Однотактный транзисторный усилитель класса А: особенности и преимущества — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

Как работает однотактный транзисторный усилитель класса А. Каковы его основные преимущества перед двухтактными схемами. Почему он обеспечивает высокое качество звучания. Какие технические особенности позволяют добиться чистого звука.

Содержание

Принцип работы однотактного транзисторного усилителя класса А

Однотактный транзисторный усилитель класса А имеет ряд важных особенностей, отличающих его от других типов усилителей:

Используется только один активный элемент (транзистор) в выходном каскаде
Транзистор работает в активном режиме на протяжении всего периода входного сигнала
Отсутствует режим отсечки тока через выходной транзистор
Ток покоя равен или превышает амплитуду выходного тока

Благодаря этим особенностям удается добиться очень низкого уровня искажений и высокого качества звучания. Рассмотрим подробнее, как работает такой усилитель.

Схемотехника однотактного усилителя класса А

Типичная схема однотактного усилителя класса А на полевом транзисторе выглядит следующим образом:

Входной сигнал подается на затвор транзистора
В цепи стока включена нагрузка (динамик)
Используется источник тока в цепи истока для задания рабочей точки
Применяется емкостная связь с нагрузкой

Такая схема позволяет транзистору работать в активном режиме на протяжении всего периода сигнала, что обеспечивает минимальные искажения.

Преимущества однотактного усилителя класса А

Однотактные усилители класса А имеют ряд важных преимуществ по сравнению с двухтактными схемами:

Отсутствие искажений переходных процессов
Минимальные нелинейные искажения
Отличная линейность характеристик
Высокая музыкальность звучания
Простота схемотехники

Эти факторы обеспечивают высочайшее качество воспроизведения звука, которое ценят многие аудиофилы.

Особенности работы транзистора в классе А

В однотактном усилителе класса А транзистор работает в следующем режиме:

Ток покоя значительно превышает амплитуду выходного тока
Рабочая точка находится в середине линейного участка характеристики
Отсутствует режим отсечки тока
Транзистор постоянно открыт на протяжении всего периода сигнала

Это позволяет избежать искажений, связанных с переключением транзисторов, характерных для двухтактных схем.

Почему однотактный усилитель класса А обеспечивает высокое качество звука?

Высокое качество звучания однотактного усилителя класса А обусловлено следующими факторами:

Отсутствие искажений переходных процессов при переключении транзисторов
Минимальные нелинейные искажения за счет работы в линейном режиме
Отсутствие проблемы согласования комплементарных пар транзисторов
Простая схемотехника без сложных цепей коррекции
Возможность работы с минимальной глубиной обратной связи

Все это в совокупности обеспечивает исключительно чистое и неокрашенное звучание, высоко ценимое аудиофилами.

Недостатки однотактных усилителей класса А

Несмотря на превосходное качество звука, однотактные усилители класса А имеют и некоторые недостатки:

Низкий КПД (не более 25-30%)
Большое тепловыделение
Необходимость мощного источника питания
Ограниченная выходная мощность
Высокая стоимость

Эти факторы ограничивают применение таких усилителей в основном сегментом Hi-End аудиотехники.

Особенности конструкции однотактных усилителей класса А

При разработке однотактных усилителей класса А необходимо учитывать следующие конструктивные особенности:

Применение мощных радиаторов для отвода тепла
Использование высококачественных комплектующих
Тщательная проработка цепей питания
Минимизация паразитных связей
Применение качественных выходных трансформаторов (для ламповых схем)

Все это позволяет реализовать потенциал схемы и добиться максимального качества звучания.

Применение однотактных усилителей класса А

Несмотря на недостатки, однотактные усилители класса А находят применение в следующих областях:

Студийное оборудование высокого класса
Hi-End домашние аудиосистемы
Усилители для наушников премиум-класса
Предварительные усилители

Во всех этих применениях качество звука имеет первостепенное значение, что оправдывает использование однотактных схем класса А.

Простой однотактный усилитель Зена на полевых транзисторах

Нельсон Пасс — классический вариант однотактника, работающего в режиме А, от идеолога технологии Zen.

«Хотя при выборе компонентов аудиосистемы технические характеристики принимаются во внимание, ухо всегда будет главным арбитром качества звука, а обо всех нюансах музыкального звучания, о предпочтительном или нежелательном характере звуковоспро- изведения можно судить только субъективно. Результаты типовых аудиоизмерений никогда не имели ничего общего с музыкальной реальностью, а были лишь грубым ориентиром при разработке аппаратуры.
Пример однотактного лампового усилителя иллюстрирует ограниченность измерений в описании музыкальности аудиокомпонентов. Все подобные усилители обладают до смешного плохими техническими параметрами: у них большие нелинейные искажения, абсурдно низкая выходная мощность (чаще всего, менее 10 Вт на канал), не с любой акустической системой они способны нормально работать. И тем не менее, однотактный усилитель обладает такой непосредственностью в общении с музыкой, в которую можно поверить, только услышав».
(Роберт Харли, Энциклопедия High-End Audio, 2000).

Итак, стартуем. Тема сегодняшней нашей передовицы — транзисторные однотактные усилители

, естественным образом, работающие в режиме чистого класса А.

И начнём мы знакомство с транзисторными однотактниками с конструкции Нельсона Пасса (Nelson Pass) — главного идеолога УМЗЧ по технолошии Zen (далее усилители Зена), а по совместительству — руководителя лаборатории «Pass Labs».

Во всей линейке транзисторных усилителей Нельсона Пасса данная реализация является одной из самых первых и, по мнению многих любителей однотактного лампового звука — наиболее приближённо повторяет звучание вакуумных одноклассников.

«Наша цель — не ракетостроение; наша цель сделать аппаратуру для прослушивания музыки. Если мы применим такой подход, называя его искусством, а не наукой — то это будет прекрасно.
Насколько простую схему мы можем сделать, чтобы она хорошо работала? Очевидно, усилитель с одной ступенью усиления будет самым простым.

