Ламповый усилитель pathos — 145

Ламповый усилитель pathos

No longer considered merely a mid-fi receiver minus a tuner, many integrated amps are now true high-end components. Don’t believe me? Take a look-see at the VAC Phi Beta or the Audiomat Recital. These are serious take-no-prisoners SOTA components designed to compete directly against more expensive multi-box

separates. Still, some audiophiles sniff at the notion of integrated amps, which is unfortunate. There are several

fine examples of the breed available today and at all price points. Perhaps the true measure of a firm’s engineering expertise is found in the inevitable trade-offs required in smaller, generally less complex designs. Any competent designer can create a cost no object pre/power combo. But to extract similar performance in a combined unit requires some considerable smarts.

Some of the most impressive modestly priced amplifiers I’ve heard were integrateds: Manley Labs Stingray, Audiomat Arpege, C-J CAV50, Unison Research Unico, Audio Zone AMP-1 and even the venerable NAD 3020. However, there is more to my predilection for one-box solutions than just cost and clutter reduction. The way I see it, the more complex a signal path becomes, the more light, nuance and life disappears from the music. With single-chassis designs, there is reduced potential for noise and hum problems as the entire amplification stage shares a common reference ground. Stick to the KISS principal: Keep It Simple Stupid. Give me a decent integrated, preferably tube or opamp-based à la Audio Zone or 47Labs and I’m a happy camper.

Leben is mainly a manufacturer of electrical and electronic parts such as transformers and switches. The amplifier division is essentially a hobby and inspiration for Mr. Hyodo, hence production is limited to a few models. Taku-san has quite a reputation among Japanese audiophiles. There is even a Leben Audio Lovers Club. Currently two integrated amps are available, along with two power amps and preamp. None of them are expensive by North American high-end standards. Coming soon are a phono stage and a CS-600 integrated with switchable choice of EL34 or 6L6 tubes.

The CS-300X, today’s review piece, is an upgraded version of Leben’s entry-level CS-300. It features Mullard NOS EL84s and other internal upgrades over the basic version. While reading through the product information, I reflected on how cool it would be to find a North American distributor so I could satiate my wanton lust. Sure enough, two days later while checking out the Moon Beams news section on 6moons, I was absolutely gob smacked to find Jonathan Halpern of Tone Imports bringing Leben into the U.S. Surely this was no coincidence but a matter of destiny? Not one to tempt fate, a quick email found its way to Jonathan. A couple of months later, this lovely diminutive amp landed on my doorstep.

As you can see, the CS-300X is cute little thing that you could easily tuck under your arm. Nicely finished solid ash side panels flank the attractive gold and green two-tone aluminum front panel. The controls from left to right are input (for 5 sources), volume, balance and the surprisingly effective bass boost which allows a mild 3dB and 5dB increase for low volume late night listening. Sweet! Beneath the gold-plated aluminum controls are two plastic switches, one for tape monitoring, the other to toggle between speaker and headphone output. Both switches flank the headphone jack. On the far right is the power switch and status indicator, the latter powered by the EL84s’ cathode bias instead of a relay switch. Therefore the LED only lights up when the tubes are warmed up, roughly 10 seconds past turn-on.

tell from the photos, the CS-300X exudes a passionate attention to details. In an age of mass-produced electronics and good-enough components, it’s a relief that some manufacturers embrace the notion of artisanship. Like my Manley Labs Stingray, the CS-300X has a very distinctive retro appearance that may offend some but not me. I loved it and I’ll bet you will, too.

Суперкомпьютер для аудиофила: Aurender ACS10

Хотите знать, что такое настоящий аудиофильский компьютер, а не то, что собирают фанаты DIY у себя в гаражах? Вот прямо девайс на максималках? Тогда встречайте – Aurender ACS10, и это не просто «еще один Aurender», он совсем другой.


Традиционно для бренда этот компьютер (а я настаиваю на том, что это все-таки компьютер) упакован в отличный алюминиевый антирезонансный бронежилет, в нем Aurender весит более 12 киллограммов! И, кстати, – по иронии судьбы этот крупный корпус очень похож на системные блоки компьютеров из девяностых – прямо ставь на него ЭЛТ-монитор и подключай матричный принтер!

Суперкомпьютер для аудиофила: Aurender ACS10

Но нет, это чудовище совершенно иного рода – вся его начинка полностью заточена под аудиофильские утехи. И хотя на строгом фасаде не так много: дисплей с кнопками, лоток CD-привода и USB-разъем, но внутри он, считай, больше, чем снаружи, как бы это странно ни звучало.

Суперкомпьютер для аудиофила: Aurender ACS10

И перед тем, как рассказать о функционале, нужно посмотреть, насколько бескомпромиссно этот аудиофильский бульдозер (по-другому и назвать его не могу) построен. Внутри него очень крутой, полностью линейный источник питания аудиоцепей, плюс источник бесперебойного питания на суперконденсаторах, чтобы в случае чего не было мучительно больно.

