Існує думка, що в випрямлячах підсилювачів повинні використовуватися або діоди Шоттки, або надшвидкі діоди (superfast і ultrafast). Якщо поставити звичайні “повільні” діоди, то хорошого звуку вам не бачити. Навряд чи діоди впливають на звучання підсилювача тільки лише самим фактом своєї присутності. Механізм їх впливу на самому справі має бути таким: діоди впливають на роботу випрямляча, який змінює якісь параметри блоку живлення, що в свою чергу викликає зміну в параметрах і режимах роботи підсилювача. А вже змінився режим роботи підсилювача змінює його звучання. Ось давайте і розглянемо, що ж змінюється в роботі блоку живлення при використанні швидких і повільних діодів. Хочу лише зазначити, що поняття “повільний” для сучасних діодів вельми умовно – сучасні “повільні” діоди працюють набагато швидше, ніж “швидкі” діоди сорокарічної давності. Однак навіть в ті роки в підсилювачах цілком успішно використовувалися тодішні “набагато більш повільні” діоди, і, незважаючи на це деякі аудіофіли вважають звучання тих підсилювачів еталонним.

Єдина претензія, що пред’являється до диодам, полягає в тому, що вони повільно закриваються, і при цьому через них нібито протікає зворотний струм, розряджає конденсатори фільтру. Називають дві основні причини протікання зворотного струму:

1. Розсмоктування об’ємного заряду в базі діода, протягом якого діод ще не закрився.

2. Заряд ємності назад усунутого n-р переходу, коли діод вже закрився.

Насправді все це так. Розрядний струм дійсно існує. Але перш ніж говорити про якесь явище, що відбувається у пристрої, треба оцінити ступінь його впливу – може бути їм цілком можна знехтувати. Адже точно так само можна сказати, що піднімати штангу в темряві легше, ніж при хорошому освітленні, адже в другому випадку на штангу впливає світлове тиск, який робить її важче …

Спочатку давайте подумаємо ось про що: якби через діод протікав великий зворотний струм, то конденсатори фільтра розряджалися б відразу після своєї зарядки, і напруги живлення ніякого б і не було! Раз випрямлячі працюють навіть на повільних діодах, то розряд цей не такий вже великий і страшний.

У всіх професійних методах розрахунку випрямлячів про цей самий зворотний струм взагалі нічого не говориться.

Я спробував виміряти в реальному випрямлячі розрядний струм і його вплив на вихідну напругу. Мені це не вдалося. Досить прості розрахунки показали, що під впливом цих двох причин, конденсатори фільтра реально розряджаються на величину приблизно рівну 1,5 міллівольт. Природно, що я не зміг таке виміряти, адже звичайні флуктуації напруги мережі в сотні разів більше (в сотні разів – це вже в перерахунку на вторинну обмотку трансформатора).

Отже, що ж виходить? Звичайні “повільні” діоди ніякого помітного розряду конденсаторів фільтра і не викликають. А як же тоді бути з твердженнями: “я замінив звичайні діоди на ультра-фаст, і підсилювач зазвучав “? На це є закон самонавіювання: “Якщо в системі замінити навіть самий маленький проводок, система відразу зазвучить помітно краще”. Цей закон пояснює 80% всіх “Добре чутних нами” поліпшень звучання. Насправді, ніякого жахливого розряду конденсаторів “повільними” діодами не відбувається, і значить, не відбувається ніякої зміни звуку від застосування “швидких” діодів. Крім того – і це найголовніше – розряд конденсаторів всього лише мікроскопічно зменшує напругу живлення. Ну і як це позначиться на якості звучання?

Чому ж про користь швидких діодів пишуть в статтях в деяких аудіовидання? Ви знаєте, я зустрічав статтю про те, що цифровий звук безумовно шкідливий, тому що він негативно впливає на нижні чакри слухача. Важливо не те, що про це пишуть в аудіожурналах, що виконують в основному рекламні функції. Важливо те, що про це не пишуть ні в підручниках, ні в серйозних технічних виданнях, ні в матеріалах міжнародного Товариства інженерів-електрич-ков, яке дуже щільно займається проблемами підвищення якості звучання аудіотехніки.

А як же бути з тим, що в імпульсних блоках харчування, наприклад комп’ютерних, встановлюють ульт-рафасти або, частіше, Шоттки? Тут все вірно. На тих частотах, на яких працюють імпульсні блоки, час закривання звичайного діода складає вже близько 1/3 періоду (а не 1/2000, як на частоті 50 Гц), і це дуже багато. Крім того, імпульсні сигнали мають круті фронти, і там напруга на діоді змінюється різко, тому висока зворотна напруга з’являється відразу, що викликає появу більш високих зворотних струмів.

Крім існування зворотного струму, різниця у “швидких” і “повільних” діодів в тому, що процеси їх відкривання-закривання супроводжуються різкою зміною струму в ланцюзі, а це викликає поява в ньому досить потужних спектральних складових високої частоти. І спектр безпосередньо пов’язаний зі швидкістю відкривання діода. На перший погляд, у цій ситуації “повільний” діод виявляється краще, так як для нього спектр струму виходить порівняно вузьким і не містить дуже вже високочастотних складових, які випромінюються набагато сильніше, ніж низькочастотні. Але це тільки на перший погляд, але ж може бути і другий, і третій … Тим не менш, всі доводи, які призводять на користь того, що швидкий діод краще працює в аналоговому (низькочастотному) випрямлячі особисто мене абсолютно не переконують. По крайней мере, може бути в деяких окремих випадках так воно і є. Але узагальнювати це на все без винятку випрямлячі я б не став.

Застосування в випрямлячах діодів Шоттки дійсно вигідно, але не через їх більш високої швидкодії, а через те, що на них менше падіння напруги, а значить і менше осідання напруги під навантаженням. І тут легко уявити собі ситуацію, коли напруга живлення підсилювача порівняно низька, і на великій гучності його не вистачає, щоб відтворити піки звукового сигналу (мал.31). Обмеження цих піків на слух сприймається не як явні викривлення (хрип, призвуки), а як погіршення натуральності звучання, в його якихось “тонких аспектах”. Заміна у випрямлячі звичайних діодів на діоди Шоттки знижує просідання напруги харчування (зменшує в них внесок діодів), тому піки вихідного сигналу відтворюються краще, і звук робиться більш натуральним, легким і прозорим.

Джерело: Рогов І.Є. Конструювання джерел живлення звукових підсилювачів. – Москва: Инфра-Інженерія, 2011. – 160 с.