А как мы сможем получить качественный звук от однокаскадного усилителя? Есть единственное простейшее решение: однотактный усилитель, работающий в классе А », — написал в преамбуле своей статьи уважаемый идеолог усилителей Зена.

Приведу схему со страницы сайта автора &nbsphttps://www.passdiy.com/project/amplifiers/the-zen-amplifier и многочисленное количество раз перерисованную на полях интернета.

Рис.1

Важно!!! Уважаемый автор, а вместе с ним и многочисленные «копировальщики» забыли указать на схеме жизненно необходимую деталюшку — антипаразитный резистор в цепи затвора R11.

Данный резистор следует подпаивать непосредственно к выводу транзистора (либо на расстоянии от затвора, не превышающем 5мм).

В противном случае при значительном токе покоя полевика, необходимом для его работы в режиме А, практически со 100% вероятностью к полезному выходному сигналу приклеится паразитный, с частотой 15…18 МГц, который низкочастотным осциллографом ещё и хрен зафиксируешь. Результат — повышенные динамические и интермодуляционные искажения и комментарии на форумах типа: «А я спаял усилитель, а звучание чего-то не впечатлило».

А теперь описание от автора.

На Рис.1 показана полная схема усилителя.
На VT3 собран каскад усиления, на транзисторе VT2 — источник тока. Узел на транзисторе VT1 служит для регулировки режима транзистора VT2, а цепь R2R3С1 — для фильтрации пульсаций питания.

Ток, проходящий через VT2, вызывает падение напряжения на R2, и когда оно достигнет 0,66 В, транзистор VT1 начнёт открываться, что ограничит напряжение затвор-исток VT2 примерно на уровне 4 Вольт. Равновесие наступит при постоянном токе через VT2 около 2А.

Антипаразитные резисторы R4 и R5 улучшают стабильность петли регулировки и предотвращают паразитные колебания тока через транзистор VT2. Этот же постоянный ток 2 А будет протекать и через транзистор VT3. Резистор R8 и потенциометр R9 создают цепь обратной связи по постоянному току, которая управляет затвором VT3, поддерживая напряжение на нём около 4 В и позволяя установить напряжение на стоке VT2 равным половине напряжения питания (около 17 В).

Входной сигнал через R7 и С2 поступает на затвор VT3, а выходной проходит через С3 на громкоговоритель. Резисторы R1 и R10 служат для разрядки конденсаторов С2 и С3. Стабилитрон VD1 защищает затвор VT3 от вероятных высоковольтных помех, возникающих в моменты переходных процессов.

Рис.2

На Рис.2 показан рисунок печатной платы двух каналов усилителя. Фольга со стороны монтажа деталей не удалена и используется в качестве экрана.

Основным требованием, предъявляемым к МОП-транзисторам, является способность надёжно непрерывно рассеивать 30 Вт. Это означает, что паспортная мощность транзисторов должна быть не менее 125 Ватт. Транзисторы должны быть рассчитаны на напряжение не менее 50 В, и я полагаю, что их максимальный постоянный ток должен быть 10 А или более. Я выбрал транзисторы фирмы International Rectifier.

Крайне важным элементом является радиатор. Для каждого канала он должен обеспечить непрерывный отвод 70 Вт тепла при температуре окружающей среды 25 градусов по Цельсию. Менее эффективный теплоотвод сократит срок службы МОП-транзисторов.
Если в процессе работы усилителя вы обнаружите, что не можете коснуться радиатора, я рекомендую использовать вентилятор.

Силовой трансформатор должен обеспечить переменное напряжение около 25 В при токе 6 А для каждого канала. Ёмкость электролитического конденсатора, следующего после диодного моста — 22000 МкФ. Хотя фактическое потребление постоянного тока составляет ровно 2 А на канал, фактор мощности, создаваемый зарядкой конденсаторов блока питания, приводит к большему рассеянию мощности трансформатора, чем предполагалось, исходя из 2 ампер.

В моей реализации силовой трансформатор имеет 2 отдельные вторичные обмотки для каждого канала, однако приемлемо запитывать оба канала от одной — общей.

Настройка усилителя Pass ZEN.

После того, как вы закончили сборку усилителя, подключите его через предохранитель к источнику питания. Если предохранитель питания не сгорит, вы должны будете установить напряжение около 0,66 В на резисторе R6, а постоянное напряжение на стоке VT3 — около 17 В. Подключив эквивалент нагрузки 8 Ом и подав на вход сигнал, с помощью потенциометра R9 добейтесь симметричного ограничения выходного сигнала. Проведите повторную регулировку после того, как усилитель полностью прогрелся.

Выходной импеданс усилителя составляет приблизительно 1 Ом с коэффициентом демпфирования около 8.
Не все громкоговорители подходят для однотактных устройств, потому что им нужен: либо более высокий коэффициент демпфирования, либо их импеданс ниже 8 Ом, либо для их нормальной работы требуется больше 10-ти ватт. Однако существует довольно много динамиков с импедансом 8-16 Ом и чувствительностью в диапазоне 90-100 дБ, которые вполне подходят для данного усилителя.

Входной импеданс составляет 4,75 кОм, а усиление — около 8,5 дБ. Это означает, что усилитель должен работать от активного источника, способного выдавать на выходе 3,5 вольт и иметь выходное сопротивление — не более 470 Ом.

Так как это звучит? С правильным динамиком — просто замечательно!

Нельсон Пасс, 1994.

Впоследствии описанный выше усилитель Зена был доработан автором — цепи ООС по постоянному и переменному току были разделены, что позволило несколько снизить коэффициент гармоник при максимальной мощности. Схема доработанного усилителя приведена на Рис.3.

Рис.3

На этом всё! А на следующих страницах будем знакомиться с другими реализациями однотактных усилителей на полевых транзисторах.

