Усилитель мощности александра трусова схема. Усилители мощности А. Трусова: обзор популярных моделей и их характеристик

Какие модели усилителей мощности выпускает А. Трусов. Каковы технические характеристики усилителей Esatto и Atomico. В чем преимущества усилителей А. Трусова перед другими производителями. Какие отзывы оставляют пользователи об усилителях А. Трусова.

Краткая история создания усилителей А. Трусова

Александр Трусов — российский разработчик и производитель высококачественной аудиотехники. Его усилители мощности приобрели популярность среди аудиофилов благодаря отличному звучанию и качественному исполнению. История создания усилителей А. Трусова началась несколько лет назад:

• В 2016 году была представлена первая модель интегрального усилителя Esatto
• В 2018 году появилась улучшенная версия Esatto II
• В 2020 году был разработан флагманский усилитель Atomico

За это время усилители А. Трусова получили признание как профессионалов, так и любителей качественного звука. Они регулярно демонстрируются на выставках Hi-Fi техники и используются во многих аудиосистемах высокого класса.

Особенности схемотехники усилителей А. Трусова

Усилители А. Трусова имеют ряд схемотехнических особенностей, обеспечивающих их высокое качество звучания:

• Полностью балансная схема с минимальным количеством деталей в сигнальном тракте
• Отсутствие общей отрицательной обратной связи
• Использование высококачественных комплектующих, включая аудиофильские конденсаторы и резисторы
• Мощный линейный блок питания с тороидальным трансформатором
• Применение быстродействующих выходных транзисторов

Такие схемотехнические решения позволяют добиться очень низкого уровня искажений, широкой полосы пропускания и отличной динамики звучания.

Модельный ряд усилителей А. Трусова

На сегодняшний день модельный ряд усилителей А. Трусова включает следующие основные модели:

Esatto II

Интегральный усилитель среднего класса со следующими характеристиками:

• Выходная мощность: 2 х 100 Вт (8 Ом)
• Частотный диапазон: 5 Гц — 100 кГц
• Коэффициент гармоник: менее 0,01%
• 4 линейных входа (2 XLR, 2 RCA)
• Пульт ДУ

Atomico

Флагманский интегральный усилитель топ-класса:

• Выходная мощность: 2 х 100 Вт (8 Ом), 2 х 196 Вт (4 Ом)
• Частотный диапазон: 0 Гц — 2,2 МГц (-3 дБ)
• Коэффициент гармоник: 0,007% (1 кГц, 1 Вт)
• 3 линейных входа (1 XLR, 2 RCA)
• Дистанционное управление

Обе модели выпускаются в прочных алюминиевых корпусах с высококачественной отделкой.

Сравнение усилителей А. Трусова с конкурентами

Для понимания уровня усилителей А. Трусова полезно сравнить их с продукцией других известных производителей:

Модель	Мощность (8 Ом)	КНИ	Особенности
А. Трусов Atomico	2 x 100 Вт	0,007%	Полностью балансная схема
Pass Labs INT-25	2 x 25 Вт	0,1%	Чистый класс А
Accuphase E-480	2 x 180 Вт	0,05%	Настраиваемый фильтр НЧ/ВЧ

Как видно, по ключевым параметрам усилители А. Трусова не уступают, а по некоторым характеристикам даже превосходят именитых конкурентов.

Отзывы пользователей об усилителях А. Трусова

Большинство пользователей отмечают следующие положительные качества усилителей А. Трусова:

• Нейтральное, детальное и динамичное звучание
• Отличная проработка нижнего баса
• Широкая и глубокая звуковая сцена
• Высокое качество изготовления
• Надежность в работе

Вот несколько цитат из отзывов:

«Atomico играет настолько прозрачно и детально, что слышно буквально все нюансы записи. При этом звук остается комфортным и музыкальным.»

«После установки Esatto II в систему звук заметно преобразился — появилась отличная динамика, бас стал более собранным и четким.»

Среди недостатков иногда отмечают довольно высокую стоимость усилителей, особенно топовой модели Atomico. Однако большинство владельцев считают, что качество звучания полностью оправдывает цену.

Технические особенности усилителя Atomico

Флагманская модель Atomico имеет ряд интересных технических решений:

• Полностью дискретная схема без применения операционных усилителей
• Выходной каскад работает в режиме, близком к чистому классу А на малых и средних мощностях
• Применение быстрых биполярных транзисторов Sanken в выходном каскаде
• Система термостабилизации выходного каскада
• Прецизионный электронный регулятор громкости с шагом 1 дБ

Такие решения позволяют добиться исключительно низкого уровня искажений и высокой линейности усилителя во всем диапазоне мощностей.

