Рис. 1 Прототип

Рис. 2 Схема підсилювача

Рис. 3 Схема блоку живлення

Рис. 4 Схема затримки включення АС

Рис. 5 Власник

Чому я займаюся транзисторами? Ось же стоїть нанижній полиці стійки ламповий підсилювач на Танго з Тамура:!? Цепитання:. У шкільні роки, на зорі мого радіоаматорства в місті, вякому я тоді жив, з радіодеталей були доступні лише лампи.Транзистори тоді тільки-тільки починали входити в радіоаматорськийужиток як модні штучки. Навіть журнал “Радіо” в ті часи як щосьособливе підносив транзисторну електроніку. Так само і я, збираючичергову лампову конструкцію з деталей, викорчуваних з старихрадіоприймачів, мріяв коли-небудь зібрати собі транзисторнийпідсилювач з божевільною по тим часам потужністю і смугоювідтворюваних частот. І хоча з тієї пори пройшло вже незліченну длямене кількість років і за ці роки мною з якою тільки потужністю булизібрані підсилювачі, мабуть саме це, тоді закладене прагнення, додосі не залишає мою радіоаматорського душу в спокої такзаворожуюче світяться ламп. Але вистачить ностальгії, перейдемо до сутіцього оповідання.

Фішка цього підсилювача, на відміну від усіхвідомих на сьогодні транзисторних звукових схем, полягає в зовсімНЕ абстракціоністкі намальованих транзисторних каскадах. Фішкаполягає в тому, що в цьому підсилювачі немає звичайного для транзисторноїі лампово-транзисторної схемотехніки звукових підсилювачів АктивногоПідсилювача Напруги. Функцію посилення напруги в цьому підсилювачівиконує пасивний компонент – спеціально виготовлений підвищувальнийтрансформатор. Ви скажете – подивися схеми перших транзисторнихпідсилювачів – там застосовувався навіть не один трансформатор. Правильно, але втих перших підсилювачах трансформатори лише погоджували імпеданспідсилювальних каскадів між собою і навантаженням. І звучали ці першіпідсилювачі з погоджують трансформаторами, якщо не пам’ятаєте, як биполегче висловитися … Хоча я залишився вдячний цим першимтранзисторним підсилювачам, тому як вони поселили в мені сумніви в неперспективності ламп для звуку. Та й як було не засумніватися припрямому, абсолютно не спеціально організованому порівнянні – у тічаси меломани слухали музику на лампових підсилювачах.

Не зовсім до речі, але в загальному по темі звучання -пізніше нас ще раз точно як же, як тоді з транзисторами, розвели і зцифровими джерелами – прогрес, куди б його:.

Але повернемося до фішкам. Отже, головна фішка, цеспеціальний підвищувальний трансформатор. Щоб не злякати цим словом всамому початку розповіді, обмовлюся, що це спеціально виготовленийтрансформатор для транзисторного підсилювача. Не для лампового. Томуне зробити його може лише ледачий, було б мало-мальськи пристойнозвучна електротехнічна сталь з перетином більше п’яти-шести кв.сантиметрів. У нашій батьківщині така була в старі часи, несумнівайтеся. Але про це в окремому вкладеному матеріалі за розрахункомтакого трансформатора, в якому, якщо дістане часу, також викладупрограму розрахунку цього трансформатора на будь-якому пристойно звучитьматеріалі і типі сердечника. Це що стосується самодєлкіних. Решті,яких ламає мотати будь транси, можна використовувати готові,наприклад позначені на схемі підсилювача. Сучасні наші транси відусіляких Лабс, як і від решти живих трансформаторнихвиробництв, що займаються звуковими трансформаторами, я вкрай нерекомендую. Оскільки знаю ситуацію з нашими сучасними матеріаламиі, головне, з мізками, задіяними на цьому терені – за останнімтвердженням – ринок нашої звукової апаратури у нас майже нульовий. Узакордонних же виробників можна знайти якщо не майже підходять підцей підсилювач трансформатори (подивіться на принциповій схемі), тозамовити з потрібними характеристиками. Вони, ці виробники, наскількизнаю, будуть цьому навіть раді.

Отже, характеристики підвищувального трансформатора:

  • вхідний ефективну напругу до 2 Вольт;
  • приведене до первинної обмотці опір – приблизно 40 Ом;
  • коефіцієнт трансформації 1: 5: .10, в залежності від бажаноївихідної потужності, від якої, до речі, в цьому підсилювачі залежитьбуквально все у вихідному транзисторному каскаді;
  • резистивное опір вторинної обмотки не більше 200 Ом.