Транзисторный двухтактный усилитель класса А — Прочее

Konstantin740iL

Местный

Если класс А в такой схеме, то на базах выходных транзисторов должно быть по 20-25вольт примерно, относительно выхода при напряжении 54в, но это не реально так как переход базы — эмиттер макс 5-10в!
А там где-то 0,53В как пишет у меня на схеме, я скачал в инете,
это вообще режим В.

Если класс А в такой схеме, то на базах выходных транзисторов должно быть по 20-25вольт примерно, относительно выхода при напряжении 54в, но это не реально так как переход базы — эмиттер макс 5-10в!
А там где-то 0,53В как пишет у меня на схеме, я скачал в инете,
это вообще режим В.

Также класс усиления может быть косвенно определён по величине тока покоя:
Ток покоя равен нулю — класс В.
Ток покоя меньше амплитуды сигнального тока в нагрузке — класс АВ.
Ток покоя равен или больше амплитуды сигнального тока -класс А.

Если класс А в такой схеме, то на базах выходных транзисторов должно быть по 20-25 вольт примерно, относительно выхода при напряжении 54в, но это не реально так как переход базы — эмиттер макс 5-10в!
А там где-то 0,53В как пишет у меня на схеме, я скачал в инете,
это вообще режим В.

Ток покоя и сигнальный ток зависят не столько от напряжения база-эмиттер, сколько от тока базы.
Подаём положительную полуволну напряжения на базу верхнего плеча, возрастает ток базы, транзистор открывается от тока покоя до макс. амплитуды, но поскольку это — эмиттерный повторитель, одновременно растёт напряжение в точке подключения нагрузки, причём следуя за напряжением на базе так, что напряжение база-эмиттер не превысит 0,6-1,2 В (примерно).
Нижнее плечо каскада при этом закрывается, ток через него снижается от значения тока покоя до почти нуля.

Итак, режим А в двухтактном транзисторном усилителе вполне возможен, такие схемы есть. Проблема — большой ток покоя, большая рассеиваемая мощность на транзисторах в режиме покоя, нужен очень эффективный теплоотвод. Ну, это Вам известно.

Паяльник в руке был еще до школы, усилители начал собирать еще в 8 лет на ун7, литературы прочитал очень много по радиотехнике.
Начал проектировать свои схемы еще в 14 лет, уже 6 лет собираю усилители на лампах и на полевиках, но на лампах больше.
Есть много своих оригинальных схемотехнических решений так, что я не далекий от этого.

Но я говорил про ту схему от Дуала того, что я верху ссылку дал.
У него даже радиаторы не греются и ток покоя 20мА.. откуда в нем класс А ??
Что бы у него был класс А без режима отсечки выходных транзисторов радиаторы там будут как тот усилитель, при таком то напряжении.

А я разве что сказала?
Вот сейчас скажу. Прежде чем что то спросить, нужно чиркнуть пару раз в Google. Перетасовывая слова. А писать сюда и захламлять форум для чего? Действительно правильно кто то высказался что для того чтобы получить правильный ответ не напрягаясь? Так не бывает.
Ну от себя скажу, разве не известно такое понятие как режим работы транзистора или лампы? При чем тут SE или PP?

именно приближенный
, к звучанию лампового, то можно почитать здесь:http://datagor. ru/amplifiers/685-obr…lampovyjj.html

