В данном усилителе, высокая линейность даже без ООС достигнута благодаря внутреннему истоковому повторителю на VТ11. Этот повторитель удачно согласует большое (более 1 МОм) выходное сопротивление каскада усиления напряжения на VТ9 с существенно меньшим и нелинейным входным сопротивлением выходных каскадов на VT13, VT15-VT18.
Собственное выходное сопротивление VT11 имеет порядок 100 Ом, что значительно меньше пересчитанного к его истоку сопротивления нагрузки:
RН · h21эminVT15 · h21эminVT17 = 4 · 30 · 25 = 3000 Ом
Поэтому коэффициент усиления каскада VТ9 не зависит ни от реактивностей сопротивления реальной акустической системы, ни от изменений, вызванных зависимостью h21э выходных транзисторов от мгновенного тока их коллекторов.
Кроме того, этот же каскад отрезает от каскада усиления напряжения и довольно значительную суммарную емкость коллекторов выходных транзисторов.
Благодаря этому даже без ООС выходное сопротивление усилителя составляет 0,5 Ом, а частота среза 15 кГц.
Входной дифференциальный каскад на полевых VТ2VТ8 с крутизной 1 мА/В через каскадную схему VТ4VТ7 и таковое зеркало VТЗVТ6 преобразует входное напряжение в ток уже с крутизной 2 мА/В (благодаря VТЗVТ6), который втекает в эмиттер VТ9.
Такое построение также обеспечивает высокую исходную (без ООС) линейность, поскольку VТ9 работает в режиме с общей базой (его характеристики намного линейнее, чем в схеме с ОЭ). Резистором R4 устанавливаем ток покоя VТ9.
Для этого целесообразно заранее, перед установкой в плату транзистора VТ1 и резистора R4, настроить пару VT1R4 при питании от источника напряжением 15 В, контролируя ток стока VТ1 миллиамперметром (необходимо установить 5 мА).
R8 — установка «нуля» на выходе, R17 —установка тока покоя выходных транзисторов VT17—VT20 (по 300 мА). Транзисторы VT11, VT12 расположены на небольших теплоотводах площадью 25 см2, а VT15, VT16 могут быть размещены на общем теплоотводе с VT17-VT20. Транзистор VТ13 обязательно через слюдяную прокладку монтируют на теплоотводе выходных транзисторов.
Конденсаторы С1, С4 – неполярные, из лавсана или фторопластовые К71, К72, К73, например, К73-9, К73-17, К71-7, остальные —любых типов. Резисторы МЛТ или ОМЛТ (кроме R21-R24 типа С5-16).
Коэффициент усиления усилителя по напряжению:
Ку = 1 + R12 / R10 = 30
Номинальное входное напряжение 650 мВ, выходная мощность 80 Вт на нагрузке 4 Ом, коэффициент гармоник ниже 0,03%. Порог чувствительности измерителя коэффициента гармоник С6-5.
Весьма желательны отдельные резисторы. Но 3,9 Ом от VТ15VТ16 к базам каждого из VT17-VT20, которые выровняют токи и повысят «живучесть» усилителя в целом.
Цепочка бушеро (параллельно соединенные резистор 10 Ом/2 Вт и конденсатор 0,1 мкФ, включенные параллельно выходу усилителя) должна присутствовать обязательно. Иначе при нагрузке с низким импедансом (большой емкостью) высока вероятность самовозбуждения на частотах порядка мегагерца, что может привести к сквозным токам через выходные транзисторы и их выходу из строя.
Схема усилителя похожа на внутреннюю схему микросхемы 544УД2, которая тоже истоковый повторитель
По моему, транзистор VT1 и резистор R4 существующие для баланса – лишние, достаточно увеличить R5 в токовом зеркале в 3 раза до 150 Ом. Тогда через транзисторы VT4 и VT7 будут теч симметричные токи по 2,5 мА, а не как в этой схеме 7,5 и 2,5 мА. Также для симметрии смещения R2 и R12 обычно делают равные, поэтому R12 можно уменьшить до 300 кОм.
Очередная транзисторная грелка. Еще одна попытка идти по пути реализации внутренней структуры ОУ в дискретном исполнении.
“…Входной дифференциальный каскад на полевых VТ2VТ8 с крутизной 1 мА/В через каскадную схему VТ4VТ7..”
Правильное название такого включения: “каскОдное”.
“…высока вероятность самовозбуждения на частотах порядка мегагерца, что может привести к сквозным токам через выходные транзисторы…”
В схеме полностью отсутствует какая-либо коррекция. Так что все в ней – на удачу. Сквозных токов и так в избытке, никаких возбудов не нужно.