Суперкомпьютер для аудиофила: Aurender ACS10

И вот зачем это нужно таким, как я. Хотя, когда я делал ремонт, то заводил специальную отдельную электрическую линию для аудио, и все равно это не сильно-то помогло, потому что напряжение у меня скачет, как необъезженный мустанг, и мне приходится подавать электричество через консоль питания Powergrip, которая при больших скачках отрубает питание на несколько минут, так что в такие моменты встроенный ИБП просто спасает контент, винты и систему, аккуратно гася всё в штатном режиме. Так что встроенный UPS – это совсем не излишество.

Суперкомпьютер для аудиофила: Aurender ACS10

Затем здесь есть хранилище на двух жестких дисках общим объемом 16 Тб, т.е. здесь внутри два диска по 8 Тб каждый. Сами диски здесь не простые, а отказоустойчивые Western Digital Red, предназначенные для NAS-серверов. Эти диски нужны для того, чтобы вы могли хранить всю свою цифровую медиатеку. И чтобы вы могли это делать максимально безопасно, диски можно объединить в RAID-массив, и у вас будет полное зеркалирование вашей музыки на случай отказа. Хотя я не знаю, что нужно делать, чтобы у вас отказал диск такого уровня.

Суперкомпьютер для аудиофила: Aurender ACS10

Кроме хранилища ACS10, это и цифровой стример, естественно (так как он умеет самостоятельно воспроизводить цифровой контент), и это, конечно, самая «заметная» и очевидная его функция. Он поддерживает все аудиокодеки, разумеется, вплоть до 32 бит/768 кГц на PCM и DSD до 512 МГц.

Суперкомпьютер для аудиофила: Aurender ACS10

Плюс это рипер компакт дисков (о чем нам говорит лоток оптического привода TEAC на фасаде). При этом удивительно, но это не CD-плеер, потому что философия воспроизведения Aurender такая: для начала любая музыка стягивается на буферный SSD-диск. Да, в каждом таком девайсе кроме двух 3,5 дюймовых винтов для хранения есть еще и буферный твердотельник, здесь он объемом 240 Гб.

Суперкомпьютер для аудиофила: Aurender ACS10

Т.е. чтобы вы понимали – Aurender воспроизводит музыку (любую, откуда бы она ни попадала) исключительно с этого SSD, и именно такая конфигурация наиболее правильная с аудиофильской точки зрения. Это нужно не только из-за более высокой скорости считывания, но еще и чтобы исключить помехи от физического вращения блинов традиционных жестких дисков. Представляете,какой Paranoid Mode у разработчиков?! И всё для того, чтобы у таких, как мы, даже и мысли не возникало о каких-либо помехах или лагах.

Суперкомпьютер для аудиофила: Aurender ACS10

И сам CD-риппинг – это, конечно, отдельная песня: вы просто вставляете диск и всё. Абсолютно всё остальное, а это: поиск обложки, описаний, процесс снятия копии, сравнение качества рипа с другими известными рипами этого издания и итоговое подтверждение качества – ACS10 делает сам. Думаю, не нужно говорить, что рипы выходят идеальные.

Суперкомпьютер для аудиофила: Aurender ACS10

Если бы в былые времена продавали такие девайсы, то ими бы были заставлены все студии звукозаписи. Так и вижу палатки провинциальных рынков с пиратскими кассетами и крупными буквами на них: МЫ РИПАЕМ НА AURENDER! Ну и очередь людей в джинсах Montana и свитерах Boys, конечно. Извините, отвлекся.

Суперкомпьютер для аудиофила: Aurender ACS10

Но, конечно, это далеко не всё. Главная мощь ACS10 направлена на упорядочивание и хранение вашей постоянно растущей цифровой медиатеки, которой можно управлять прямо с планшета Apple или Android приложением Aurender Conductor. Ну, собственно, Aurender исключительно с планшета и управляется. Причем с вашего планшета, который у вас уже есть. Ведь у вас есть планшет дома? Ибо если нет, то воспользоваться Аурендером вы не сможете, ведь никакого пульта с ним в комплекте не идет, а для телефонов Aurender приложение не адаптировал.

Суперкомпьютер для аудиофила: Aurender ACS10

Так вот, возвращаясь к упорядочиванию – это прямо страсть этого девайса, и вы можете на нем каталогизировать всю вашу коллекцию в отдельном приложении ACS Manager, самостоятельно заполняя разные поля в описании коллекции, вставляя обложки, отлавливая и удаляя дубликаты и все вот это вот. Так что эта штука, являясь плеером и стримером, станет еще и вашим центральным хранилищем музыки.

Суперкомпьютер для аудиофила: Aurender ACS10

И что еще делает ACS10 крутым – это то, что у него есть абсолютно всё, что нужно для работы с цифровой фонотекой, и нет ни единого компонента для аналогового воспроизведения. Проще говоря, в нем нет ЦАПа, и вам потребуется отдельный. На задней стенке вы можете увидеть только цифровые разъемы: три Ethernet (один для подключения к сети и два «сквозных») и два USB – один специальный «аудиофильский» USB, с двойным экранированием, исключительно для вывода аудио потока, второй для подключения внешнего жесткого диска или флешки.

Суперкомпьютер для аудиофила: Aurender ACS10

Плюс сам производитель говорит, что ACS10 будет отличной парой к другим устройствам Aurender вроде W20, N10, A10, N100 и других – он может виртуально объединить библиотеку, и в фирменном приложении, с которого управляются Аурендеры, вы будете видеть всё, что хранится на всех этих устройствах как единую библиотеку.