Усилитель мощности Marchand Electronics EC626 [английский]
Однотактные, полупроводниковые, моноблочные усилители мощности
Marchand EC626 Фото предоставлено Marchand Electronics [итальянская версия]
Продукт: Модель EC626 SE MOSFET Усилитель мощности
Производитель: Marchand Electronics, Inc.
Прибл. цена: 995 долларов за штуку (695 долларов за комплект)
Рецензент: Ричард Джордж — TNT USA
Рассмотрено: январь 2004 г.
После распаковки коробки от Marchand Electronics несколько месяцев назад я обнаружил, что смотрю на новую пару моноблоков EC626. Внешне они мало чем отличались от другой пары твердотельных моноблоков, прошедших здесь некоторое время назад. Вещи не всегда такие, какими кажутся. Эти усилители просты внешне, без броских украшений, которые часто наносят на оборудование аналогичного ценового диапазона. Массивная, простая конструкция, огромные радиаторы и большие соединительные штыри премиум-класса создают впечатление серьезного усилителя, предназначенного для выдачи огромной мощности без усилий. Но, как я уже сказал, все не всегда так, как кажется. Название модели на передней панели усилителей, напечатанное на табличке жирными выпуклыми буквами, дает первый намек на то, что эта пара полупроводниковых моноблоков серьезно отличается от других — Eclipse SE MOSFET. ЮВ? Как в «одностороннем»?
Несомненно, несимметричные усилители существовали долгое время, поскольку они были первой конструкцией усилителя на заре электронного усиления сигнала. Эти примитивные первые усилители, использующие на выходе одну вакуумную лампу, имели очень небольшую мощность; ранние примеры редко превышают один ватт. Поиск большей мощности привел к двухтактной топологии с использованием парных массивов ламп. По мере того, как мощность усилителя росла, можно было разработать динамики меньшего размера, но менее эффективные. Динамики меньшего размера были более практичными для обычных людей по сравнению с рупорными бегемотами, которые им пришли на смену.
Появление транзисторов позволило инженерам достичь большей мощности с меньшими измеренными искажениями, чем когда-либо прежде. Но когда полупроводниковые стали доминировать в аудиоиндустрии, произошла забавная вещь: некоторым меломанам не понравилось, как они звучат. Это вокальное меньшинство утверждало, что твердотельное оборудование имеет резкое, яркое и хрупкое звучание, что, независимо от заявленных измерений искажений, твердотельное усиление звучит менее похоже на музыку, чем их предшественники на электронных лампах.
За последние 20 лет однотактные ламповые усилители в сочетании с высокоэффективными рупорными громкоговорителями завоевали огромную популярность. В течение этого времени иногда задавался вопрос, является ли разница в качестве звука между усилителями SET и полупроводниковыми в большей степени из-за топологии двухтактной и высокой отрицательной обратной связи по сравнению с несимметричной и низкой отрицательной обратной связью, или разница больше связано с твердотельным и полым усилителем?
Хотя Marchand Electronics не первая, кто пытается ответить на этот вопрос своевременным продуктом, в настоящее время они производят один из наиболее доступных экземпляров. Усилители мощности Eclipse предлагаются в двух версиях: Eclipse EC616 с индуктивной связью и EC626 с конденсаторной связью. EC626 является предметом этого обзора.
Что такое Eclipse EC626?
Базовое описание топологии EC626 изначально звучит как любой из сотен различных однотактных ламповых усилителей, представленных в настоящее время на рынке. Это чистый класс А, несимметричная конструкция, в которой используются минималистские схемы в упрощенной конструкции, и в нем не используется глобальная отрицательная обратная связь, чтобы производить наименьшее изменение аудиосигнала. Однако вместо триода с прямым нагревом для усиления в EC626 используется один полевой МОП-транзистор. EC626 имеет конденсаторную связь и использует фильтрующие конденсаторы емкостью 40 000 мкФ. Будучи менее эффективным, чем EC616 с индуктивностью, EC626 имеет гораздо больший радиатор. Каждый моноблок стереопары Eclipse EC626 построен как зеркальное отражение другого. Это означает, что при размещении рядом друг с другом один радиатор на каждом моноблоке обращен в сторону от другого.
Усилители Eclipse EC626 имеют длину 20 см, глубину 33 см и высоту 13 см (8 дюймов x 13 дюймов x 5 дюймов) и весят 6,8 кг (15 фунтов). трансформаторы, MOSFET и крышки фильтров), компоненты EC626 заключены в черную гофрированную коробку с радиатором для одного MOSFET на одной стороне.Внешне Eclipse EC626 очень похож на некоторые из высокопроизводительных твердотельные предложения от Marchand Electronics. Выключатель питания и табличка с именем расположены на передней панели усилителя, один разъем RCA, разъем питания IEC, предохранитель и клеммы для крепления динамика — на задней панели. Качественные, массивные, 5-полосные устройства, достаточно большие, чтобы вместить любые современные акустические кабели размером с анаконду.Каждый усилитель стоит на четырех резиновых ножках.
Задняя панель Eclipse, на которой видны разъемы RCA и IEC, а также соединительные клеммы высшего качества.
Внутри Eclipse представляет собой очень простое и аккуратно сконструированное устройство, в котором используется тороидальный силовой трансформатор и две небольшие печатные платы. Массивный радиатор на самом деле состоит из двух радиаторов: единственный полевой МОП-транзистор прикреплен к переднему радиатору; к заднему радиатору прикреплена пара проволочных резисторов Arcol. Весь корпус, включая прочную раму, крышки и радиатор, выполнен из алюминия. Качество сборки образцов было очень хорошим.
Подобно усилителям SET, EC626 производит относительно скромную выходную мощность всего 10 Вт, что немного больше, чем у усилителя на основе 300B, но значительно меньше, чем у схемы на основе C633 или 845. Поскольку EC626 работает в чистом режиме класса A, он постоянно работает с почти максимальной потребляемой мощностью переменного тока. Необходимость в массивных радиаторах становится очевидной, даже с усилителем, который обеспечивает выходную мощность всего 10 Вт.
Внутри Затмения. Это самый простой полупроводниковый усилитель, какой только можно найти — обратите внимание на один полевой МОП-транзистор.
Как они звучат?
В этом обзоре использовалось несколько наборов динамиков, в том числе B&W DM602, nOrh SM5. 1, Reynaud Twins, Hornshoppe Horns, Omega TS-1 и динамики на базе Electro-voice, сделанные своими руками. В целом, усилители Marchand Eclipse в большинстве случаев давали отличный звук, но с некоторыми оговорками.
Моноблоки Marchand превосходно управляли B&W, обеспечивая исключительную чистоту звука и удивительно глубокие, мощные и хорошо контролируемые басы. Однако, поскольку черно-белых изображений всего 9Эффективность 0 дБ, громкость должна быть ограничена до «разумного» уровня. Отсечение может быть вызвано, если громкость поднимается слишком сильно. Аналогичные наблюдения относились и к динамикам nOrh SM5.1: басы были чистыми и хорошо контролируемыми, а четкость средних частот и четкость изображения были превосходными с этими динамиками. При заявленной эффективности 88 дБ громкость должна быть ограничена еще сильнее, чем у B&W.
Несмотря на то, что коммерческие двухполосные громкоговорители неплохо себя зарекомендовали при питании от моноблоков Eclipse, все они были разочарованы их относительно низкой эффективностью и ограниченной доступной мощностью. Остальные динамики варьировались от 9Эффективность от 2 дБ до 98 дБ. Кроме того, отсутствие кроссовера (или чрезвычайно упрощенного кроссовера в случае с Electro-Voice) было очень выгодно для усилителей с максимальной выходной мощностью всего 10 Вт.