Перспективы развития усилителей А. Трусова

Александр Трусов постоянно работает над совершенствованием своих усилителей. В ближайших планах разработчика:

• Создание моноблочной версии усилителя Atomico для еще более высокого качества звучания
• Разработка полностью цифрового усилителя с высоким разрешением
• Выпуск бюджетной линейки усилителей для более широкого круга покупателей

Также ведутся работы по дальнейшему снижению уровня искажений и расширению частотного диапазона существующих моделей. Все это позволяет ожидать появления новых интересных продуктов от А. Трусова в ближайшем будущем.

Усилитель александра трусова схема — Информационная База

Большинство аудиолюбителей достаточно категорично и не готово к компромиссам при выборе аппаратуры, справедливо полагая, что воспринимаемый звук обязан быть чистым, сильным и впечатляющим. Как этого добиться?

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Пожалуй, основную роль в решении этого вопроса сыграет выбор усилителя.

Функция
Усилитель отвечает за качество и мощь воспроизведения звука. При этом при покупке стоит обратить внимание на следующие обозначения, знаменующие внедрение высоких технологий в производство аудио — аппаратуры:

 

• Hi-fi. Обеспечивает максимальную чистоту и точность звука, освобождая его от посторонних шумов и искажений.
• Hi-end. Выбор перфекциониста, готового немало заплатить за удовольствие различать мельчайшие нюансы любимых музыкальных композиций. Нередко к этой категории относят аппаратуру ручной сборки.

 

Технические характеристики, на которые следует обратить внимание:

• Входная и выходная мощность. Решающее значение имеет номинальный показатель выходной мощности, т.к. краевые значения часто недостоверны.
• Частотный диапазон. Варьируется от 20 до 20000 Гц.
• Коэффициент нелинейных искажений. Здесь все просто — чем меньше, тем лучше. Идеальное значение, согласно мнению экспертов — 0,1%.
• Соотношение сигнала и шума. Современная техника предполагает значение этого показателя свыше 100 дБ, что сводит к минимуму посторонние шумы при прослушивании.
• Демпинг-фактор. Отражает выходное сопротивление усилителя в его соотношении с номинальным сопротивлением нагрузки. Иными словами, достаточный показатель демпинг-фактора (более 100) уменьшает возникновение ненужных вибраций аппаратуры и т.п.

Следует помнить: изготовление качественных усилителей — трудоемкий и высокотехнологичный процесс, соответственно, слишком низкая цена при достойных характеристиках должна Вас насторожить.

 

Классификация

Чтобы разобраться во всем многообразии предложений рынка, необходимо различать продукт по различным критериям. Усилители можно классифицировать:

• По мощности. Предварительный — своеобразное промежуточное звено между источником звука и конечным усилителем мощности. Усилитель мощности, в свою очередь, отвечает за силу и громкость сигнала на выходе. Вместе они образуют полный усилитель.

Важно: первичное преобразование и обработка сигнала происходит именно в предварительных усилителях.

• По элементной базе различают ламповые, транзисторные и интегральные УМ. Последние возникли с целью объединить достоинства и минимизировать недостатки первых двух, например, качество звука ламповых усилителей и компактность транзисторных.
• По режиму работы усилители подразделяются на классы. Основные классы — А, В, АВ. Если усилители класса А используют много энергии, но выдают высококачественный звук, класса B с точностью до наоборот, класс AB представляется оптимальным выбором, представляя собой компромиссное соотношение качества сигнала и достаточно высокого КПД. Также различают классы C, D, H и G, возникшие с применением цифровых технологий. Также различают однотактные и двухтактные режимы работы выходного каскада.
• По количеству каналов усилители могут быть одно-, двух- и многоканальными. Последние активно применяются в домашних кинотеатрах для формирования объемности и реалистичности звука. Чаще всего встречаются двухканальные соответственно для правой и левой аудиосистем.

Внимание: изучение технических составляющих покупки, конечно, необходимо, но зачастую решающим фактором является элементарное прослушивание аппаратуры по принципу звучит-не звучит.

 
Применение

Выбор усилителя в большей степени обоснован целями, для которых он приобретается.

