Про конструирование усилителей звуковой частоты
Во времена СССР наверное не было электронщика который не собрал хотя бы один усилитель звуковой частоты. Вещь – реально полезная и в общем доступная в плане сборки. То есть не нужно некое специальное оборудование для наладки. Генератор, осциллограф, в идеале – анализатор спектра. Но в общем, если конструкция нормальная и собрано всё правильно, то может начать работать сразу и без всякой настройки.
Я сейчас не могу точно сказать – сколько в своей жизни собрал усилителей. Помню, что первый был на 4 транзисторах МП-38-42 для простого приемника прямого усиления, приемники уже тогда были у меня предметом фетишистского обожания. Другой собрал уже на микросхеме К174УН7, для супергетеродина что предназначался для приема западных радиостанций. Кстати на этой микросхеме был собраны УНЧ для безумного советского магнитофона МАЯК-231 (232,233), причем работала она там в ужасном режиме, на полную мощность.
Да, изучая схемы разных усилонов что публиковались в журналах, я столкнулся со странной гонкой за понижение частоты гармонических искажений. Уже чуть позже, узнав что такое ряды Фурье и спектральный анализ у меня возникло два вопроса. Первый: Как человеческое ухо (даже такое как Бетховена или Верди) может заметить коэффициент искажений в 0,001% Как? Да такого просто не может быть! Второй: а чем измеряли такой коэффицент? Я работал с несколькими советскими (других тогда не было) анализаторами спектра и они в лучшем случае могут обеспечить точность измерения в 0,1% (что тоже неплохо).
Иллюстрация показывающая как гармоники искажают исходный сигнал
Первой серьезной конструкцией которую я собрал, был «Усилитель с многопетлевой ООС» (Радио 1984 г.). Популярная была конструкция, ее многие повторяли. Да, нормально так работал. Но как этот Зуев измерил коэффицент в 0,01%?
Но это ладно! В 1989 году я стал свидетелем, как один меломан повторил т.н. «Усилитель высокой верности» Сухова. Безумная конструкция, которая неплохо работала. Он очень гордился, хотя как по мне, советский усилон Бриг-001 звучал совсем не хуже.
Одновременно я видел и нигде не опубликованные, но не менее безумные схемы на десятках транзисторов (все суперкачественные УНЧ собирались на рассыпухе) с коэффициентом гармоник в десятитысячные доли процента, с параллельным усилением по разным полосам, с операционными усилителями в ООС, в общем много чего видел и слышал, но только к середине 90-х годов у меня выработалось свое мнение по поводу усилителей как таковых.
- На усилитель нужно смотреть просто как прибор усиливающий электрический сигнал. По напряжению, по току, или по напряжению и току одновременно. То есть подали на вход Asin(wt) и в идеале сняли с выхода kAsin(wt), где k – коэффицент усиления.
- Усилитель должен обладать максимально возможным отношением сигнал/шум (желательно — 80-100 дБ)
- Усилитель должен иметь максимально высокую скорость нарастания выходного напряжения, то есть малое «тау» на выходе при подаче на вход прямоугольного импульса.
- Следствие п.3. Усилитель должен иметь широкую полосу пропускания, то есть она должна быть фактически линейна в диапазоне 100 Гц – 100 кГц.
- Подобно тому как самая важная вещь в телевизионном усилителе – хорошая антенна, самая важная часть в любом усилителе – колонки! Акустическая система. Вы можете собрать усилон с коэффицентом гармоник 0,003%, отношением сигнал-шум в 120 дБ и скоростью нарастания в 200 В/мкс, но звучать он у вас будет отвратительно если отвратительными будут колонки. Хотя тут конечно все субъективно. Я вот очень хорошо чувствую низы, то есть если низы звучат не так как мне нравится – всё, усилитель или колонки для меня не существуют. Народ почему–то больше обращает внимание на высокие частоты, мне это совсем не понятно.
Фишка в том, что многие условия в конструировании усилителей взаимно противоположны, как и в теории систем вообще. Так, увеличение глубины ООС (отрицательно обратной связи) повышает устойчивость, снижает коэффициент искажений, но при этом снижает быстродействие и чувствительность (как и в государстве с переразвитым бюрократическим аппаратом: оно устойчиво, но медленно на всё реагирует). Отдельная тема – ламповые усилители – там спокойно можно обойтись без ООС и параметры никак не ухудшатся. Может быть поэтому ламповые дают такой приятный звук, даже на коэффициенте гармоник в «смешные» 0,3%
Один из моих усилителей «Verdi». Юзается на тех же колонках что и тот, зуевский, с «многопетлевой ООС». Уверяю вас, звучит ничем не хуже, хотя мощность конечно меньше, но у меня и колонки всего 25 ватт. Надо, надо конечно новые брать уже давно. Думаю возьму какие то олдовые. Акай или Денон. Реально «держит АЧХ» до 50 кГц. Шум практически не слышен. Подумываю о том, чтобы перевести его на импульсное питание, думаю шум вообще исчезнет. Собран на микросхеме TDA7294A, которая, в свою очередь, собрана на полевых транзисторах.
Собирал по этой схеме, но у меня нет разделения на «ноль» и «землю». ну и номиналы чуть другие в некоторых позициях.
Корпус как обычно из пластмассы, темброблок экранирован.
Устанавливаем компоненты. Трансы ТВК — от старых ламповых советских телеков.
И все остальное тоже.
Почти всё в сборе! Добавлен темброблок на TDA 1524A, коммутатор входов и вентилятор который врубается если трансы нагреваются выше 55 градусов.
Стал на полочку
Tags: схемотехника, Техника, технологии, электроника
Читайте также:
|
|