Теперь самое сложное и ответственное – усилитель мощности. Прорисовка схемы показала, что это классический усилитель с вторым каскадом усиления напряжения, включенном в режиме с общим эмиттером. Это даёт низкую частоту первого полюса усилителя (50кГц) вместе с высоким коэффициентом усиления по напряжению, и для устойчивости усилителя между коллектором и базой этого транзистора установлен конденсатор 100пФ.
Всё. Тут звук и отдал концы.
Начиная с этого момента до нахождения решения я потратил две недели. Загнал схему в Микрокап, и «капал» в нём до закипания мозгов. Расчёты показывали как раз тот самый забор гармоник, который я видел в спектралабе. Неожиданно после очередной чашки кофе меня осенило: заменив несколько деталей и установив четыре новых я, при неизменной топологии платы, получаю принципиально новый усилитель с включением второго каскада по схеме с общей базой!
Расчёты показали, что при оптимизации усилителя на нагрузке 4 Ома он может без обратной связи иметь коэффициент гармоник около 1% и стабильную полосу усиления 40дБ до 500 кГц. А это даёт шанс при не очень большом уровне обратной связи снизить коэффициент усиления до 20дБ – это 10 раз и уменьшить нелинейные искажения до 0,01%. Что важно, при этом забор гармоник сокращается до 2-3. Это уже очень хорошо. Причём теперь мне не нужны эти конденсаторы на 100пФ вообще!
Сделать гораздо проще, чем придумать. Спаял эту схему я довольно быстро, заменил конечно, и конденсатор в цепи обратной связи на HITANO, и массу переразвел. Поскольку теперь новый усилитель имеет совсем другие режимы предвыходного каскада, пришлось поставить радиаторы на эти транзисторы.
Измерения показали соответствие расчётов реальности, хорошую полосу и быстродействие, коэффициент нелинейных искажений не превысил 0,03% и гармоник после третьей не видно. Минус – это повышенный уровень наводок от блока питания, но при такой плате его очень непросто уменьшить.
Большой труд привёл к хорошим результатам: из набора для самоделкина получился весьма неплохой и музыкальный усилитель.
|