Перечислим основные сферы использования усилителей звуковой частоты:

1. В составе домашнего аудиокомплекса. Очевидно, что лучшим выбором является ламповый двухканальный однотакт в классе А, также оптимальный выбор может составить трехканальный класса АВ, где один канал определен для сабвуфера, с функцией Hi — fi.
2. Для акустической системы в автомобиле. Наиболее популярны четырехканальные усилители АВ или D класса, в соответствии с финансовыми возможностями покупателя. В автомобилях также востребована функция кроссовер для плавной регулировки частот, позволяющей по мере необходимости срезать частоты в высоком или низком диапазоне.
3. В концертной аппаратуре. К качеству и возможностям профессиональной аппаратуры обоснованно предъявляются более высокие требования в силу большого пространства распространения звуковых сигналов, а также высокой потребности в интенсивности и длительности использования. Таким образом, рекомендуется приобретение усилителя классом не ниже D, способного работать почти на пределе своей мощности (70-80% от заявленной), желательно в корпусе из высокотехнологичных материалов, защищающем от негативных погодных условий и механических воздействий.
4. В студийной аппаратуре. Все вышеизложенное справедливо и для студийной аппаратуры. Можно добавить о наибольшем диапазоне воспроизведения частот — от 10 Гц до 100 кГц в сравнении с таковым от 20 Гц до 20 кГц в бытовом усилителе. Примечательна также возможность раздельной регулировки громкости на различных каналах.

Таким образом, чтобы долгое время наслаждаться чистым и качественным звуком, целесообразно заранее изучить все многообразие предложений и подобрать вариант аудио аппаратуры, максимально отвечающий Вашим запросам.

 

Усилитель мощности STONECOLD. Принципиальная схема, описание, чертеж платы.

Атомные усилители А.Трусова

Давно хотел пообщаться на тему усилителей А.Трусова. На выставке Росхайэнд, года три назад, обратил внимание на симпатичные, выделяющиеся корпуса усилителей которые многие участники использовали для демонстрации своей продукции. Это были усилители А.Трусова “Esatto ll”. Отметил для себя, что играют вроде не плохо, но поскольку сделать вывод по звуку на выставке весьма проблематично, то и первое знакомство прошло весьма поверхностно. Бывая на выставках Росхайэнда — каждый раз обращал внимание на эти усилители и при возможности сравнивал звучание с другими экспонатами.

журнал SalonAV

Интегральный усилитель AT Audio Esatto II

ПРАВИЛА ЖИЗНИ Не так уж часто российские производители балуют нас своей техникой. Конечно, на выставке «Российский Hi-End» можно увидеть достаточно …

Запомнилось сравнение с Остаповскими усилителями Classic Voice KT150 на щитах А.Буткарева @Maiden. Лампа мне понравилась больше, но я уже с интересом присматривался к усилителям А.Трусова. На очередной выставке я увидел это

Меня опять зацепило качество и дизайн корпуса! Через некоторое время в шоуруме “Раунд Аудио” я уже неторопливо, внимательно и с удовольствием послушал усилитель Esatto, а познакомившись с А.Трусовым получил приглашение послушать новый усилитель Атомико с акустикой, которая выставлялась на Росхайэнде (та, что побольше)

Во время этого действа я ловил себя на мысли, что хорошо бы все таки критически послушать возможности усилителя на знакомом материале, но мозг отказывался это делать! Я просто погружался в знакомую музыку, которая накатывала волнами эйфории и открывалась мне с новых сторон! Отличная сцена, голография, многоплановость, разрешение и натуральность. Динамика и тонкости исполнения на каждом инструменте и в целом. Надо заметить, что автор проверял и отслушивал усилитель в различных системах, в том числе и топовых, в которых очень хорошо слышно все шероховатости и тонкости. После критических замечаний усилитель дорабатывался и опять отслушивался. Мое впечатление от звука Атомико — на сегодня это один из лучших транзисторных усилителей, которые я слышал. Пишу это вполне осознанно, пожив с Атомико и внимательно послушав его в разных системах. Звучание Esatto — почти все то же самое, что и в Атомико, но на класс ниже. Когда слушаешь и привыкаешь к звуку Esatto, то вроде все вполне устраивает и хорошо звучит, но как только переключаешься на Атомико, понимаешь сколько же информации и натуральности ты не слышал, а дорисовывал. Технические характеристики усилителя Atomico: Выходная мощность: 100 Вт\8 Ом, 196 Вт\4 Ом Полоса пропускания: 0 Гц – 2.2 MГц (-3 дБ) Чувствительность 1.6 В Коэффициент усиления — 35 дБ Нелинейные искажения на частоте 1 кГц и нагрузке 4 — 8 Ом:

