Главная Контакт Ссылки
Простой транзисторный усилитель-корректор для магнитной головки звукоснимателя Версия для печати
Написал А. Никитин   
вторник, 23 Сентябрь 2003

"Creek Audio Ltd.",
Февраль 1999 года, Лондон

Традиционный в последнее время подход к конструированию различных блоков звуковой аппаратуры на основании операционных усилителей (ОУ) имеет свои достоинства и недостатки. Достоинства относительная простота построения схем и предсказуемость поведения. Недостатки обязательное использование общей отрицательной обратной связи и возникающая при этом необходимость частотной коррекции, уменьшающей усиление с повышением частоты. Кроме этого, ОУ с хорошими звуковыми параметрами низкими шумами и искажениями стоят недешево, порой до $10-15. В то же время ОУ оптимизирован для применения "вообще", и в некоторых частных случаях простая транзисторная схема может заменить несколько операционных усилителей и при этом не только не ухудшить, но даже улучшить качество звучания. Показанная на рисунке 1 весьма простая схема усилителя—корректора ОВН-8 (версия 1996 года) нашей компании Creek Audio Limited неплохо это иллюстрирует. Используя всего пять транзисторов на канал, эта схема дает хорошие результаты как при измерениях, так и по качеству звука.

Крупнее
Крупнее
 
Технические характеристики
Коэффициент гармоник при Uвых=0.5V 1kHz (THD) %: <0.01
Коэффициент шума взвешенный при Uвых=0.5V (SNR) дБ: >70
Коэффициент усиления на частоте 1кГц: 90
Отклонение АЧХ от стандарта RIAA в диапазоне 30Гц — 30кГц дБ: <0,5
Максимальное выходное напряжение при Кг В: 5
Минимальное сопротивление нагрузки кОм: 10

История создания схемы такова. Лет пять назад наш американский партнёр попросил сделать внешний усилитель—корректор для проигрывателя, поскольку много современных усилителей стали выпускаться только с линейными входами. Требования были незатейливые сделать его как можно дешевле и при этом, чтобы качество звука было не хуже применяемых встроенных корректоров, обычно выполненных на паре ОУ на канал. Питание надо было использовать от внешнего источника постоянного тока, по стандартам безопасности ограниченного 24 вольтами. Начал я с попытки использования ОУ, но звук обычного корректора с цепями коррекции в обратной связи мне не понравился, и после нескольких промежуточных стадий я вспомнил про схему усилителя записи для кассетного магнитофона, которую я придумал году в 1982. Она состояла из одного транзистора, работающего как генератор тока, и динамической нагрузки в виде эмиттерного повторителя.

Поначалу я и не рассчитывал, что эта схема покажет сколько-нибудь приличные результаты и собрал я её более любопытства ради. Но достаточно быстро понял, что, оптимизировав её, можно получить весьма низкие искажения и линейную АЧХ. Через несколько дней мы уже прослушивали усилитель—корректор со схемой, очень близкой к показанной на рисунке. И вот тут-то нас ожидал наибольший сюрприз. Простенькая схема без всяких усилий переиграла все наши тогдашние варианты корректоров, построенные на дорогих аудио ОУ. Звук был естественным и очень музыкальным, с неожиданно глубокой звуковой картиной. И вот так получилось, что пытаясь сделать дешевый продукт, мы сделали ещё и хорошо звучащий. В течение короткого времени после создания этой схемы мы стали применять её во многих продуктах нашей компании и до сих пор продолжаем совершенствовать эту идею

-последний вариант, сделанный для головок с подвижной катушкой, содержит всего на два транзистора больше и имеет коэффициент усиления 2000 на 1 кГц, при приведенном ко входу (А — взвешенном) напряжении шумов порядка 120 нановольт. Это позволяет использовать головки с выходным напряжением порядка 0,2 — 0,4 мВ.

Теперь немного о принципе работы схемы. Нетрудно заметить, что она содержит всего один транзистор, усиливающий напряжение Q1. Транзисторы Q2-Q3 образуют составной повторитель, работающий как динамическая нагрузка для Q1. Q4 выходной повторитель с нагрузкой в виде источника тока на Q5. И вся схема! Пассивные цепи коррекции С4, С5+С5А, R5 и R6 включены параллельно динамической нагрузке. Q1 работает как весьма линейный генератор тока благодаря местной обратной связи, создаваемой резистором R3. Нелинейные искажения этого транзистора частично компенсируются искажениями динамической нагрузки. В результате коэффициент гармоник на 1 кГц не превышает 0,1% даже при максимальном выходном напряжении (примерно 5 вольт RMS), а при более реалистичном уровне порядка 300 — 500 милливольт коэффициент гармоник, измеренный анализатором спектра, равен примерно 0,005 - 0,007%, меньше уровня шумов. Кстати, при повторении этой схемы можно увеличить напряжение питания с 20 до 40 — 45 вольт, соответственно изменив схему стабилизатора и применив R13 с повышенной до 1 ватта мощностью рассеивания. Это позволит увеличить максимальное выходное напряжение вдвое, повысив перегрузочную способность усилителя.

Большое значение для качества звучания этой схемы имеет точность элементов цепей коррекции и качество источника питания. При использовании резисторов и конденсаторов с 1% точностью отклонение АЧХ от идеальной RIAA кривой составляет менее 0,3 дБ в диапазоне частот от 100 Гц до 20 кГц. С технической точки зрения эта схема имеет немало недостатков, но при её поразительной простоте это, пожалуй, простительно, да и эти недостатки мало сказываются на качестве звучания. Для желающих улучшить эту схему могу посоветовать попробовать использовать на входе буфер—повторитель на N—канальном полевом транзисторе. Это усложнит схему, но позволит уменьшить искажения, связанные с некоторой (небольшой) зависимостью входного сопротивления этой схемы от частоты. Несколько слов о применённых транзисторах. Самые подходящие это указанные на схеме ВС550В или ВС550С. Q4 и Q5 могут быть попроще, например ВС546. Специального подбора транзисторов указанных марок не требуется. При применении других транзисторов нужно выбирать малошумящие n-p-n с большим выходным сопротивлением коллектора и усилением по току выше 150 - 200.

РадиоХобби №3 1999г.


< Пред.
up Главная | Новости | Усилители мощности | Предусилители | Акустика | Источники сигнала | FAQ | Форум | Карта сайта up
 

Mambo is Free Software released under the GNU/GPL License.