На пробу, правда з не дуже передбачуванимзвуковим результатом, можна використовувати трансформатор від ламповогонавушникової підсилювача, поставлений вторинною обмоткою вперед, якпідвищувальний. При цьому варто, слухаючи АЧХ підсилювача, погратисяшунтувальним підвищувальну обмотку резистором. Значення якого не можебути нижче 5 кОм, якщо говорити навскидку, не рахуючи. А при розрахункупотрібно відштовхуватися від опору, приведеного до первинної обмотцітрансформатора – воно має бути близько 40 Ом.

Перейдемо до пристрою транзисторних схем посиленняструму. За свою радіоаматорського життя я перепробував всіляку,яка була тільки відома, транзисторну схемотехніку побудовикаскадів підсилення струму. І тільки два типи з усього різноманіття схемпосилення струму здалися мені музичними. Одна їх них – та, яказастосована в схемі цього підсилювача. Це елементарна класична схемаіз зниженою (!) стабільність струму спокою вихідного каскаду, зниженоюдопомогою принципової неорганізаціі зворотного зв’язку на вихіднихтранзисторах. Опис роботи подібної схеми ви можете знайти в будь-якомупідручнику з транзисторної схемотехніки. Термостабілізація струму спокоювихідних транзисторів подібної схеми виконана прямолінійно невигадливоі внаслідок цього мало ефективно – тепловим зв’язком між вихіднимтранзистором і транзистором, що стоїть на розгойдування вихідного (вНадалі – розгойдувати транзистор, драйверні, etc). Внаслідоктакого спрощеного механізму термостабілізації, вихідний каскадпідсилювача на подібній схемотехніці вимагає ретельного розрахунку тепловихрежимів транзисторів і кілька більш серйозного підходу до конструкціїтепловідводів. Саме тому, я вказую для даного типу вихіднихтранзисторів конкретні значення напруги живлення вихідного каскадупосилення струму цього підсилювача від різного імпедансу підключаютьсягучномовців. Щодо цього підсилювача, відразу зауважу, щоперший його каскад посилення струму на транзисторах Q1: Q4 так само вимагаєтермостабілізації струму спокою вихідних транзисторів каскаду за допомогоютеплової зв’язки між ними – розміщення відповідних пар транзисторівна одному радіаторі з розсіюваною тепловою потужністю близько двох ват.Практично ця термостабілізація може бути виконана розміщеннямнеобхідних транзисторів з обох сторін посадкового майданчика кожноготепловідводу назустріч один одному, тобто посадкою транзисторів кріпильнимиотворами на один стягуючий гвинт з різних сторін тепловідводу. Такожможлива більш ефективна стабілізація струму спокою вихіднихтранзисторів. Тобто організація більш тісного теплової зв’язку міжтранзисторами. Саме таке конструктивне рішення я застосовую ввихідному каскаді посилення струму цього підсилювача – відповідні паритранзисторів розміщуються впритул один до одного на пластині з матеріалуз високою теплопровідністю, наприклад міді, яка сама вже кріпитьсяна основному тепловідвід з алюмінію. Таким чином, ми значнозбільшуємо ефективність механізму стабілізації струму спокою вихіднихтранзисторів, при цьому температура кристалів транзисторів знижуєтьсяприблизно на п’ятнадцять-двадцять градусів Цельсія щодотрадиційного способу розміщення транзисторів на тепловідвід і далекавід критичної для напівпровідників. Мідна пластина з бокуосновного тепловідводу повинна бути облужена оловом. Для полегшенняжиття, з метою виключення електричної розв’язки транзисторів,розміщених на одному тепловідвід, термостабілізація струму спокою вихіднихтранзисторів також можлива за допомогою теплового зв’язку розгойдує івихідного транзистора протилежних плечей схеми. Але температуракристалів, при якій відбудеться стабілізація струму спокою вихіднихтранзисторів в цьому випадку, буде вище, ніж у застосовуваного мноюспособу. І при неправильному тепловому розрахунку режиму роботитранзисторів, ця температура може наблизитися до критичної длякристалів транзисторів.