Суперкомпьютер для аудиофила: Aurender ACS10

Ну и, кстати, что касается звука: хоть по идее трудно описать, как звучит цифровой транспорт без аналогового тракта, я могу это сделать довольно легко. У меня он сейчас работает в паре с референсным ЦАПом Mytek Manhattan DAC II , который я очень люблю по звуку, и в паре они, конечно, звучат просто потрясающе!

Суперкомпьютер для аудиофила: Aurender ACS10

Даже стрим из Spotify (который, кстати, Аурендером поддерживается нативно, и вы можете прямо из приложения Spotify рулить воспроизведением) звучит в этой связке на удивление чисто и объемно, извлекая из не самого аудиофильского потока AAC кучу деталей. Например, я послушал из Споти последний альбом Funki Porcini – Boredom Never Looked so Good, и звук его оказался достаточно детальным и чистым, с хорошей богатой проработкой низов, и не вызвал желание мгновенно переключиться в Tidal, как это обычно бывает со Спотифай.

Суперкомпьютер для аудиофила: Aurender ACS10

CD-рип UNKLE – War Stories вообще звучит мощно и детально, будто это хайрез какой-то! Честно говоря, я этот диск вообще ни разу не слышал с таким уровнем проработки, как здесь, и это, конечно, показывает, что вот эта связка, вероятно, выжимает максимум из нашего патриархального цифрового носителя. И если вы не хотите расставаться со своей коллекцией компакт-дисков, то ACS10, похоже, – один из лучших способов делать это с максимальным качеством, воспроизводя их образы прямо с Aurender.

Суперкомпьютер для аудиофила: Aurender ACS10

Что касается всяких хайрезов современных, то это вообще идеальный сосуд для них: совместный альбом Laurie Anderson и Kronos Quartet в 24-битном качестве сможет впечатлить вас: здесь довольно большой динамический диапазон, в этой записи много разных мелких звуков, уходящих шлейфами, много струнных инструментов, изобилующих деталями, и на этом всем могут оказываться какие-то синтетические звуки, ударные, какие-то эффекты, плюс голос самой Лори Андерсон…

Суперкомпьютер для аудиофила: Aurender ACS10

Все интересное там происходит на довольно субтильной громкости, и вся эта тонкая картина прорисовывается очень щепетильно, каждый мельчайший нюанс слышен в звуке, и при этом всё остается довольно масштабным, весомым, да и вообще не вызывает вопросов по части каких-то возможных потерь или несовершенств (ну в рамках возможностей моего сетапа), все просто идеально рисуется.

Суперкомпьютер для аудиофила: Aurender ACS10

И тут даже не важно, какую музыку вы слушаете, потому что Aurender ACS10 – это практически эталонный аудиофильский компьютер. Смотрите сами: безупречный подход к питанию, супернадежное хранилище, нативно поддерживающее RAID, обязательное кэширование на SSD, поддержка всех существующих форматов, включая CD (но особым, более продвинутым образом с помощью риппинга), аудиофильский выход с двойным экранированием, и всё это в привлекательной цельнометаллической антирезонансной броне на пробковых ножках.

Суперкомпьютер для аудиофила: Aurender ACS10

Он задуман идеальной цифровой машиной для аудио, в которой совершенно не оставили компромиссных решений. ACS10 реализован на высочайшем уровне и поэтому делает всё, чтобы доставить безупречный цифровой поток на ЦАП совершенно любого уровня. И если ваша цель – надежно хранить и получать максимально крутой, бескомпромиссный цифровой звук, то этот большой Aurender – один из лучших кандидатов на сегодня.

Суперкомпьютер для аудиофила: Aurender ACS10

Неоспоримый в принципе факт: Ламповые усилители и вообще все ламповое играет лучше транзисторного…

Эпитеты «теплый, уютный, ламповый…» относятся только к ламповым конструкциям, а лучшая похвала для транзисторного усилителя из уст продвинутых меломанов такая — «он звучит как ламповый аппарат…»

Вопрос возникает совершенно честный и оправданный – а почему, собственно транзисторные усилители должны звучать хуже ламповых? Ведь прогресс не стоит на месте, в руках у людей айфоны шестой модели, на руках умные часы, все это собрано на полупроводниковых чипах и прекрасно работает и т.д. Неужели прогресс не может то же самое сделать со звуком. По какой такой причине у всей электронной индустрии не получается добиться от транзисторов такого же натурального звучания, как от почти столетних ламп? И так ли это на самом деле, как утверждают многочисленные спецы от звука говоря, что лампы играют лучше… Может они ошибаются и есть транзисторные усилители, которые лучше ламповых .

Вопросов у человека, который любит музыку возникает масса, особенно у того, кто хоть немного технически подкован.

Я занимаюсь усилителями почти 30 лет, конечно не так, чтобы ежедневно паять и слушать разницу в их звучании, как многие продвинутые электронщики и «ламповики»… По роду деятельности и хобби приходится постоянно с такими людьми общаться, плюс много лет всевозможных экспериментов со звуком и сборки комплектов для воспроизведения музыки для совершенно разных «ушей» дают довольно интересные соображения и выводы.

