І лише тут ми починаємо усвідомлювати, чому підсилювачі на електронних лампах мають набагато менші спотворення. Адже катод електронної лампи або інші важливі її деталі набагато масивніші за "лапки" напівпровідникових пристроїв. Тому можливі теплові постійні часу в лампах значно більше, і тепловими явищами можна, в принципі, нехтувати. Нормальна електронна лампа з непрямим напруженням майже не реагує на "верткий" звукочастотний сигнал. Тільки при випадковому збігу багатьох обставин може виявитися який-небудь повільний тепловий ефект. Відзначимо ще як додатковий аргумент, що величини сигналів в ламповому підсилювачі помітно більше, ніж в напівпровідникових схемах.
Крім того, каскади на електронних лампах майже завжди працюють в умовах, близьких до узгодження по потужності. Ця ж обставина пояснює, чому напівпровідникові крайові підсилювачі класу "А" мають в середньому кращу якість при прослуховуванні. Такі підсилювальні каскади використовуються в більшості своїй в умовах узгодження по потужності, так що теплові спотворення будуть менші.
.
Виникає питання: що можна зробити, щоб зменшити теплові спотворення у вже готовому підсилювачі? Звичайно, конкретні рецепти можна дати тільки для конкретної схеми. Природно, рекомендується перш за все уважно вивчити даний підсилювач - чи немає в нім безумовно слабких місць з теплової точки зору. Не враховуючи інші аспекти, можна сказати, що в малопотужному підсилювачі (передпідсилювачі) найбільш сприятливі з теплової точки зору каскади, що працюють з сигналом малого рівня (по відношенню до напруги живлення), або, що майже те ж саме, каскади з великою напругою живлення. Тепловий сигнал перешкод, що виникає в цьому випадку, відносно малий.
Тому потрібно прагнути використовувати в передкаскадах як можна більша напруга живлення. У класичних же правилах проектування підсилювачів рекомендується зворотне.
.
Зовсім не виключено, що при використанні добре спроектованого, підсилювача з іншою (наприклад меншим) напругою живлення, в новій робочій крапці з'являться або ж істотно зростуть ті, що були раніше мінімальними теплові перешкоди.
Якщо в підсилювачі слідують один за одним багато симетричних каскадів, необхідно прагнути створювати перешкоди на шляху розповсюдження сигналу перешкод, тобто необхідно використовувати каскади з великим коефіцієнтом ослаблення синфазного сигналу. Перешкодити виникненню сигналу перешкод, на жаль, неможливо (навіть за допомогою правильного узгодження потужностей), можна тільки перешкодити його подальшому розповсюдженню. Зокрема, це можна зробити, використовуючи великий емітерний опір (в порівнянні з колекторним), наприклад, емітерний генератор струму.
Звичайне включення в підсилювач кожного нового каскаду приводить до збільшення теплових спотворень. Тому немає ніяких гарантій, що пред- або крайовий підсилювач, зібраний по складній схемі "власного винаходу", дасть результат краще, ніж початковий простий підсилювач. Може виникнути думка як-небудь використовувати теплову компенсацію; проте із-за того що невідомі постійні часу, ми виявляємося тут "на досить болотистому місці". Проте, має сенс поекспериментувати з напівпровідниками різних типів, використовуючи їх як компенсуючі елементи.
У разі пристроїв на інтегральних схемах (операційні підсилювачі, крайові каскади на ІМС) поступають так само як і раніше: по можливості виключаються всі відомі джерела перешкод, і шляхом прослуховування виноситься ухвала - чи придатний цей зразок (виріб), або ж немає. І поки немає інших методів, окрім прослуховування, які приводили б до тієї ж мети.
Хочу висловити наступні міркування, які можуть служити початковою точкою для подальших роздумів, але не повинні сприйматися буквально. Перш ніж приступити до переробок, необхідно уважно вивчити схему даного конкретного підсилювача і оцінити його можливості. Зазвичай легко встановити, що в більшості популярних схем передпідсилювачів і крайових підсилювачів є каскад (або каскади), побудовані достатньо погано з теплової точки зору. Поліпшення, що робляться, повинні не тільки враховувати принципи функціонування даної схеми, але і тип використовуваних напівпровідникових пристроїв.
Наприклад, в погано побудованому каскаді теплова гранична частота буде вища, а виникаючі спотворення менше при використанні транзисторів невеликих розмірів, типа SM. Використання деталей різних типів є, ймовірно, одній з основних причин того, що підсилювачі, розраховані по однаковій методиці, мають однакові схеми і практично однакові конструкції, при прослуховуванні дають все ж таки різні результати. Біда в тому, що багато фірм виготовляють напівпровідники якого-небудь типу не обов'язково за однією і тією ж технологією. Більш того, технологія іноді міняється, тоді як марка напівпровідника залишається незмінною, і навіть корпус, на перший погляд, той же.
.
Зроблені автором деякі переробки підсилювачів і серія вимірювань вже дали перші, такі, що вселяють надію результати. Після переробки підсилювача з дотриманням сформульованих вище правив, перехідні процеси "нез'ясовного" походження знижуються (з великою вірогідністю) до сприятливо низького рівня, так що вони або не реєструються, або ж виявляються насилу. Розрахунки показують, що можна чекати зменшення такого роду перехідних спотворень приблизно на порядок. Можна ліквідовувати або значно понизити дивну зміну якості звучання після припинення або значного зменшення сильного вхідного сигналу.
Не з'являються (принаймні, не помітні або майже не помітні на слух) "загадкові" перехресні спотворення деяких музичних мелодій, що іноді зустрічаються.
.
Ще раз потрібно підкреслити, що тут йдеться не про ті спотворення в підсилювачі, які контролюються традиційними методами вимірювань. Навпаки, йдеться про ті випадки, де ці методи терплять крах (не виявляють помітних спотворень), а якість звучання все ж таки незадовільне. Звичайно, за допомогою хитромудрих (наприклад диференціальних) способів можна було б все ж таки зміряти теплові зміни параметрів підсилювача. Проте тут, знову ж таки, виникає проблема оцінок помилок вимірювань, що виникають з схожих причин у використовуваних вимірювальних приладів. І все одно, виправлений "на слух" підсилювач матиме вищу категорію.
Природно, переконструїрованіє і експериментування - робота не для новачків. Необхідні обережність, акуратність і уява. Можуть зустрітися інші побічні ефекти (наприклад ультравозбуждение і т.п. ), які більше погіршують. чим покращують положення.
.
Автор не намагається приховати того, що мета цієї статті, в першу чергу, збудити думку читачів, примусити поглянути на "вічнозелену" проблему спотворень під новим кутом.
0 Відгуків на “Теплові спотворення в підсилювачах HiFi”
Залишити відгук