Полевик VT11 интересный, глянул в справочник, это латерал малым начальным током стока и с открыванием от нуля вольт на затворе, крутизна падает с нагревом, максимальная крутизна в районе 60 мА. Максимальное напряжение сток-исток 50 вольт . Ну и почему бы его же в дифкаскад не поставить, упростив схему.
“…почему бы его же в дифкаскад не поставить…”
Поддерживаю. Вышло бы проще и не чуть не хуже.
А потому что кп902 это мдп полевик, он будет шуметь больше чем кп 303.
Род Эллиотт такое бы никогда не одобрил, а сделал проще и лучше – усилитель Ланзар. 😉
в этом умзч реализован принцип однокаскадного усиления по напряжению. В этом принимает участие относительно высоковольтный транзистор КТ9115 с динамической нагрузкой на (n-p-n) аналогичном ему КТ940. В таком включении достигается коэффициент усиления по напряжению порядка нескольких тысяч, возможно около 5000, сравнивая напряжения б-э и к-э VT9. Активная нагрузка каскада – собственное выходное сопротивление параллельно включенных транзисторов VT9 И VT10 с учетом действия местной ООС по току в виде R11. Таким образом, от свойственных схеме с ОБ особенностей и от используемых транзисторов “выжимается” максимум усиления по напряжению. ВЧ – полевик КП902 с низкой входной емкостью и крутизной (20мА/В) играет роль буфера. Однако коэффициент передачи по напряжению до точки подключения эмиттера VT9 от входа унч (между затворами входных полевиков) значительно ниже 1, т.к. входная проводимость схемы с ОБ при токе 5мА довольно велика, значительно выше крутизны 2ма/В. Отсутствие частотной коррекции в усилителе обусловлено не глубокой ООС из-за невысокого коэффициента усиления по напряжению, возможно 500 (не более 1000); и наличием всего одного каскада, усиливающего напряжение. Качество работы можно улучшить если использовать входные транзисторы с бОльшей крутизной, минимальным разбросом параметров и убрать R8. На выходе применить более высокочастотные транзисторы. Попробовать увеличить глубину ООС, снизив усиление примерно раза с 30 до 15.
“в этом умзч реализован принцип однокаскадного усиления по напряжению…”
Я бы сказал, что была попытка реализации. В своё время проводил исследование над однокаскадным усилителем. Задержка сигнала доходила до 40 нсек. Но как работать с таким трактом на реальной нагрузке? Пока идет работа на эквивалент – все прекрасно. В привычном линейном тракте все хорошо. Но с усилителем мощности… как то стремно. И как такое может быть: на эмиттере VT9 – 2,5 мА, а на коллекторе – уже 5 мА? Не нужно все это извращение. Это только в микросхемах может быть востребовано. Там схема зажата в мизерное пространство с элементами уступающими по своим свойствам дискретам.
в эмиттер VT9 заходит 5мА. Это тот ток, который задается источником тока на VT1. Таким образом, токи через транзисторы зеркала (VT3, VT6) по 7.5 мА, из них 5мА на VT9, а 2.5мА – ток правого плеча дифкаскада и каскодного VT7. Схема рабочая, но детали лучше ставить посовременнее. Скорость усилка 500В/мкСек, нужна ли – большой вопрос.
“…Скорость усилка 500В/мкСек…”
А чего не 1000? Судя по свободному от конденсатора R13 у вас избыточный оптимизм. На чем? На КТ818? Вы хоть представляете – что такое 500 В/мксек? Это за 1 мксек сигнал должен иметь возможность переходить в крайние точки к питанию где-то 10 раз? Это даже аналоговому осциллографу непросто. Построить такой тракт можно, но не на КТ818-ых же. Да и очень важна практическая реализация. Одно дело КП303 как повторители, но как усилители – еще нужно смотреть. Слишком малая крутизна. При своих экспериментах предпочитал КП302. Там хоть какое то усиление, хотя и линейность не очень. А у 303-их с этим гораздо сложней. Я же писал, что удавалось достичь времени 40 нсек. Но с таким нужно работать а не показывать приборами. На КТ864 и 865 скорость легко достигала 120-150 при питании 25 В на плечо. При бОльшем питании естественно и скорость выше. Потому то при питании всего 15 В на плечо скорость снижается до 80. Но это на транзисторах с границей в 40 МГц. А тут КТ818, да еще и пара – входная емкость еще выше. Да и печка к тому же.
“Вы хоть представляете – что такое 500 В/мксек” – конечно представляю ) Это что, космос? Это не так уж и много. “Это даже аналоговому осциллографу непросто.” – даже хреновый радолюбительский осциллограф (до 20МГц) нарисует такой фронт. Насчет недостаточного быстродействия отпирания/запирания КТ819 и 818 не спорю – транзисторы слишком медленные.