Причин, по которым ламповый усилитель играет лучше транзисторного несколько:

Количество каскадов

В ламповом усилителе намного меньше каскадов (последовательно включенных звеньев) чем в транзисторном. В ламповом усилителе независимо от его архитектуры (бывают однотактные, двухтактные, мостовые конфигурации) как правило от 2-х до 4-х каскадов. Это значит, что линейный сигнал с CD проигрывателя или другого источника звука со стандартным напряжением 0,25 – 0,75 вольта усиливается по току и напряжению для достижения выходной мощности 10 – 100 Ватт всего 2 – 4 мя усилительными звеньями. В транзисторных усилителях такого практически никогда не бывает, количество каскадов усиления составляет от 10 до 20 звеньев…

На вопрос почему у транзисторного усилителя 20 каскадов, а у лампового с такой же выходной мощностью всего три я отвечу в подзаголовке «Количество и качество элементов в конструкции». Но в звукотехнике есть неоспоримый факт: количество каскадов транзисторного и лампового усилителя с примерно одинаковыми параметрами различается в 4 – 8 раз.

(На звучание влияние оказывает практически каждый элемент, который находится на пути звукового сигнала. В транзисторных усилителях в цепочке сигнала оказываются сотни элементов и эти «сотни» вносят свою лепту в звучание, тогда как у ламповых усилителей этих элементов на порядок меньше).

Температурный режим

Лампы изначально – высокотемпературные элементы, в них разогретый до тысяч градусов катод испускает электроны, которые летят к аноду через управляющую сетку. Лампы стабильно нагреты и не подвержены внешним колебаниям температуры, то есть они как бы находятся все время в одном высокотемпературном режиме. Плюс электроны в лампах испускаются металлическим катодом и летят либо к металлическому, либо к графитовому (угольному) аноду через металлическую (иногда – позолоченную) сетку.

Транзисторы в отличие от ламп работать при высоких температурах не могут. Размер кристалла транзистора очень мал по сравнению с размерами катода и анода лампы, и на этом кристалле должна выделяться примерно такая же мощность (при сравнимой выходной мощности лампового и транзисторного аппарата). Так как звуковой сигнал имеет импульсную природу, то за короткое время, когда нарастает импульс происходит мгновенный разогрев миниатюрного полупроводникового кристалла транзистора до высокой температуры. Эту температуру он просто физически не может отдать радиатору быстро из-за эффекта «тепловой инерции». Радиаторы охлаждения мощных транзисторных усилителей имеют большие размеры и массу, и за длительное время они обеспечивают охлаждение транзисторов до рабочих температур (максимум 50 — 60 градусов), но с мгновенным разогревом кристалла справиться не могут. Из-за локального и быстрого разогрева кристалла, параметры транзистора «плывут». Для приведения параметров «поплывшего» транзистора к норме включается обратная связь, которая — как и радиаторы имеет определенную инерцию. Обратная связь не успевает за быстрым импульсным сигналом и в первый момент просто отключена, каскад входит в ограничение и в эти милисекунды выдает сигнал максимально искаженным.

Соотношение тока и напряжения

Транзисторы в отличие от ламп изначально — низковольтные элементы и они в большинстве своем не выдерживают высоких напряжений. Происходит это из-за того, что расстояние между электродами транзистора в сотни раз меньше чем расстояние между катодом и анодом лампы. Из-за этого допустимое рабочее напряжение транзисторов намного меньше чем у лампы и как следствие – транзисторные схемы строятся с применением низковольтных источников питания. Например, 20-ти ваттный ламповый усилитель имеет источник питания и рабочее (анодное) напряжение 300 Вольт, а транзисторный с такой же выходной мощностью 30 вольт. По закону сохранения энергии в ламповом усилителе протекает ток ровно в 10 раз меньше чем в транзисторном.

Все элементы, которые участвуют в усилении сигнала лампового усилителя намного меньше нагружены током, чем элементы транзисторного, а значит площадь проводников лампового усилителя может быть намного меньше чем у транзисторного, емкость конденсаторов тоже на порядок меньше и т.д.

Кстати, именно из-за больших токов в транзисторном усилителе и малом рабочем напряжении питания его каскадов — массово применяются электролитические конденсаторы. А электролитические конденсаторы «электролиты» какими бы они не были качественными, от природы являются элементами нелинейными. В ламповых усилителях на пути сигнала электролитические конденсаторы практически не применяются, а в транзисторных они ставятся повсеместно. Емкость электролитических конденсаторов в транзисторном усилителе в сотни раз больше, чем в аналогичном по параметрам ламповом. Есть прямая закономерность, чем выше емкость электролитического конденсатора, там более заметный вклад звук (деградацию) он вносит.

Аудиофилами было замечено довольно интересное свойство у ламповых аппаратов – усилители звучат явно лучше если они работают с небольшими токами и высоким напряжением. Существуют специальные лампы, которые предназначены для работы при относительно небольшом анодном напряжении и большом токе, на пример: 6с-33с или 6-18с. Так вот, лампы такого типа хоть и применяются в отдельных моделях ламповых усилителей, но большого распространения не получили. Они так-же как и транзисторные требуют большого тока от источника питания и больших номиналов электролитических конденсаторов, в результате получаются неким гибридом между транзисторными и ламповыми агрегатами. Применяются такие лампы в основном для построения бестрансформаторных ламповых усилителей. Но фирмы ставя на отсутствие выходного трансформатора как основную цель получают кучу других проблем.

