усилителе - Радио 1987 N'9 стр.34...37 используют аналогичный токовый шунт. У них кремниевый транзистор - у Акулиничева VT7 - установлен на теплоотводе выходных транзисторов.
Что касается возбуждения усилителя на мощностях более 5 Вт, то недостаточный ток стабилизатора тока врядь ли является причиной этого возбуждения. Скорее - не является. Работа в таком режиме для стабилизатора тока и выходных транзисторов - нормальный режим. Если не хватает тока стабилизатора тока, должно быть ограничение положительной полуволны синусоиды. Но при ограничении транзистор УН VT4 будет входить в насыщение.
Для устранения возбуждения надо изменить емкости корректирующих конденсаторов - С5, С6, С8. Некоторые в качестве С5, С6 использовали подстроечные конденсаторы. Возможно, надо ввести корректирующие конденсаторы между выводами коллектора и базы транзисторов VT7, VT8, VT9, VT10.
Для повторяющих этот УМЗЧ стоит посоветовать не увлекаться повышением напряжения питания. Этот усилитель рассчитан для небольших мощностей. В мощных усилителях ставят резисторы в цепи эмиттеров выходных транзисторов. Резисторы предотвращают выход транзисторов в аварийный режим. В то же время, введение резисторов повышает коэффициент гармоник.
Несмотря на то, что этот УМЗЧ в свое время привлек внимание многих радиолюбителей благодаря простоте, хорошим параметрам, авторитету автора - на сегодня это обычный усилитель со средними параметрами. Взять Шушурина с симметричным выходом, понизить напряжение питания, исключить резисторы с эмиттеров выходных транзисторов(Это при напряжении питания не более +- 25В. При напряжении питания выше +- 25 В без них не обойтись!), включить вход по инвертирующей схеме(Как это делается ест на канале "Электроника по чесноку"), выходную тройку заменить на двойку - применить выходной каскад, УН, стабилизатор тока Акулиничева, поставить токовый шунт вместо цепочки термостабилизации - будет то же самое, только с двуполярным питанием. Или сделать то же самое с Простым усилителем мощности, описанным на форуме сайта паяльник.
https://forum.cxem.net/topic/88608-простой-усилитель-мощности/page/3/
Такое конструирование требует некоторого опыта - придется выбрать оптимальные токи для каскадов, поработать с коррекцией.
Такие вот соображения насчет этого усилителя.
Вторая конструкция Акулиничева - Радио N'1 1993 - более простая и, по отзывам, менее склонна к самовозбуждению. У него чуть выше коэффициент гармоник, но незначительно.
Несколько улучшить усилитель можно, поставив вместо цепочки вольтодобавки R11, R12, C8 стабилизатор тока с предыдущей схемы - цепочку VT5, VT6, R11, R6.
При этом R6 увеличить до 39 кОм, а нижний вывод R6 соединить с левым выводом резистора R9. Еще резистором R3 выставить напряжения питания - верхний + 22 В(увеличивается), нижний - 21 В(уменьшается).
Успехов в творчестве!
Быть добру!