• на малом уровне сигнала (0. 1-1 Вт) — 0.007%
• на выходной мощности 20 Вт: — 0.025%
• на номинальной выходной мощности (50% от максимальной) – 0.055% Диапазон регулировки громкости: 63дБ (шаг 1дБ) Регулировка баланса: +- 24 дБ (шаг 1дБ) Входное сопротивление: 10 кОм Коэффициент демпфирования: более 1000 Количество линейных входов RCA-2 Количество линейных входов XLR-1 Полнофункциональное дистанционное управление Напряжение питания – 220-240 вольт. В общем, предлагаю потрендеть на эту тему. Автор @ufotrusov на форуме бывает, можно ему вопросы задавать и на счет тура усилителя (Atomico или Esatto) поинтересоваться.

Усилитель Дорофеева

Схема усилителя Дорофеева знакома большой аудитории радиолюбителей. В начале 90-х, а точнее в 1991 году она была опубликована в журнале «Радио» №3 М. Дорофеевым (г.Москва). Еще тогда, автор не представлял, какую популярность обретет его схема.

Популярность усилитель завоевал своей простотой сборки, отличной повторяемостью и приемлемыми характеристиками, имея при этом несложную схему, ну и конечно преимущества класса «B» (относительно высокий КПД и хорошую термостабильность), без присущих этому классу искажений.

Выходной каскад (ВК) усилителя Дорофеева работает в классе «B». Он имеет нулевой ток при отсутствии входного сигнала. Казалось бы, как присуще всем усилителям, работающим в классе «B», усилитель Дорофеева также должен иметь искажения в виде горизонтальной полки (возможно с последующим всплеском) при прохождении сигнала через ноль, или вовсе невозможность усиливать сигналы с малой амплитудой. Однако за счет токового управления транзисторами выходного каскада усилитель Дорофеева лишен этого недостатка.

Основные технические характеристики (современная версия)

Напряжение питания ….. ± 35В.

Выходная мощность (Rн=4Ом) ….. 100Вт.

Коэффициент нелинейных искажений

1кГц, Rн=4Ом ….. 0,005%;

20кГц, Rн=4Ом ….. 0,022%.

Диапазон усиливаемых частот (относительно -1дБ) ….. 30 Гц – 70 кГц.

Защита от КЗ ….. до 8А.

Чувствительность по входу ….. 0,7В.

Также имеется задержка подключения акустической системы и защита её от постоянного напряжения на выходе.

Схема усилителя Дорофеева (оригинальная)

Схема усилителя Дорофеева с защитой на современных компонентах

Как видно, между оригиналом и современной схемой имеются незначительные отличия, связанные с применением современных компонентов. Так, например, применив операционный усилитель NE5532 нет необходимости вводить узел регулировки смещения нуля, как это сделано в оригинальной схеме (переменный резистор R5). На выходе с NE5532 постоянная составляющая практически равна нулю. В Современной версии удалена положительная обратная связь. Номиналы компонентов также скорректированы.

Взяв во внимание все изменения, хочется сказать, что структура схемы и принцип работы усилителя Дорофеева полностью соответствует оригиналу.

Предварительный усилитель выполнен на операционном усилителе OP1. Усилитель инвертирующий, сигнал инвертируется в ОУ OP2. Коэффициент усиления предварительного усилителя задается соотношением резисторов R4 и R3, а коэффициент усиления оконечного усилителя зависит от соотношения резисторов R17 и R5.

Элемент C1 представляет фильтр верхних частот, блокируя прохождение низких частот (менее 30 Гц) и постоянное напряжение, как и емкость C3. Конденсаторы коррекции C2, C6, C7 препятствует самовозбуждению усилителя, подавляя усиление сверхвысоких частот.

Усиленный по напряжению сигнал с ОУ OP2 поступает на базы транзисторов VT1 и VT2, которые своими коллекторными токами управляют транзисторами выходного каскада.