Следующим набором динамиков, опробованных с моноблоками EC626, была пара Hornshoppe Horns, которые, как известно, требовательны к усилителям. Громкоговорители с эффективностью 92 дБ казались намного более эффективными, чем два предыдущих громкоговорителя, потому что они представляют собой громкоговорители с одним драйвером — без кроссовера для поглощения мощности. С большинством полупроводниковых усилителей рупоры обеспечивают звук, который раздражает, раздражает и утомляет: рупорам требуется в высшей степени ровный и музыкальный усилитель. Результаты с усилителями Eclipse были неоднозначными. Усилители Eclipse через рупоры звучали очень чисто; в середине и верхнем конце не было следов зерна. Это хорошие новости. К сожалению, комбинация привела к несколько тонкому звуку, как будто средние и верхние басы не были воспроизведены с достаточным весом. Использование лампового предусилителя с этой комбинацией привело к очень хорошему качеству звука, хотя все еще имело слегка тонкое представление. Однако был компромисс, поскольку детализация и четкость были исключительными, превосходя любые другие коммерческие динамики, используемые с моноблоками Eclipse. Голографическое изображение также было превосходным. В сочетании с сабвуфером Hornshoppe Hornline, кроссовером на относительно высокой частоте 100 Гц, музыкальное качество звука было очень хорошим, очень увлекательным, хотя некоторые образы, казалось, терялись из-за кроссовера на такой высокой частоте. Потеря изображения — это небольшая цена за улучшение тонального баланса.
Переход на пару динамиков Omega TS-1 (эффективность 96 дБ) изменил все. Моноблоки EC626 продемонстрировали удивительное и восхитительное звучание, звучащее гладко и детально, точно, ясно и всегда музыкально. Eclipses не могли полностью соответствовать гладким средним и высоким частотам хорошего SET с усилителем 2A3, но усилители Marchand более чем компенсировали это расширенным верхним диапазоном, который позволял искриться и сиять хорошо записанным высоким частотам. просвечивают, особенно по сравнению с большинством усилителей SET. Низкочастотный контроль и четкость также были особенно превосходными. Быстрые, твердые, басовые переходы были восхитительны. Сложная и экзотическая перкуссия в Бенисе 9У 0063 Mediterranea был более мощный и резкий звук, чем у моих усилителей SET, без каких-либо преувеличенных, сырых басов, столь характерных для большей части современного твердотельного оборудования массового рынка. Хотя эта комбинация динамика и усилителя не могла конкурировать с чистым, интуитивным воздействием Benise вживую, настроение и эмоциональное содержание музыки остались нетронутыми.
Характеристики среднего диапазона усилителей Marchand также были очень впечатляющими. Вокал, от мягкого тенора Джона Гэри до воздушной красоты Шарлотты Черч, звучал превосходно с динамиками Omega. Можно многое сказать о качестве звука динамиков с одним излучателем и без перекрестных динамиков. Дополнительным преимуществом по сравнению с Fi X, 3-ваттным усилителем SET, который я часто использую для управления Omega, был заметно больший запас мощности и возможность воспроизводить сложную музыку с большим разделением инструментов и четкостью, чем когда-либо было возможно только с тремя усилителями. ватт на канал.
В качестве последнего эксперимента был опробован последний комплект динамиков. Динамики были самодельными, с открытой перегородкой, с использованием пары винтажных (1950-х годов) динамиков Electro-Voice 12TRX. 12TRX — это 12-дюймовый коаксиальный драйвер с 12-дюймовым бумажным диффузором, войлочным демпфирующим диффузором, компрессионным рупорным твитером и КПД более 98 дБ. Кроссовер управляется одним конденсатором на высокочастотном динамике и L-образной площадкой для ослабления высоких частот. Драйверы Electro-Voice печально известны звуковыми недостатками многих современных полупроводниковых усилителей. Ожидая, что бородавки обнаружатся, я был приятно удивлен, обнаружив, что моноблоки Marchand Eclipse EC626 звучат потрясающе мощно и в высшей степени музыкально при их управлении — при условии, что для управления Eclipse использовался ламповый предусилитель.
Сложные музыкальные пассажи, например, во Второй симфонии Бетховена, очень хорошо звучали в комбинации Omega/Eclipse. Тем не менее, способность комбинации Eclipse/Electro-Voice анализировать звуки в записи и четко разделять каждый инструмент, позволяя музыке течь беспрепятственно, стала откровением — Eclipse обеспечили исключительную детализацию без потери музыкального содержания. Переключение на пластинку Джасинты, Lush Life , привело Джасинту в комнату, окруженную ее группой. Слушать эту комбинацию было восхитительно, а иногда и немного жутко, потому что волосы у меня на затылке вставали дыбом. Моноблочные усилители Marchand EC626 Eclipse способны превосходно воспроизводить музыку.
Три полупроводниковых и три ламповых предусилителя были опробованы с моноблоками Eclipse. В сочетании с усилителями Eclipse BV Audio P1 звучал ярко и аналитично; музыкальная подача сменилась иногда чрезмерно подчеркнутой деталью. Использование настроек усиления IRD Purist +6 дБ и +9,5 дБ привело к аналогичному аналитическому звуку. Однако при использовании настройки Purist с нулевым усилением детали не терялись, но звук был более музыкальным и менее аналитическим. В качестве эксперимента для управления усилителями Marchand использовались разъемы выхода предусилителя винтажного ресивера Marantz 2245. Хотя звук был более теплым и менее аналитическим, чем у Purist или P1, ему также не хватало деталей — казалось, что на динамики наброшено одеяло. Это не было улучшением.
Пара Eclipse, установка для начальной проработки.
Все три ламповых предусилителя, включая Decware ZTPre, Mapletree Audio Design Octal-6 и Conrad-Johnson PV-2a, имели более теплый и музыкальный звук, чем полупроводниковые предусилители. Однако, в то время как CJ был очень приятен в музыкальном плане, он также был очень шумным, особенно при использовании с динамиками Electro-Voice. У ZTPre был самый низкий уровень шума среди ламповых усилителей, почти такой же низкий, как у Purist и P1. У него также был самый детальный звук с наибольшей ясностью среди всех ламповых предусилителей. Из всех доступных предусилителей Decware ZTPre показал наилучшую синергию с усилителями Marchand EC626.
Положительные впечатления
Высококачественное расширение усилителей Eclipse очень хорошее. По сравнению с другими высококлассными полупроводниковыми усилителями расширение высоких частот не является исключительным, но по сравнению со многими усилителями SET, особенно теми, которые используют триоды с прямым нагревом, оно звучит исключительно. Редко можно услышать блеск высоких частот с усилителями 300 В, поскольку они часто звучат несколько мрачно.
Бас звучит чисто и солидно; басовые переходы быстрые и очень хорошо контролируемые. Многие усилители SET не могут сравниться по качеству баса с хорошим полупроводниковым усилителем. Усилителям Eclipse EC626 удается обеспечить качество басов наравне с хорошими полупроводниковыми усилителями (при условии, что слушатель соблюдает пределы мощности Eclipse) — и это комплимент!