Тепер про амплітудної лінійності використовуваної вцьому підсилювачі схемотехніки побудови підсилювачів струму – зазвичай воназдійснюється виконанням навантаження розгойдують транзисторів у виглядіджерел струму, див. рис.1. Але, замість слів, швидше буде доречна іпоказова схема операційного підсилювача AD797, з таким же вихіднимкаскадом, і володіє напевно кращою лінійністю середопераціонніков. Саме в такому, класичному виконанні, я застосовувавподібну схемотехніку вихідного каскаду в своїх підсилювачах вже більшедвадцяти років тому. Кілька років тому, сперечався з цього питання зтоваришем, який переконав мене спробувати варіант зі стабілізацієюструму розгойдує транзистора допомогою вольтодобавки, подібновідомою схемою 87 року з журналу “Радіо” або описаної в моїй улюбленійкнизі Тітце і Шенка 83 роки випуску по транзисторної схемотехніки. Але япішов на цей крок, беручи до уваги зовсім інше, а самепрекрасно звучний підсилювач Квод 405, в теж якому використаноподібне рішення. І також розуміючи, що конденсатори для цих цілейповинні мати високий звуковий якість, тобто нерезонансний, лінійнийімпеданс у широкій смузі частот. Як зміг добути подібніконденсатори, порівняв звучання каскаду з джерелом струму – і вчерговий раз підтвердив правильність свого ж підходу вконструюванні транзисторних підсилювачів – чим менше напівпровідниківстоїть на шляху звуку, тим музичнішими звучить підсилювач. Але, попевних причин, активно приховував факт переваги варіантасхеми з вольтодобавки до теперішнього моменту. Скажу більше, вВнаслідок цього дії отримав ті результати, які і очікував.

Тепер перейдемо до розрахунку резисторів навантаженнярозгойдують транзисторів, які визначають струм і розгойдуютьтранзисторів, і вихідних транзисторів. У спокої до цих резисторамдокладено напруга база-колектор вихідного транзистора каскаду. Здостатньою для цього розрахунку точністю, можна прийняти це напругарівним напрузі харчування плеча каскаду мінус напруга, падаюче набазі-еммітер вихідного транзистора, яке приблизно дорівнює0.5:0.7 Вольта. Далі потрібно визначитися, який струм повинен текти черезвихідні транзистори. У цьому питанні я не садомозахіст і мені важлива неяка або електротехнічна ідея у вигляді прихильності дозагальноприйнятій як “звучного” класу роботи схеми, а тількидостатність в передачі музикальності. Довгими експериментами навикористовуваних тепловідведення, я зупинився на струмі спокою в 80:150 мА, вЗалежно від типу використовуваних транзисторів. Транзистори різнихвиробників і моделей, також як і лампи, звучать по-різному, в томучислі мають для кожної моделі транзистора певне “звучить”значення струму спокою для конкретної схемотехніки підсилювального каскаду ітепловідводу з конкретним значенням теплового опору.Щодо вказаних на схемі транзисторів і використовуваних мноютепловідводів, значення струму спокою транзисторів вихідного каскадусклало 130 мА. Такий же струм повинен протікати і через розраховуютьсяопору. Інакше, застосувавши закон Ома, отримуємо номінал резистора,навантажує розгойдувати транзистор. На розрахунку деталей ланцюгавольтодобавки зупинятися не буду, внаслідок елементарностіподібної задачі, скажу тільки, що позначеного на схемі підсилювачаноміналу конденсатора достатньо для ефективної роботи ланцюгавольтодабавкі в необхідній смузі частот із зазначеними мною значеннямиструмів спокою вихідних транзисторів. Застосовувати конденсатор з б0льшімноміналом я так само не рекомендую, виходячи з елементарних міркуваньроботи конденсаторів на змінному струмі. Далі, що б в черговий разне ускладнювати життя, приймаємо значення кожного резистора ланцюгавольтодобавки рівним половині значення опору навантаженнярозгойдує транзистора. Наступне питання – про величину напругиживлення вихідного каскаду посилення струму цього підсилювача. Це питаннядля даної схемотехніки вихідного каскаду підсилювача суть найважливіший.Від нього залежить і стійкість роботи каскаду і його звучання. Що б незаглиблюватися в ці важкопрохідні нетрі, зупинюся на тому, щоемпірично, на транзисторах з розсіюваною потужністю близько 100 Вт,вийшла наступна залежність для вихідного каскаду цього підсилювача:

Опір навантаження, Ом Напруга живлення кожного плеча, Вольт Максимальне вхідний ефективну напругу, Вольт
4 27 15
8 31 20

Виходячи з цих значень, отримуємо величини кожного зчотирьох резисторів ланцюгів вольтодобавки для навантаження в 4 Ома рівними 100Ом. Для другого навантаження надаю можливість потренуватися врозрахунках резисторів самостійно.

Після цього, за відомими формулами потрібно розрахувати значення потужності цих резисторів. На цьому все, розрахунок підсилювача закінчений.