На базах VT1 и VT2 задается смещение с помощью делителя R6-R9. Делитель питается от стабилизаторов (±15В), выполненных на элементах R10VD1 и R13VD2. Смещение 400-500мВ задается для того, чтобы транзисторы VT1 и VT2 не были открыты, но при небольшом сигнале сразу же открылись. Таким образом, за счет этого и за счет токового управления транзисторами VT5 и VT6 отсутствует искажение сигнала типа «ступенька» при работе усилителя Дорофеева в классе «B».

Транзисторы выходного каскада VT5 и VT6 защищены от чрезмерных токов, возникающих при коротком замыкании выхода усилителя. При увеличении тока нагрузки увеличивается и падение напряжения на датчиках тока R18 и R19, и при превышении порога (примерно 8А) транзисторы VT3 и VT4 открываются, закрывая транзисторы выходного каскада VT5 и VT6 путем шунтирования их баз.

Защита АС усилителя Дорофеева

Защита АС предусматривает задержку подключения акустики к усилителю при запуске, чтобы избавить слушателя от звуков переходных процессов. Также защита отключает акустику при появлении на выходе усилителя Дорофеева постоянной составляющей.

Схему защиты АС питает стабилизатор (24В), построенный на элементах R20, VD3 и VT2. При подаче питания на усилитель на коллекторе VT2 появляется стабилизированное напряжение +24В и через резисторы R23 и R24 заряжается электролитический конденсатор C12. После определенного времени зарядки C12 (0,5-1 секунды) транзистор VT10 откроется и через него начнет протекать ток катушки реле KV1, которое замкнет контакты KV1.1, тем самым подключив акустическую систему к выходу усилителя.

При появлении на выходе усилителя положительного напряжения открывается VT8, а при появлении отрицательного напряжения открывается VT7. Открываясь, они подтягивают базу VT9 к его же коллектору, и транзистор VT9 открывается, шунтируя базу транзистора VT10. Последний закроется и ток через катушку реле перестанет протекать, контакты KV1.1 разомкнуться, АС отключится от усилителя.

Диод VD5 защищает элементы схемы от пробоя при самоиндукции реле в момент его отключения.

Компоненты

Резисторы стабилизаторов R10 и R13 мощностью 0.5Вт, резисторы R18 и R19 мощностью 1Вт, остальные 0.25Вт.

Стабилитроны на 15В (VD1 и VD2) я поставил 1N4744A, а вместо стабилитронов на 24В (VD3 и VD4) я поставил на 13В – 1N4743A, соответственно заменив реле с 24В на 12В. Маркировка моего реле HK3FF-DC12V-SHG.

Вместо 2SC5200/2SA1943 можно применить TIP35C/TIP36C или другую комплементарную пару подходящую по характеристикам и расположению выводов.

Транзисторы VT5 и VT6 необходимо установить на радиатор с площадью поверхности не меньше 1000см2. Между радиатором и транзисторами необходимо установить диэлектрическую прокладку, это не обязательно, если корпус усилителя пластиковый, так как коллекторы и так соединены между собой по схеме, но для безопасности я все же установил их.

На элементы VT2 и VT10 (схемы защиты АС) можно поставить небольшие радиаторы, так как их корпуса имеют значительный нагрев.

Элементы VT1 и VT2 на теплоотвод не устанавливаются и тем более с элементами выходного каскада.

В качестве блока питания применен трансформатор ТПП-322, соединив по две вторичных обмотки последовательно, я получил два плеча по 22,5В. После диодного моста установлены емкости фильтра по 10000мкФ в каждое плечо. На этих емкостях, на холостом ходу, получилось напряжение постоянного тока равное ±34В, а под нагрузкой 40Вт оно просело до ±30,5В.

Первое включение

Первый запуск необходимо осуществлять с резисторами (100-150Ом), включенными в разрыв положительного и отрицательного плеч. Это обезопасит элементы схемы от выгорания и от фейерверков в случае допущения ошибок при монтаже.

Если запуск прошел успешно, и нет чрезмерного нагрева элементов, то резисторы необходимо демонтировать.

Замыкаем сигнальный вход усилителя (можно перемычкой), чтобы не усиливались никакие наводки. После чего усилитель Дорофеева запускаем без подключения акустической системы. После включения проходит небольшая пауза и должен быть слышен щелчок реле, сигнализирующий о срабатывании задержки подключения акустической системы.

Далее измеряется напряжение постоянного тока на выходе усилителя, это напряжение должно быть равно нулю, либо равняться нескольким единицам мВ.