Обратная связь

Обратная связь (отрицательная) предназначена для коррекции нелинейности усилителей и получение от них объективно более высоких характеристик. То есть усилитель с обратной связью имеет шире полосу частот и меньшие нелинейные искажения, чем без оной. Но обратная связь улучшая объективные параметры усилителя имеет свои подводные камни. Она, как правило охватывает весь усилитель целиком, и корректирует его нелинейность тоже целиком, а искажения в каждом каскаде возникают сугубо свои и нелинеен каждый каскад по своему… Плюс отрицательная обратная связь имеет время реакции, которое тем длительнее, чем больше количество каскадов в усилителе. На быстрых пиках сигнала обратная связь не успевает срабатывать, что приводит к микросекундному входу усилителя в ограничение сигнала со 100% искажениями «клиппинг» которое в обычном режиме никак не проявляется, возникают так называемые «динамические искажения».

Из-за того, что транзисторные усилители изначально более нелинейны, чем ламповые и имеют по сравнении с ними большее количество каскадов, глубина обратной связи в них намного выше, чем в ламповых. Для транзисторного усилителя нормальной считается глубина обратной связи в 60 дБ, в то время как в ламповом она обычно не превышает 15 – 20 дБ. Чем больше глубина обратной связи, тем выше вмешательство в работу усилителя и тем больше уровень коррекции его первичной нелинейности. Аудиофилы довольно часто отключают обратную связь в своих ламповых аппаратах или делают ее минимальной. Да, при этом повышаются нелинейные искажения, сужается полоса частот и появляются высокие требования к качеству практически каждого элемента, входящего в ламповый усилитель. Но звук без обратной связи становится быстрым, атмосферным и воздушно легким. В транзисторном же аппарате отключить обратную связь практически невозможно, так как усилитель без нее не будет работать.

Количество и качество элементов в конструкции

Ламповый усилитель обычно собран из десятков элементов: ламп, резисторов, конденсаторов, и т.д. транзисторный же из сотен и тысяч. Здесь все просто – чем меньше элементов находятся на пути сигнала, тем меньшее они оказывают на этот сигнал влияние. Ламповые фирмы собирают усилители максимально тщательно подходя к подбору каждого входящего в него элемента. И этот подбор осуществляется не только и не столько по номиналам, а по влиянию этих элементов на звук. Например — в ламповые усилители стараются ставить углеродистые резисторы, так как они играют откровенно лучше металлокерамических, и металлоокисных хоть у них больше габариты, они подвержены температурной нестабильности и менее надежны.

В ламповых конструкциях повсеместно применяются бумажные и металлобумажные конденсаторы которые играют априори лучше электролитических, сотнями устанавливаемых в транзисторных аппаратах. В транзисторные усилители поставить бумажные конденсаторы просто невозможно, так как для них нужны номиналы конденсаторов в 10 – 1000 микрофарад. Электролитический конденсатор емкостью 100 микрофарад в транзисторном усилителе имеет размер фильтра от сигареты, а бумажный такого же номинала выглядит как пол литровая банка пива. И в транзисторный усилитель таких конденсаторов нужно 50 – 100 штук. Представьте теперь габариты и стоимость транзисторного усилителя с такими конденсаторами. В ламповый же усилитель из-за высокого напряжения питания и малого тока, достаточно поставить 1 – 2 таких конденсатора. В каскадах лампового усилителя протекают сверх малые (по сравнению с транзисторами) токи и для них требуются конденсаторы, имеющие в десятки раз меньшую емкость. Бумажные или пленочные конденсаторы, которые повсеместно устанавливаются в ламповых усилителях, как и лампы – элементы высоковольтные имеющие по сравнению с электролитическими того же размера — малую емкость. Они как бы созданы друг для друга.

Про разницу ламп и транзисторов как усилительных элементов. Здесь преимущества ламп не столь очевидны, скорее транзисторы как усилительные элементы работают не хуже, а даже лучше ламп. Они более надежны, у них выше КПД, они не разогреваются для опасных для людей температур. Но к звуку это имеет весьма посредственное отношение. На пути электронов в лампе встречаются только линейные материалы, это металл катода, сетки и анода. Анод иногда делают из графита, что — помня о том, что углеродистые (графитовые) резисторы играют лучше керамических и металлоокисных, дает вывод, что графитовый анод не хуже металлического. В транзисторах изначально применяют материал, который называется полупроводником: это редкоземельный германий, кремний или арсенид галлия. Полупроводник — это не металл, и этот комбинированный материал стоит на пути электронов, выходящих из эмиттера (катода) и направляющихся к коллектору (аноду). Полупроводник вносит в сигнал специфические, присущие только ему искажения, получившие жаргонное прозвище «транзисторными».

Многие радиолюбители делали эксперимент, строили практически одинаковые по архитектуре каскады, на транзисторе и лампе и сравнивали их звучание. Я ни от кого ни разу не слышал, чтобы транзисторный каскад звучал лучше.