Моноблоки Marchand Eclipse звучат очень детально. В отличие от многих полупроводниковых усилителей, которые, кажется, имеют несколько вуалей, покрывающих звук и приглушающих мелкие детали, усилители Marchand, кажется, доносят до динамиков все, что есть на записи. Возможно, это отсутствие глобальной отрицательной обратной связи, а возможно, упрощенная схемотехника, но усилители Eclipse позволят большинству людей, привыкших к обычной полупроводниковой двухтактной топологии, услышать на своих записях звуки и инструменты, которых они никогда не знали. существовал. Это качество, которым я всегда восхищался в моем усилителе Decware SE84C Select, но Eclipse обладает почти в 6 раз большей мощностью.
Наиболее важным аспектом моноблочных усилителей Eclipse EC626 является их способность при правильной настройке и сочетании с соответствующими компонентами обеспечивать захватывающее музыкальное впечатление. Некоторые мощные твердотельные усилители звучат стерильно и аналитически независимо от того, как они настроены. Маршаны не страдают от этого недостатка.
Имея всего 10 ватт каждый, эти усилители довольно легко загнать в клиппирование. К счастью, клиппинг у них мягкий, почти как у лампового усилителя. Таким образом, если их перегрузить (как я делал несколько раз), звук сильно страдает, но динамики остаются целыми.
Отличительной чертой моноблоков Marchand Eclipse EC626 является простота конструкции. От схемы, в которой используется минимум деталей, до внешнего дизайна с небольшими нефункциональными украшениями, усилители Eclipse избегают сложности в пользу элегантной простоты и превосходного качества сборки.
Отрицательные впечатления
При всех примечательных и замечательных качествах моноблоков Eclipse у них есть один серьезный недостаток, который необходимо учитывать перед покупкой. Я использовал их в сочетании с многочисленными компонентами, которые были у меня в наличии за последние несколько месяцев. Что я заметил, так это то, что если комбинация была хорошей, качество звука было просто превосходным. Однако, если комбинация оборудования была далеко не идеальной, качество звука быстро страдало. Я не знаю, почему это так, и, возможно, с другими настройками в других комнатах для прослушивания такой проблемы не возникает. Возможно, это был лишь артефакт моей комнаты для прослушивания, которую вот-вот отремонтируют. В любом случае, покупатель не должен сдаваться, если усилители Eclipse сразу не звучат превосходно. Правильная синергия и настройка системы будут очень полезными.
Тем не менее, с любым из двух высококачественных полупроводниковых предусилителей, которые я пробовал, BV Audio P1 и IRD Purist (во всех режимах, кроме «пассивного»), моноблоки Eclipse звучали слишком ярко, а детали граничили с «травленый» звук, типичный для многих твердотельных усилителей. Переключение на любой из доступных ламповых предусилителей полностью меняло характер звука, причем, в случае моих экспериментов, всегда в лучшую сторону.
К сожалению, у меня не было собственных пассивных предусилителей Marchand Electronics, чтобы узнать, насколько хорошо они работают с моноблоками Eclipse. Однако, поскольку наилучшее звучание любого твердотельного предусилителя было у IRD Purist, настроенного на нулевое усиление (эквивалент пассивного), можно ожидать, что пассивный предусилитель Marchand будет очень хорошо работать с этими усилителями.
Моноблоки Marchand Electronics EC626 не способны справиться со многими типичными динамиками класса «хай-энд». Имея всего 10 Вт, они ограничены динамиками с эффективностью около 92 дБ/1 Вт/1 метр или выше. Это та же проблема, что и у большинства усилителей SET.
В сочетании с некоторыми цифровыми источниками, такими как nOrh CD-1, использованный для этой оценки, можно услышать некоторую резкость. Однако, в отличие от типичных двухтактных твердотельных усилителей (а также некоторых ламповых усилителей), резкость скорее тонкая, чем подавляющая. Как правило, очень детализированные усилители улавливают любую резкость из источника и посылают ее на динамики. EC626 не является исключением. Принимая во внимание превосходный звук, который пластинки достигают с помощью усилителей Eclipse, использование превосходного цифрового источника является необходимостью, но оно того стоит.
Из-за того, что они работают в классе А, эти усилители нагреваются довольно сильно и требуют размещения, обеспечивающего достаточное охлаждение. Они более типичны для других усилителей класса A, а не для полупроводниковых усилителей класса AB, на которые они внешне похожи. Однако, в отличие от чрезвычайно горячих ламп усилителей SET сопоставимой мощности, наблюдаемая максимальная температура радиаторов не вызывает ожогов при прикосновении.
Обзор Eclipse со снятой верхней крышкой. Чистая, простая и прочная конструкция очевидна даже на цифровой фотографии с низким разрешением.
Выводы
Каждая аудиосистема — это компромисс. Таким образом, покупатель должен понимать характер компромисса. Усилители EC626 Eclipse воспроизводят чрезвычайно детализированный звук, слишком детализированный, если входная аудиосистема не справляется с поставленной задачей. Они могут не прощать плохой синергии, в результате чего звук будет менее чем приятным. Тем не менее, они также способны обеспечить прекрасное и очень музыкальное представление, при условии, что остальная часть системы правильно подобрана. Важно помнить, что это можно сказать о любых и, вероятно, обо всех высококачественных аудиокомпонентах — они должны быть правильно подобраны для хорошего синергетического эффекта, а система должна быть правильно настроена для получения настоящего высококачественного звука.
Что думать о моноблоках Marchand Electronics EC626. Это однотактные транзисторные усилители, которые обладают большинством преимуществ конструкции SET, но при этом устраняют некоторые недостатки. У них звук более непосредственный, более музыкальный и более привлекательный, чем у большинства типичных твердотельных динамиков, но они ограничены в выборе динамиков, поскольку имеют лишь небольшую часть мощности. У них действительно больше мощности, чем у большинства SET, и они делают это без хрупких светящихся бутылок ламповых усилителей. Для некоторых это было бы большим недостатком, поскольку визуальное воздействие светящихся электронных ламп оказывает на многих людей висцеральный эффект. Однако у других нет желания иметь оборудование, содержащее высокое напряжение и управляемое устаревшими лампами, которые могут катастрофически выйти из строя, что может привести к повреждению усилителя.
Однотактный полевой МОП-транзистор Eclipse — прекрасное дополнение к огромному разнообразию оборудования, доступного аудиоэнтузиастам. Он обеспечивает новый подход к усилению звука по цене, которая, хотя и не является дешевой, также значительно ниже стратосферного уровня, достигнутого некоторыми другими образцами несимметричных полупроводниковых усилителей. Сочетая большинство звуковых преимуществ однотактных ламповых усилителей с большинством эргономических преимуществ полупроводниковых усилителей, EC626 представляет собой полезное сочетание качеств, которое будет высоко оценено всеми, кто приложит усилия, чтобы соответствовать остальным усилителям. системы к моноблокам Eclipse. В некотором смысле, это был разочаровывающий обзор, так как мне пришлось искать комбинации, которые заставили бы усилители Eclipse сиять. Теперь, когда я знаю, что нужно, и могу по-настоящему оценить их, мне будет очень грустно видеть, как они уходят.
Большое спасибо Филу Маршану из Marchand Electronics за предоставление справочной информации и образцов, использованных в этом обзоре. Спасибо также за его бесконечное терпение, пока готовился этот слишком длинный обзор.
Copyright 2004 Ричард Джордж — www.tnt-audio.com
8.2: Несимметричные и дифференциальные усилители
Последнее обновление
Сохранить как PDF
Идентификатор страницы
778