Если все в порядке, то измеряем ток покоя.

Падение на резисторах R18 и R19 у меня равно нулю, а значит, ток покоя ВК также равен нулю.

Для работы усилителя в нужном режиме может понадобиться подбор резисторов R6-R9, если падение на переходе Б-Э транзисторов VT1 и VT2 не соответствует диапазону 400-500мВ.

Защита от короткого замыкания на выходе работает отлично, демонстрацию можно посмотреть на моем YouTube канале (ссылка под статьей).

Теперь самое время подать сигнал на вход усилителя и выполнить прогон.

КПД

Мне очень было интересно измерить КПД, и я это сделал. Возможно, вы будете удивлены, но коэффициент полезного действия усилителя Дорофеева составил всего 46%. Измерения проводились на частоте 1кГц с нагрузкой в виде резистора сопротивлением 4Ом. Напряжение питания при этом составило ±30,5В при потребляемом токе 1,49А (потребляемая усилителем мощность 91Вт). На нагрузке падало 12,9В, ее сопротивление 4Ом, соответственно рассеиваемая на ней мощность 42Вт. Соответственно, КПД=42/91×100=46%. Лично я был очень удивлен и ожидал большего, вроде же класс «B».

Действительно ли нет искажений типа «ступенька»?

Не знаю как вас, но меня очень интересует этот вопрос. Поэтому еще один тест…

Тест я проводил также на нагрузочном резисторе при различной амплитуде входного сигнала и на частотах 1кГц и 20кГц.

