Усилитель АБ1: однотактная схема на полевом транзисторе класса А

Данный усилитель класса А на транзисторах минимален по деталям, но в то же время имеет прекрасное звучание и стабильность в работе. Схема задумана как выходной каскад с драйвером на лампе, усиление невелико, практически повторитель, либо нужен предварительный усилитель с выходом на 3-4 В. Если вы ищете альтернативу классическим решениям, стоит рассмотреть классы усилителей мощности, чтобы понять преимущества чистого класса А для аудиофильских систем.

Схему прислал , она полностью авторская и является финальной версией поиска звучащей и несложной схемы на полевом транзисторе. Этот однотактный усилитель задуман как альтернатива лампе. Стабильность в работе шикарная, схема работала на крохотном радиаторе, разогревался чуть не до кипения, но ток держится четко. В отличие от маломощных интегральных УЗЧ, данная дискретная схема позволяет тонко настраивать звук под конкретную акустику.

Последняя схема АБ1 v4.0:

Элементы платы усилителя АБ 1:

C1 470 мкФ/25 В
С2 1 мкФ/63 В
С3 220 мкФ/50 В

С4 2200 мкФ/50 В
С5 33000 мкФ/50 В
С6 10000 мкФ/50 В

R1 50 кОм/0,25 Вт
R2 120 кОм/0,25 Вт
R3 510 Ом/0,5 Вт
R4 200 Ом/0,5 Вт
R5 200 Ом/0,5 Вт
R6 510 Ом/0,5 Вт

R7 200 Ом/0,5 Вт
R8 200 Ом/0,5 Вт
R9 15 Ом/50 Вт
R10 1 Ом/1 Вт

Усилитель имеет усиление выше единицы, до 2-3 раз. С усилением завязано выходное сопротивление. К усилителю предполагается драйвер на лампе с усилием примерно 10-12, это навскидку 5687, ECC82 или наша 6С31Б. Но и сам по себе усилитель способен звучать на АС, усиления в принципе хватает. За счет неглубокой ООС имеет невысокое выходное, 1 Ом и выше, по желанию. Спектр триодный, звучание ламповое, входное сопротивление высокое, в районе 50-70 кОм, полоса до 1-4 МГц. Делитель с выхода в эмиттер транзистора Т1 можно заменить на переменный резистор и настраивать усиление и выходное сопротивление. В среднюю точку привязана земля усилителя, выход туда же с входа усилителя, защита для АС не нужна. Параллельно нагрузке стоит цепь Цобеля, с ней форма импульса идеально ровная, хотя и без Цобеля все неплохо. Для широкого применения в Hi-Fi системах такая топология близка к широкополосным усилителям.

Блок питания для Exrem (на два канала)

Мощность рассеиваемая на каждом полевом транзисторе БП не выше 10 Вт, можно как вариант закрепить транзисторы на одном радиаторе с выходными полевиками. Схема обеспечивает плавный подъём питания за пару секунд и полное отсутствие пульсаций.

По выходу стабилизатора питания в два этажа стоят банки по 2200 мкФ, их средняя точка это земля схемы, питание плюс и минус – висячее. По выходу схемы нет емкости, эту роль играют те самые две банки, при аварии постоянное напряжение не идет в нагрузку. Так же нет шумов и грохота при включении, потому что диагональ полумоста. Электролитические конденсаторы по питанию в усилителе мощности лучше ставить ближе к схеме. Диод D7 1N4001 шунтирует зарядный резистор R2.

Один канал усилителя выделяет 25 Вт тепла. При радиаторе в 1000 см² рука терпит некоторое время, значит, 65-70° есть и можно успокоиться. Хотя на сильно меньшем радиаторе работали два таких полевика и еще два резистора нагрузки, грелось страшно и все равно работало. Выходные полевики в плане нагрева очень замечательные.

Выходная мощность до ограничения с питанием 30 В не более 3,5 Вт, с питанием 24 В примерно 2 Вт, ограничение плавное, без острых углов и резких границ, похоже на ламповый однотактный каскад. Спектр классический триодный, короткий и быстро спадающий.

Фото макета:

Выходное сопротивление схемы на латерале регулируется глубиной обратной связи с выхода в эмитттер биполярного транзистора Т1. При подгонке выходного сопротивления необходимо подстроить и смещение входного транзистора одним из двух резисторов, по симметричному ограничению выходного сигнала на нагрузке.

Схема сложилась в процессе перебора разных вариантов от Марка Хьюстона и Нельсона Пасса на одиночном полевом транзисторе с резисторной нагрузкой. Ни один из которых не отвечал требованиям нормальной схемы в плане выходного и входного сопротивления.

Без введения ООС получить выходное сопротивление хотя бы 2 Ома в принципе невозможно, внутреннее у латерала слишком велико, 6 Ом. Добавив транзистор и цепь ООС, получил то, что нужно: высокое входное, в районе 50-100 кОм, низкое выходное, от 1 Ома и выше, полоса пропускания от 1 Гц до Мгц. Усиление невелико, максимум 3, но и схема задумана была не как полноценный усилитель, а как выходной каскад в А классе, некий аналог лампового однотактника на 2А3, который мне хорошо и давно знаком. И могу сказать, что это новая схемка по звуку мало отличается от лампача, такой же легкий шелестящий саунд, прекрасно звучат самые сложные инструменты – труба и скрипка. Другое дело, мощность невелика, 2-3 Вт на 8 Ом, но звук того стоит.