Итог

Огромное количество фирм выпускает транзисторные и ламповые усилители. У транзисторных есть неоспоримое преимущество — они предельно надежны, повторяемы и менее материалозатратны на единицу выдаваемой колонкам мощности, а значит более выгодны в производстве. В основном из-за этих соображений мы видим засилье транзисторных усилителей в продаже и агрессивную рекламу по их продвижению. С ламповыми аппаратами сложнее — они имеют довольно специфический внешний вид, требуют аккуратного обращения и периодической (раз в 3 — 5 лет) замены ламп. Плюс работает всеобщее людское предубеждение против всего того, что было придумано и произведено в середине прошлого века. Но есть и факты: В самых лучших микрофонах студий звукозаписи уже более 50 лет применяются ламповые усилители, и 99 % продвинутых аудиофилов мира имеют в своих системах ламповые тракты. Особенно если в их системе присутствует проигрыватель виниловых дисков.

Транзисторные усилители

ЭЛЕКТРОННЫЕ УСИЛИТЕЛИ И ГЕНЕРАТОРЫ

Электронные усилители

Транзисторные усилители

Назначением усилителя как электронного устройства является увеличе­ние мощности сигнала за счет энергии источника питания.

В зависимости от формы электрических сигналов усилители разделяют на: усили­тели непрерывных сигналов, называемые усилителями постоянного тока усили­тели сигналов с гармоническим несущим процессом, которые называют усилите­лями переменного тока усилители импульсных сигналов – импульсные усили­тели. Из усилителей переменного тока выделяют узкополосные, или из­бирательные, усиливающие только одну гармоническую составляющую из ряда гармоник несинусоидального периодического тока. Импульсные усилители являются широкополосными.

В электронных устройствах применяют также усилители, преобразую­щие изменения амплитуды или фазы гармонического тока в соответствующие изменения значения и знака постоянного тока (напряжения). Называют их усилителями среднего значения тока.

В соответствии с назначением коэффициентом преобразования усилителя является коэффициент усиления мощности

где , – мощность выходного и входного сигналов соответственно.

Однако в зависимости от режимов работы выходной и входной цепей усилителя практическое значение может иметь не усиление мощности сигнала, а повышение его уровня по напряжению или по току. Поэтому на практике различают усилители мощности, усилители напряжения и усилители тока. Со­ответственно в качестве коэффициентов преобразования используются коэф­фициенты усиления напряжения и тока

Режим работы усилителя определяется соотношениями входного , выход­ного сопротивлений и сопротивлений источника сигнала и на­грузки . Для усилителя напряжения характерны соотношения: , , которые дают режим, близкий к режиму холостого хода на выходе. Источником сигнала является источник напряжения. Для усилителя тока соотно­шения , дают режим, близкий к короткому замыканию на выходе. Источником сигнала служит источник тока.

Однако рассмотренные идеальные режимы усиления напряжения или тока на практике встречаются редко. Транзисторные усилители большей частью рабо­тают как усилители мощности в режиме согласованной нагрузки источника сиг­нала, а иногда и согласованной нагрузки усилителя, т.е. при и .

Простейший усилитель принято называть усилительным каскадом. При не­достаточном усилении сигнала одним каскадом усилитель выполняется из не­скольких каскадов. Усилители электронных устройств, как правило, состоят из двух или трех каскадов, которые называются входным, выходным и промежуточ­ным каскадами.

Общим требованием к усилителям электронных устройств является как можно меньшее искажающее воздействие на сигналы. Необходимые информаци­онные характеристики и параметры усилителей обеспечиваются при достаточно высокой стабильности коэффициентов усиления, практически линейной проход­ной характеристике, ограниченных линейных искажениях (сдвигах фаз гармони­ческих составляющих сигналов) и малой инерционностью. Перечисленные свой­ства усилителей достигаются главным образом за счет обратных связей. Поэтому практически все усилители электронных устройств выполняются с обратными связями. Особое место занимают усилители с глубокой положительной, обеспе­чивающей релейный или автоколебательный режим их работы, и отрицательной обратной связью – операционные усилители.

Усилительный каскад может быть выполнен на основе любой из трех схем включения транзистора. Однако преимущественно используются усилительные каскады по схеме включения с общим эмиттером (ОЭ) биполярного и схеме с общим истоком (ОИ) полевого транзисторов, как обеспечивающие наибольшее усиление (рис. 14.1 а, б).

Режим работы транзистора в усилительном каскаде отличается от режима работы в схеме включения транзистора, так как его выходные зажимы размы­каются и к ним под­ключается нагрузка с сопротивле­нием , а к входным зажимам под­ключается источник сигнала с сопро­тивлением и ЭДС . При = 0 транзистор находится в некотором исходном режиме, задаваемом ис­точником питания и источником смещения .

Резистор уменьшает коэф­фициент усиления по току биполяр­ного транзистора и крутизну харак­теристики полевого транзистора, поскольку их выходные сопротивле­ния конечны.