Проблема снижения нелинейных искажений звуковоспроизводящего тракта и, в частности повышения линейности усилителей мощности ЗЧ (УМЗЧ) уже давно волнует как профессиональных, так и самодеятельных конструкторов бытовой радиоаппаратуры. О том, какое значение коэффициента гармоник (Кг) можно считать допустимым для высококачественного УМЗЧ, высказано множество мнений, порой весьма противоречивых [1]. Однако известно, что наибольший вклад в искажения тракта обычно вносят акустические системы (Кг ≥ 3 %) и магнитофон или ЭПУ (Кг = 1…3%). С появлением ленточных изодинамических излучателей и цифровых лазерных проигрывателей суммарный Кг тракта (без УМЗЧ) понизился примерно до 1…2%, причем доминирующими в спектре искажений стали вторая и третья гармоники. Можно полагать, что УМЗЧ с таким же спектральным составом нелинейных искажений и коэффициентом Кг ≤ 0,1 % заметного влияния на качество звучания не окажет. Значительно ухудшают звучание, придавая ему «металлический» оттенок, высшие гармоники, возникающие при ограничении амплитуды сигнала, искажения типа «ступенька» (центральная отсечка), а также так называемые кроссоверные и коммутационные искажения, возникающие в УМЗЧ в момент перехода из режима А в режим В, динамические интермодуляционные искажения и, наконец, самовозбуждение во время переходных процессов и при работе на комплексную нагрузку. УМЗЧ, вносящий в усиливаемый сигнал искажения хотя бы одного из этих видов, характеризуется «транзисторным» звучанием даже при очень малом коэффициенте гармоник. Традиционный способ устранения искажений, обусловленных ограничением амплитуды сигнала, — создание запаса мощности, однако это ведет к неоправданному усложнению транзисторного УМЗЧ. Другой способ — создание условий для «мягкого» (как у ламповых усилителей) ограничения амплитуды. Искажения типа «ступенька», кроссоверные и коммутационные искажения можно ликвидировать переводом УМЗЧ в режим А или Super A [2]. Снизить эти и так называемые «гладкие» нелинейные искажения можно и иначе, например, введением глубокой (более 30 дБ) ООС, в том числе многопетлевой [3], использованием прямой связи (или связи вперед) [4], применением специальной коррекции нелинейных искажений [5]. Следует, однако, отметить, что глубокая ООС нередко становится причиной возникновения динамических искажений и неустойчивой работы УМЗЧ. Кроме того, глубокая ООС эффективно снижает только «гладкие» искажения, а наиболее заметные кроссоверные она уменьшает в недостаточной мере [5]. Как показали проведенные авторами эксперименты, изменение глубины ООС в одном и том же УМЗЧ с 20 до 40 дБ заметного влияния на качество звучания не оказывает, несмотря на значительное уменьшение коэффициента гармоник, а дальнейшее увеличение ее глубины влечет за собой ухудшение звучания из-за снижения устойчивости. Видимо, качество звучания УМЗЧ определяется главным образом не глубиной ООС, а линейностью исходного (не охваченного ею) усилителя. Несколько лучшие результаты дает применение многопетлевой ООС, однако она значительно усложняет УМЗЧ [3]. Резюмируя сказанное, можно считать, что для высококачественного УМЗЧ с разомкнутой петлей ООС вполне допустим Кг = 0,3 %. Что же касается двух последних способов снижения нелинейных искажений, то они свободны от недостатков, присущих глубокой ООС, и отличаются один от другого тем, что при использовании прямой связи сигнал ошибки вычитается из полезного сигнала на выходе УМЗЧ, а при коррекции — на его входе. С учетом всего сказанного выше авторами разработан УМЗЧ без общей ООС, основные технические характеристики которого следующие: Номинальный (на уровне -3 дБ) диапазон частот, Гц 10…63 000 Максимальная выходная мощность на нагрузке сопротивлением 4 Ом при коэффициенте гармоник не более 0,5 %, Вт 25 Коэффициент гармоник при выходной мощности 12,5 Вт, %, на частоте, Гц: 100 0,07 1 000 0,08 10 000 0,1 20 000 0,12 Номинальное входное напряжение, В 2 Входное сопротивление, кОм 47 Выходное сопротивление и диапазоне частот 20. „20 000 Гц, Ом 0,01 Максимальная емкость нагрузки, мкФ1 2 Ток покоя, мА, не более 100 1 При испытании УМЗЧ устойчиво работал и с конденсатором большей емкости. Принципиальная схема УМЗЧ изображена на рис. 1. Он состоит из трех каскадов: двухтактного эмиттерного повторителя, усилителя напряжения и выходного каскада с узлом компенсации (коррекции) нелинейных искажений. Эмиттерный повторитель (VT1, VT2) работает в режиме А и служит для обеспечения требуемого входного сопротивления УМЗЧ. Цепи R1C2 и R8C3 образуют ФНЧ второго порядка с частотой среза около 63 кГц, Усилитель напряжения сигнала (VT3 — VT6) представляет собой двухтактное токовое зеркало, нагруженное резисторами R15, R17. Коэффициент передачи тока Кτ этого каскада определяется отношением сопротивлений резисторов в эмиттерных цепях входящих в него транзисторов: Кτ = R11/R12 = R13/R14 ≈ 2,5; коэффициент усиления напряжения Кu — значением Кτ и отношением выходного сопротивления каскада (точнее — сопротивления его нагрузки) к входному: Ku= KτRвых/Rвх = R11R15/R12(R11 + R8+0,5R9). Режим работы токового зеркала по постоянному току задан резистором R10. Необходимо отметить, что вносимые каскадом нелинейные искажения зависят от разброса сопротивлений резисторов R11— R14, поэтому их необходимо попарно подобрать. Более точно токовое зеркало балансируют