6
Для упрощения рисования сложных принципиальных схем электронные усилители часто изображаются в виде простого треугольника, где внутренние компоненты не представлены по отдельности. Эта символика очень удобна для случаев, когда конструкция усилителя не имеет отношения к большей функции общей схемы, и она достойна ознакомления:
Соединения +V и -V обозначают положительные и отрицательные стороны источника питания постоянного тока соответственно. Соединения входного и выходного напряжения показаны как отдельные проводники, поскольку предполагается, что все сигнальные напряжения относятся к общему соединению в цепи, называемому заземлением . Часто (но не всегда!) опорной точкой заземления является один полюс источника постоянного тока, положительный или отрицательный. Практическая схема усилителя (показывающая источник входного напряжения, сопротивление нагрузки и источник питания) может выглядеть так:
Без необходимости анализировать реальную конструкцию транзистора усилителя, вы можете легко определить функцию всей схемы: принять входной сигнал (V _в), усилить его и управлять сопротивлением нагрузки (R _load). Чтобы завершить приведенную выше схему, было бы хорошо указать коэффициенты усиления этого усилителя (A _V , A _I , A _P ) и точку Q (смещения) для любого необходимого математического анализа.
Если необходимо, чтобы усилитель мог выводить истинное напряжение переменного тока (обратной полярности) на нагрузку, Split Можно использовать источник питания постоянного тока, при этом точка заземления электрически «центрируется» между +V и -V. Иногда конфигурацию раздельного блока питания называют двойным блоком питания .
Усилитель по-прежнему получает общее напряжение 30 вольт, но с источником питания постоянного тока с разделенным напряжением выходное напряжение на нагрузочном резисторе теперь может колебаться от теоретического максимума +15 вольт до -15 вольт вместо +30 вольт до 0 вольт. Это простой способ получить настоящий переменный ток на выходе усилителя, не прибегая к емкостной или индуктивной (трансформаторной) связи на выходе. Амплитуда размаха выходного сигнала этого усилителя между отсечкой и насыщением остается неизменной.
Обозначая транзисторный усилитель в более крупной схеме треугольным символом, мы облегчаем задачу изучения и анализа более сложных усилителей и схем. Один из этих более сложных типов усилителей, который мы будем изучать, называется дифференциальным усилителем . В отличие от обычных усилителей, которые усиливают один входной сигнал (часто называемых несимметричными усилителями ), дифференциальные усилители усиливают разность напряжений между двумя входными сигналами. Используя упрощенный треугольный символ усилителя, дифференциальный усилитель выглядит следующим образом:
Два входных провода можно увидеть слева от треугольного символа усилителя, выходной провод справа, а провода питания +V и -V сверху и снизу. Как и в другом примере, все напряжения относятся к точке заземления цепи. Обратите внимание, что один ввод отмечен знаком (-), а другой отмечен знаком (+). Поскольку дифференциальный усилитель усиливает разницу в напряжении между двумя входами, каждый вход влияет на выходное напряжение противоположным образом. Рассмотрим следующую таблицу входных/выходных напряжений для дифференциального усилителя с коэффициентом усиления по напряжению, равным 4:
Увеличение положительного напряжения на входе (+) приводит к тому, что выходное напряжение становится более положительным, а увеличение положительного напряжения на входе (-) приводит к тому, что выходное напряжение становится более отрицательным. Точно так же все более отрицательное напряжение на входе (+) имеет тенденцию также приводить к отрицательному выходному сигналу, а все более отрицательное напряжение на входе (-) делает прямо противоположное. Из-за этой взаимосвязи между входами и полярностями вход (-) обычно называют 9.0063 инвертирующий вход и (+) как неинвертирующий вход . Может быть полезно рассматривать дифференциальный усилитель как источник переменного напряжения, управляемый чувствительным вольтметром, как таковой:
Имейте в виду, что приведенная выше иллюстрация относится только к модели , чтобы помочь понять поведение дифференциального усилителя. Это не реалистичная схема его фактического дизайна. Символ «G» представляет собой гальванометр, чувствительный вольтметр. Потенциометр, подключенный между +V и -V, обеспечивает переменное напряжение на выходном контакте (относительно одной стороны источника питания постоянного тока), это переменное напряжение устанавливается показаниями гальванометра. Необходимо понимать, что любая нагрузка, питаемая от выхода дифференциального усилителя, получает свой ток от источника постоянного тока (аккумулятора), не входной сигнал. Входной сигнал (к гальванометру) просто управляет выходом. Эта концепция может поначалу сбивать с толку студентов, плохо знакомых с усилителями. Со всеми этими полярностями и маркировкой полярности (- и +) легко запутаться и не знать, какой будет выходной сигнал дифференциального усилителя. Чтобы устранить эту потенциальную путаницу, запомните простое правило:
.
Когда полярность дифференциального напряжения совпадает с маркировкой для инвертирующего и неинвертирующего входов, выход будет положительным. Когда полярность дифференциального напряжения совпадает с маркировкой входа, выход будет отрицательным. Это имеет некоторое сходство с математическим знаком, отображаемым цифровыми вольтметрами в зависимости от полярности входного напряжения. Красный измерительный провод вольтметра (часто называемый «положительным» проводом из-за популярной ассоциации красного цвета с положительной стороной источника питания в электронной проводке) более положительный, чем черный, измеритель будет отображать положительное значение напряжения, и наоборот:
Так же, как вольтметр будет отображать только напряжение между его двумя измерительными проводами, идеальный дифференциальный усилитель только усиливает разность потенциалов между двумя входными соединениями, а не напряжение между любым из этих соединений и землей. Полярность выхода дифференциального усилителя, как и показание цифрового вольтметра со знаком, зависит от относительной полярности дифференциального напряжения между двумя входными соединениями.
Если бы входные напряжения этого усилителя представляли собой математические величины (как в случае с аналоговой компьютерной схемой) или измерения физических процессов (как в случае с аналоговой электронной измерительной схемой), вы можете увидеть, как такое устройство, как дифференциальный усилитель, может быть очень полезным. Мы могли бы использовать его для сравнения двух величин, чтобы увидеть, какая из них больше (по полярности выходного напряжения), или, возможно, мы могли бы сравнить разницу между двумя величинами (например, уровень жидкости в двух резервуарах) и пометить сигнал тревоги (на основе на абсолютное значение выходного сигнала усилителя), если разница стала слишком большой. В базовой схеме автоматического управления контролируемая величина (называемая переменная процесса ) сравнивается с заданным значением (называемым заданным значением ), и принимаются решения о том, как действовать, исходя из несоответствия между этими двумя значениями. Первым шагом в электронном управлении такой схемой является усиление разницы между переменной процесса и заданным значением с помощью дифференциального усилителя. В простых конструкциях контроллера выход этого дифференциального усилителя можно напрямую использовать для управления конечным элементом управления (например, клапаном) и поддерживать процесс достаточно близко к заданному значению.
с двумя источниками постоянного напряжения, соединенными последовательно с заземленной средней точкой, что дает положительное напряжение на землю (+V). ) и отрицательное напряжение на землю (-V). Подобные раздельные источники питания часто используются в схемах дифференциальных усилителей.
Большинство усилителей имеют один вход и один выход. Дифференциальные усилители имеют два входа и один выход, причем выходной сигнал пропорционален разности сигналов между двумя входами.
Выходное напряжение дифференциального усилителя определяется по следующей формуле: V _out = A _V (V _неинв — V _инв )
Эта страница под названием 8.2: Однотактные и дифференциальные усилители распространяется в соответствии с лицензией GNU Free Documentation License 1.3, автором, ремиком и/или куратором которой является Тони Р. Купхалдт (Все о цепях) посредством исходного содержимого, которое было отредактировано для стиль и стандарты платформы LibreTexts; подробная история редактирования доступна по запросу.
Наверх
Была ли эта статья полезной?
Тип изделия
Раздел или страница
Автор
Тони Р.