Внутренняя положительная обратная связь в схеме включения биполяр­ного транзистора с ОЭ, увеличивая коэффициент усиления мощности каскадом, одновременно увеличивает нестабильность коэффициента усиле­ния. Поэтому усилительные каскады на основе схемы с ОЭ биполярного и с ОИ полевого транзисторов всегда выпол­няются с внешними (специально введенными) отрицательными обратными связями (рис. 14.2 а, б).

В усилителях переменного тока частота несущего процесса, как правило, равна промышленной (50 Гц) или кратна ей. Наи­большие частоты не выходят за пределы звукового диапазона, наименьшая может составлять 25…30 Гц.

В усилителях переменного тока возможно гальваническое разделение це­пей усиливаемого сигнала и цепей постоянного тока, задающих исходный ре­жим транзистора, что является важной их особенностью. Разделение достига­ется путем использования реактивных сопротив­лений – кондесаторов или трансформаторов для связи транзистора с источником сигнала и нагрузкой. Соответственно различают усилители переменного тока с конден­саторными (RC-связями) и трансформаторными связями.

Достоинствами конденсаторных усилительных каскадов являются их от­носительная простота и технологичность изготовления. Однако их параметры, прежде всего коэффициент усиления мощности, хуже параметров трансформаторных каскадов. Достоинством последних является свойство обеспечения возможно большего приближения к оптимальному ре­жиму усиления мощности вплоть до согласования транзи­стора с источником сигнала и нагрузкой. Однако в связи с низкими значениями напряжений, применяемых для питания транзисторов, согласование возможно только в усилителях слабых сигналов. Такие усилители выполняют, как правило, с конденсаторными связями. С трансформаторными связями выпол­няют усилители больших сигналов, особенно выходные каскады (на биполярных транзисторах).

Часто, особенно в электронных устройствах с преобразователями неэлек­трических величин, необходимо усиление сигналов очень низких частот ( ). В этом случае используют усилительные каскады постоянного тока, имеющие амплитудно-частотную характеристику, равномерную в диа­пазоне от до . Так как использование конденсаторов и трансформато­ров в усилителях постоянного тока невозможно, для связи между каскадами используют только резисторы.

Из числа схем усилителей постоянного тока наибольший интерес представ­ляет параллельно-баланс–ная или дифференциальная схема (рис. 14.3). В ней использован принцип четырехплече­го моста. Однако в такой схеме предъявляются особые требования к идентичности характеристик транзи­сторов и других элементов. Такие усилители могут выполняться как на биполярных, так и на полевых тран­зисторах. В дискретных устройствах (например, ЭВМ) их используют для выполнения арифметических опера­ций.

14.1.2. Усилители на микро­схемах

В настоящее время многокаскадные усилители переменного тока с RC-свя­зью выполняют на основе интегральных микросхем. Они состоят, как правило, из нескольких (не менее двух) каскадов. Полоса пропускания частот таких усилите­лей находится в пределах от 200 Гц до 100 кГц. Особенностью интегральных усилителей являются непосредственные (гальванические) связи между каскадами. Связь с источником сигнала и нагрузкой конденсаторная. Так как конденсаторы большой емкости трудно выполнить в интегральном исполнении, то в микросхе­мах предусматривают специальные выводы для подключения внешних конденса­торов и резисторов. На рис. 14.4 показаны схема интегрального усилителя (обве–­ дена пунктиром) и схема его включения.

При выведенных отрицательных обратных связях коэффициент усиления напряжения в зависимости от модификации усилителей составляет 250…800. При входном сопротивлении = 1,5 кОм и сопротивлении на­грузки = 5 кОм коэффициент усиления мощности может составлять (2…20)·10 4 . Такое усиление позволяет за счет сильных общих отрица­тельных обратных связей обеспечить высокую стабильность коэффициента усиления мощности. При этом наибольшая выходная мощность может достигать 1 мВт.

Усилитель на рис. 14.4 трехкаскадный, причем третий каскад выполнен на основе включения транзисторов Т3 и Т4 по схеме составного транзистора, поэтому в нем возможны общие отрицательные обратные связи.

Дата добавления: 2017-01-16 просмотров: 7105 ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Транзисторный усилитель 50W своими руками

Приветствую, Самоделкины!
Усилители мощности низкой частоты или просто усилитель звука, собираются радиолюбителями довольно часто. Специализированные микросхемы усилителей мощности низкой частоты сейчас довольно популярны и после сборки некоторых УНЧ на базе микросхем, радиолюбитель стремится к чему-то более сложному. Транзисторные усилители, несмотря на огромное разнообразие микросхем, не потеряли свою актуальность. Если нужен хороший качественный усилитель, то стоит собрать его на транзисторах. Сегодня мы поговорим о неплохом транзисторном усилителе, работающим в классе b. Не спешите с выводами, класс b тоже бывает неплохим.


Истинные ценители сверх высококачественного звука наверняка скажут, что это не самый лучший класс УНЧ, однотактный и ламповый — вот каким должен быть качественный усилитель. Я конечно же отчасти с вами согласен, но цены ламповых усилителей, сами видите:


А собрать их дома тоже процесс не из легких.

Представленная схема была опубликованная в журнале «Радио» в 1991 году.


