Усовершенствованный гибридный усилитель

С. ЛАЧИНЯИ, пос. Энергетик Алмаатинской обл., Казахстан

Радиолюбители, изготовившие гиб­ридный усилитель (см. статью авто­ра в "Радио", 2001, №4, 5), отмечали ряд недостатков, обусловленных до­вольно высоким выходным сопротивле­нием усилителя и наличием на выходе постоянного напряжения. Эти особен­ности связаны с отсутствием в усилите­ле ООС. Введение общей ООС в этом усилителе устраняет подобные недо­статки, но снижает, по мнению аудиофилов, качество звуковоспроизведе­ния. Сравнительно просто решить эту проблему при незначительном сниже­нии качества звучания можно, приме­нив компенсирующий "параллельный" канал с операционным усилителем, действующий преимущественно в об­ласти частот ниже 200 Гц.

Рассмотрим работу "параллельного канала" применительно к базовой схе­ме усилителя на рисунке.

Принцип его действия достаточно прост. На входы ОУ микросхемы DA1 од­новременно поступают два синфазных сигнала: на неинвертирующий вход — с выхода каскада усилителя напряже­ния, снятый до катодного повторителя непосредственно с анода левого по схе­ме триода VL1, а на инвертирующий — с выхода транзисторного каскада уси­ления тока, с эмиттеров VT6, VT7. В слу­чае равенства этих сигналов, когда ка­тодный повторитель и транзисторный усилитель не вносят искажений, сигна­лы на входе ОУ синфазны и равны, и на выходе ОУ (вывод 6) сигнал практичес­ки отсутствует. В случае различия сиг­налов, вызванного реальной нагрузоч­ной способностью катодного повтори­теля или искажениями в транзисторах усилителя, появляется компенсирую­щий сигнал, который с выхода микро­схемы через резистор R17 поступает на вход транзисторного усилителя тока и суммируется с сигналом от катодного повторителя. Так сигнал рассогласова­ния компенсирует погрешности и иска­жения катодного повторителя и транзи­сторного усилителя тока. При этом цепь R17C2 служит фильтром НЧ, снижаю­щим влияние ОУ DA1 на сигналы в обла­сти средних и высоких частот. По посто­янному току оконечный каскад охвачен глубокой ООС (из-за разделительных конденсаторов), что гарантирует ста­бильность нулевого уровня выходного напряжения, и, как следствие, при включении нагрузки можно отказаться от "плавающего нуля" выпрямителя, включая нагрузку на заземленный про­вод средней точки питания.

В результате применения "парал­лельного канала" удается снизить вы­ходное сопротивление усилителя от 0,3...0,5 Ом до сотых долей Ома. зна­чительно снизить нелинейные иска­жения, одновременно уменьшив тре­бования к подбору пар оконечных транзисторов.

"Параллельный канал" и усилитель с его включением не склонны к само­возбуждению и, как правило, работа­ют сразу, требуется лишь включать "параллельный канал" на предвари­тельно настроенный и работоспособ­ный гибридный усилитель. Налажива­ние "параллельного канала", после ус­тановки нулевого значения напряже­ния на выходе усилителя подстроечным резистором R18, сводится к подбору резистора R15 до получения ми­нимального сигнала на выходе DA1 (вывод 6). В случае, если на выходе DA1 будет наблюдаться значительный низкочастотный сигнал, следует подобрать конденсатор С8 по мини­мальному значению этого сигнала. Конденсаторы С8 — К73-17 на напря­жение не менее 250В, С9, С10 — того же типа, но на меньшее напряжение.

Микросхему КР140УД8А в "парал­лельном канале" можно заменить на лю­бые ОУ с полевыми транзисторами на входе, обеспечивающие аналогичные электрические параметры. Стабилитро­ны VD1, VD2 заменимы любыми с напря­жением стабилизации 14... 16В при токе 12...20мА.

От редакции журнала «Радио». В ОУ подавление синфаз­ных сигналов эффективно только на низких частотах, но уже на средних и тем более вы­соких звуковых частотах в ОУ общего приме­нения оно заметно снижается (примерно как коэффициент усиления). Возможно; именно с этим связано замечание автора о "незна­чительном снижении качества звучания".

При наличии синфазных сигналов на вхо­дах ОУ для него полезно ввести следящее питание, улучшающее подавление синфазных сигналов и нелинейные искажения в ОУ на высоких частотах. Второй путь — приме­нение высокочастотных ОУ. Эти способы должны заметно улучшить компенсацию искажений в более широкой полосе частот.