Принцип работы однотактного транзисторного усилителя класса А

Схемотехника однотактного усилителя класса А

Преимущества однотактного усилителя класса А

Особенности работы транзистора в классе А

Почему однотактный усилитель класса А обеспечивает высокое качество звука?

Недостатки однотактных усилителей класса А

Особенности конструкции однотактных усилителей класса А

Применение однотактных усилителей класса А

Простой однотактный усилитель Зена на полевых транзисторах

Транзисторный двухтактный усилитель класса А — Прочее

Konstantin740iL

Местный

dilin

Member

Konstantin740iL

Местный

mar1lynmanson

Местный

dilin

Member

CHURIK

Местный

Konstantin740iL

Местный

Пермяк

Местный

Konstantin740iL

Местный

Konstantin740iL

Местный

Пермяк

Местный

Konstantin740iL

Местный

ExchRadio

Местный

KAA

Местный

ExchRadio

Местный

Budkomes

Местный

Светлана

Местный

MiSol62

Местный

Светлана

Местный

MiSol62

Местный

Похожие записи

Масштабирующий усилитель: принцип работы, типы схем и применение

Ba5406 усилитель. BA5406: Мощный двухканальный аудиоусилитель для качественного стереозвучания

Собрать усилитель из китайских плат: Подборка проверенных плат с хорошим звуком для сборки своего усилителя мощности / Подборки товаров с Aliexpress и не только / iXBT Live

Добавить комментарий Отменить ответ