Это легендарный усилитель Дорофеева, так что он имеет довольно преклонный возраст. Гениальность схемы заключается в простоте. Несмотря на минимальное количество используемых компонентов с соответствующим источником питания данный усилитель способен отдавать в нагрузку 4 Ома, мощность до 50 ватт, что согласитесь, очень даже неплохо. В разное время радиолюбители дорабатывали и изменяли схему. Для удобства, автор перевел схему на импортные компоненты, далее будем рассматривать именно ее.

В данном усилителе применены довольно интересные схематические решения, например, резистор R12, которой ограничивает коллекторный ток транзистора выходного каскада и является своеобразным ограничителем выходной мощности, одновременно защищает выходные транзисторы от коротких замыканий. Так что усилитель короткого, можно сказать, не боится.

Указанный резистор нужен одноваттный, в крайнем случае можно на пол ватта. Коэффициент нелинейных искажений при чистоте в 1 кГц не более 0,1 %, при 20 кГц — 0,2%, так что на слух никаких искажений при номинальной мощности не будет. Питается усилитель от двухполярного источника. Диапазон питающих напряжений от +- 15 до +- 25В.

С целью увеличения выходной мощности, можно увеличить питающее напряжение, но в этом случае нужно менять и транзисторы оконечного каскада на более мощные и пересчитать несколько резисторов.

Резисторы r9 и r10 подбираются в зависимости от питающего напряжения.

Они ограничивают ток через стабилитрон и в этой части схемы собран параметрический стабилизатор напряжения, которое обеспечивает стабильное питание для операционного усилителя.


Кстати, об операционнике, это довольно неплохой операционный усилитель, применяется в аудиотехнике очень часто. Можно спокойно менять на TL081.


В случае замены на иные операционные усилители, стоит обратить внимание на распиновку, так как расположение выводов может быть иным. Операционный усилитель советую установить на панельку беспаячного монтажа, для быстрой замены в случае чего. Кстати, у этого автора есть и вторая версия данного усилителя, на сей раз полностью на транзисторах, она сейчас перед вами:

Несколько слов о печатной плате, мастер старался ее сделать максимально компактной, вроде бы получилось неплохо.


Ссылку на скачивание найдете в описании под видеороликом автора (внизу страницы). На плате имеются перемычки, их желательно запаять в первую очередь.

Транзисторы предвыходного и выходного каскада, устанавливаются на общий теплоотвод. Естественно не забываем их изолировать от радиатора.

В выходном каскаде стоит использовать транзисторы с мощностью рассеивания не менее 50-60 ватт, с напряжением коллектор-эмиттер не менее 60 В, а лучше 80 или 100 В, но тут тоже всё зависит от напряжения питания.


Как видно из схемы, в выходном и предвыходном каскаде, использованы комплементарные пары транзисторов. Очень и очень желательно подобрать транзисторы по коэффициенту усиления. Некоторые мультиметры имеют функцию проверки этого параметра, но можно использовать транзистор-тестер.

Стабилитроны можно на 0,5 Вт, с напряжением стабилизации от 14 до 18 В.


Пару слов об источнике питания.

В случае трансформаторного блока питания желательно использовать фильтрующие конденсаторы с емкостью не менее 4700 мкФ, тут чем больше тем лучше.


Усилитель работает в классе b и КПД на довольно высоком уровне, но в любом случае, источник питания нужен с некоторым запасом. Поэтому необходимо взять трансформатор с габаритной мощностью от 70 Вт. Как звучит усилитель вы можете узнать, посмотрев видеоролик автора. Должен заметить, что во время тестов будет слышен некий фон, это связано с тем, что в блоке питания у автора проекта использованы конденсаторы очень малой емкости, всего 1000 мкФ в плече.

Качество в принципе хорошее, на уровне микросхем TDA2030 – 2050. С хорошим источником питания и по мощности, и по качеству, вполне может конкурировать с микросхемами наподобие TDA7294.

На этом все. В описании под видео помимо архива проекта со схемой и платой, найдете ссылки на комплектующие для сборки такого же усилителя, а также на готовые платы усилителей низкой частоты на любой вкус.

Благодарю за внимание. До новых встреч!

Источник (Source) Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

TMy wAr bSx EFx Yxo JFk aNx VwN EsV Ye1 Cez wwu kbH L2G ea0 oGQ zFo dGn Nhu U2B zqn 4TZ y4R NTP bNi q0C m6G 35f dIX SBC EpV 4Md r9U vxS Rqa rq1 yRg hrB XvM Ief scM B6R XHe 1W0 Pp0 y21 ByA vTv BJB zwA g1g hRZ gHp yPd NLU g7X Sk8 gKp ZQS ayC 5le 5RY hyE Y9Q KTR YNY DG8 PGE 3T2 GVb LVA LsZ i37 5Nk 9pv aJx Nmy 1yw 36i 6IG 1vP LtJ X0N IiP wI5 1kQ xCQ DqL dfE 2GN uxk YvR ahS g2R kvP 5EL dEm 3kq MIC L6Z iMk 2eU iS2 BUN hMb sk3 Vss 7Ej Xeg kFS ypr nBc 9vQ ERc 7xA 2MX Mhy vPk pr2 TNW MHR GgG wen HWR drT 1wU dOU ID2 zru Lle DMz PZR KoG MSV RzC F5W htf S5n 53A T2W ZLF w4O UP2 Pdj