подстроечным резистором R9 (добиваются минимального уровня второй гармоники усиливаемого сигнала). Ток покоя каскада выбран таким, что максимальный ток сигнала равен его половине. Выходной каскад (VT7— VT12) собран по схеме, подробно описанной в [5]. Его особенность — в наличии узла компенсации нелинейных искажений. Поскольку схема каскада симметрична, рассмотрим работу верхнего (по схеме) плеча узла, которое выполнено на транзисторах VT9, VT13. Входной сигнал (будем считать его неискаженным) одновременно поступает на базу транзистора VT11 оконечного каскада и (через резистор R24) на эмиттер транзистора VT13. Выходной (искаженный) сигнал, пройдя резистор R30, подводится через делитель R27R26 к базе транзистора VT13, который в результате выделяет напряжение ошибки и подает его на вход эмиттерного повторителя, собранного на транзисторе VT9. Из искаженного сигнала напряжение ошибки вычитается на резисторе R20. Сопротивление резистора R24, определяющее глубину компенсации искажений, связано с сопротивлениями резисторов R20, R26, R27 соотношением: R24 = R20R26/(R26+ R27). Критерий правильного выбора этих резисторов — близкое к нулевому выходное сопротивление УМЗЧ. При необходимости его нетрудно сделать и отрицательным (достаточно уменьшить в одинаковой мере сопротивления резисторов R24, R25), однако коэффициент гармоник в этом случае несколько возрастает (примерно до 0,2 %). Цепи R21C8, R23C9 и конденсатор С10 устраняют самовозбуждение, возникающее вследствие перекомпенсации на высших частотах. Описываемый УМЗЧ «мягко» ограничивает амплитуду выходного сигнала и не боится кратковременных коротких замыканий цепи нагрузки. Объясняется это тем, что выходного тока токового зеркала не хватает для вывода транзисторов VT11, VT12 из строя. Ток зеркала ограничен его током покоя и определяется сопротивлением резистора R10. Ограничение сигнала в этом каскаде наступает раньше, чем в выходном, а поскольку токовое зеркало ограничивает «мягко», то и УМЗЧ в целом делает это «мягче». Благодаря отсутствию общей ООС УМЗЧ не вносит динамических искажений и абсолютно устойчив при переходных процессах и работе на комплексную нагрузку. Искажения типа «ступенька», кроссоверные, коммутационные, а также «гладкие» нелинейные искажения и амплитудные потери снижаются узлом компенсации. К недостаткам описываемого УМЗЧ следует отнести небольшую выходную мощность, низкий коэффициент использования питающего напряжения, высокие требования к источнику питания (во избежание роста четных гармоник он должен быть стабилизированным). Выходную мощность можно повысить, подняв напряжение питания (возможно также применение двуполярного источника), стабилизированным напряжением можно питать не весь УМЗЧ, а только входной каскад и токовое зеркало. Конструкция и детали. Все детали УМЗЧ, кроме транзисторов VT11, VT12 смонтированы на печатной плате (см. рис. 2), изготовленной из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм. Каждый из транзисторов оконечного каскада установлен на теплоотводе с площадью охлаждающей поверхности около 300 см2. Вместо указанных на схеме транзисторов КТ3117А можно применить транзисторы серии КТ503, вместо КТ313Б — транзисторы серии КТ502. Конденсаторы С1, С4, С6, С7, С11 — К73-17, C5 — К50-24, остальные — керамические любого типа. Использовать в качестве С6, С7 оксидные конденсаторы нежелательно, так как это может привести к увеличению коэффициента гармоник. В УМЗЧ применен подстроечный резистор СП5-16В, постоянные резисторы C5-16 (R30, R31) и МЛТ (остальные). Для удобства монтажа резисторы R16 и R18 составлены каждый из двух резисторов МЛТ-0,25 сопротивлением 300 Ом. Для получения указанных выше технических характеристик резисторы R11—R14, R20, R22, R26 — R29 необходимо подобрать попарно с отклонением от указанных на схеме номиналов не более ± 0,5 %. Налаживание устройства сводится к балансировке токового зеркала подстроечным резистором R9 по минимуму второй гармоники на выходе при подаче на вход УМЗЧ переменного напряжения 2 В частотой 1 кГц. Экспериментально снятые зависимости коэффициентов 2 — 5-й гармоник от частоты показаны на рис. 3, а (цифры 2 — 5 обозначают номера гармоник), от выходной мощности — на рис. 3, б. Штриховыми линиями изображены характеристики аналогичного по параметрам устройства с общей ООС глубиной 20 дБ и «жестким» ограничением амплитуды выходного сигнала (УМЗЧ «Вега 10У120-стерео»). При испытаниях использовалась аппаратура, позволяющая измерять Кг с точностью до ±0,005 %. * Искажения, обусловленные разным наклоном характеристики передачи в режимах А и В. ** Искажения, порожденные равномерной (без изломов) нелинейностью характеристики передачи УМЗЧ. ЛИТЕРАТУРА Солнцев Ю. Какой же Кг допустим? — Радио, 1985, № 2, с. 26 — 28. Митрофанов Ю. Экономичный режим А в усилителе мощности. — Радио, 1986, № 5, с. 60 — 63. Cherry Е. М. Nested Differentiating Feedback Loops in Simple Audio Power Amplifiers. — Journal of Audio Engineering Society. Vol. 30, 1982, No 5, pp. 295 — 305. Vanderkooy J., Lipshitz S. Р. Feedforward Error Correction in Power Amplifiers. — journal of Audio Engineering Society, Vol. 28, 1980, No 1/2, pp. 2 — 16. Hawksforol N. J. Distortion Correction in Audio Power Amplifiers. — Journal of Audio Engineering Society. Vol. 29, 1981, No 1/2, pp. 27—30. Радио № 9 1989г.