Приступаємо до найважливішого – конструктиву. Передцим чергове невеликий відступ. Я вважаю, що конструктив втранзисторної звуковій техніку впливає на звучання підсилювачав багато більшою мірою, ніж в лампової. Говорячи зараз про звучання, язвичайно ж маю на увазі тонкі моменти звучання, доступні аудіофілів іпросунутим меломанам, які також чують ці моменти, але відносяться доним філософськи.

Отже, конструктивне виконання цього підсилювача.По-перше, ніяких друкованих плат. Тільки навісний монтаж, точки пайкиорганізовані або на висновках транзисторів, або на монтажних пелюстках,розклепаним на окремих платах з електроізоляційного матеріалу. Щераз повторюю – дотримуйтесь точки пайки і введення-виведення провідників,які зазначені на принциповій схемі підсилювача, це визначаєзвучання підсилювача в великій мірі при використанні звучнихкомпонентів. Інакше, ви не окупите деяку частину грошей, витрачених накупівлю якісних радіодеталей. Якісні провідники також входятьв поняття звучать компоненти для цього підсилювача. Можна використовуватимонтажні дроти Кардас, можна і наші старі дроти з м’якоїтемно-червоною необлуженной міді без ізоляції. Ізоляцію організуєтепотім, після розпаювання, наприклад електротехнічним папером, і там, деце буде розумно необхідно.

Друге, кожен канал підсилювача зібраний окремоїконструкцією, в тому числі розв’язаної з харчування, включаючи силовийтрансформатор. Причому конструктивно каскади посилення струму також необ’єднані. Перший каскад зібраний на окремій монтажній платі, вихіднийкаскад виконаний окремою об’ємною конструкцією, основна несучакорпусні деталь якої зображена на рис.5. Ця деталь більшоюплощею через віброразвязку закріплена на власному шасі підсилювача.Отвори цієї корпусних деталі призначені для розміщенняконденсаторів С5 і С6. Зверху на цю деталь, з повітряним проміжком 1см, кріпляться тепловідвід вихідних транзисторів, майданчиками кріпленнятранзисторів назустріч один одному. Тепловідводи вихідних транзисторівбули розраховані спеціально під цей підсилювач і являють собоюповітряні нечернение радіатори ефективної площею 490 см ^ 2 залюмінію, з одностороннім розташуванням восьми ребер товщиною 4 мм ідовжиною 45 мм. Майданчик кріплення транзисторів має ширину 80мм, висоту50 мм і товщину 10мм. Всі залишилися компоненти вихідного каскадурозташовуються між цими радіаторами і, як я вже застерігав,распаиваются безпосередньо на висновках транзисторів і монтажній планціз пелюстками, яка закріплена посередині між радіаторами наосновний корпусних деталі вихідного каскаду.

Тепер увага! Зупинюся більш детально наконденсаторах С5 і С6. Для їх розміщення призначені отвори вкорпусних деталі вихідного каскаду, див. рис.5. Розповідаю якимчином це має відбуватися. Беремо тонку (0.05 мм) мідну фольгу із натягом обертаємо конденсатори кілька разів. Зверху міді кладемопару шарів тонкої склотканини також в натяг. Вже на неї намотуєморозраховане на потужність 10 Вт і напруга 15 .. 30 Вольт кількістьдроту з будь-якого матеріалу з високим питомим опором іорганізуємо висновки получившегося нагрівального елемента. Зверху зновукладемо в натяг пару шарів тонкої склотканини і один шар тонкої мідноїфольги також в натяг. Шари мідної фольги електрично з’єднуємо зкорпусом підсилювача. Цю конструкцію необхідно виконати дужеретельно, і щоб вона не мала власних резонансів, її потрібнопросочити будь в’язкої, не засихає кремнийорганической рідиною.Після чого цю збірку вставляємо в отвір корпусної деталі тапростір, що залишився заповнюємо силіконовим герметиком. Я неконкретизую точне виконання нагрівача, тому що якщо ви неможете його самостійно розрахувати і організувати його роботу, товзагалі не раджу братися за виготовлення цього підсилювача. Температурана поверхні конденсаторів С5 і С6, яку повинен забезпечити цейнагрівач, становить 50-60 градусів Цельсія для марки ELNA CERAFINEпершого виробництва. Для конденсаторів інших марок слід підібратицю температуру на слух. Пояснення подібного підходу в конструюваннітранзисторних підсилювачів я, можливо, дам в описі мого новогозвукового транзисторного підсилювача, який зовсім рясніє подібнимезотериком. Якщо настане його час. Але до нагрівача. Якщо невикористовувати автоматику стеження за температурою, краще буде живитинагрівач змінним струмом, взявши його з силового трансформатораканалу. Якщо буде автоматика – то від окремого силовоготрансформатора, на який в цьому випадку можна повісити живлення схемизатримки включення гучномовців.

Тепер коротко про схему затримки – звичайнеелектронне реле часу, затримка обумовлена ​​постійної часу ланцюгахарчування конденсатора, що стоїть в базі складеного транзистора. Важливийпитання по реле – його контакти впливають на звучання підсилювача. Я маюневеликий досвід у цьому питанні, оскільки вже давно зупинився на релемарки ТКЕ52ПДУ. Це реле використовується в пристроях автоматики ватомної промисловості. На схемі затримки я вказав добрезарекомендувало себе реле фірми Фьюжітсу, ймовірно його буде легшезнайти.

Ну і останнє. Що виглядає як фуз, алепозначено абревіатурою GA. Це другий езотерик в цьому підсилювачі.Означає – анізотропний гармонізатор струму. У моєму новому підсилювачі, проякий я вже згадував, повний езотерик – обертові трансформатори,джерела когерентного струму, і т.д. У цьому я зупинився на цифрі три.Отже, яким чином виконаний цей гармонізатор? Два мідних приливужорстко закріплені на відстані 8 мм, між ними упаяний провідникдіаметром 0.1 мм. Я використовую родієвим дріт, витриману в потоцінейтронів інтенсивністю 10 ^ 22. У самому простому випадку провідник можебути мідним, але що б він мав потрібні для гармонізатора властивості, вінповинен бути природно сформованим, тобто витриманий більше 40:50 років.Такий провідник, наприклад можна взяти від ВЧ котушок старихрадіоприймачів. Фізика цього процесу досить складна дляелементарного викладу, можливо асоціативно-схожа модель можебути представлена ​​у вигляді якогось сопла, ламінірізіруещего потік.

Яке звукове якість цього підсилювача? Звукдуже чистий, по лампового наповнений і живий, при дуже швидкий.Тонкі ж моменти словами не маю звичку описувати. Краще розповім проетапах шляху. Першим варіантом цієї лінії підсилювачів був дискретнийпідсилювач з діфкаскада на вході і драйвером на транзисторі в ОЕ,навантажений на джерело струму – вихідний каскад був вже таким, якзображено на рис.1. ООС в тому підсилювачі присутня, на початкувосьмидесятих тільки розпалювалася боротьба з вимірюваними спотвореннями.Після цього підсилювача мені попалася тільки видана книга Тітце і Шенка,і я поставив операційний підсилювач на розкачку цього вихідногокаскаду, ввів Антипаразитні резистори у всі бази. Але зворотний зв’язок,чи то помилково, чи то по провидінню, ввів з виходу операційногопідсилювача. У відповідь на це почув такого наповнення звук, що ставрозбиратися, що ж я такого зробив. А коли розібрався, ставекспериментувати з розгойдуванням вихідного каскаду. Схема на рис.1 якякраз з цієї серії, ближче до середини 90-тих років і це видно позображенні, яка того ж віку. Про цю схему я розповідав вдев’яностих роках у ФІДО конференції. Остання схема з використаннямламп в цій лінійці підсилювачів, була конструкцією з УН на 6Е5П зтрансформатором 5К: 150 Ом і далі такий же УТ, як на мал.1. Процей, останній варіант гібрідніка, я розповідав в одному з місцевихінтернетівських аудіофорумов близько двох років тому. Ну а далі бувпідсилювач, якому присвячено це оповідання.

Про цей підсилювач всі. Хотів ще розповісти провідміну звуковиків від інженерів-електронників, які займаютьсяконструюванням звукових схем, але роздумав. Хоча одне своє спостереження- Скільки зустрічав таких інженерів, ні музичного слуху, ні глибокихмузичних переваг у них не зазначив. Ось тоді то я зрозумів, чомувони так люблять оцінювати якість звучання звукової технікивсілякими типами спотворень, і чому для них так важливо виміряти ціспотворення саме вимірювальним приладом. А те, що високий звуковийякість підсилювачів надзвичайно слабо пов’язується з будь-якими спотвореннями,цих інженерів мало турбує. Але я не електронщик, і мені, як фізику,перш за все важлива істина. Так, це все також відноситься до якостізвучання цього підсилювача.

Але так чому я займаюся транзисторами? Звичайно,найлегше звалити на Фрейда. Але ні, відповідь цьому інший – тому що влампах вже давно прозоро ясно. А де ж потренувати мізки, як нена транзисторному звуці? З цифровою технікою я теж начебто розібрався,а в вінільні справи ой як не хочу залазити – мене майже влаштовуєзвучання радянських платівок з класикою на Майкро з Регой 300.