Моят бюджетен усилвател “Death of Gain Clone”

 

Параметри:

Захранващо напрежение: ±28V

Изходна мощност: 30W @ 8 ohms

Четотен диапазон: 2-50000 Hz (-3dB)

S/N: >100dB

THD: 0.01 % (20-20000Hz)

 

 

Еднотактните клас А усилватели остават недостижимият връх в градацията “висока вярност”, но недостатъците им – голяма консумация, малка изходна мощност, голяма площ и маса на радиаторите за охлаждане на транзисторите обикновено са причина да се търсят други схемни решения за верен звук. Особено ако решаващ фактор е цената... Подходът на големите компании при конструирането на апаратура обикновено е използване на по-качествени компоненти в стандартни схемни решения. Очевидно търсенето на верен път към подобряване параметрите на усилвателите посредством нестандартна и екзотична архитектура е непосилно бреме за по голяма част от research екипите... Спекулирането с параметрите е нещо обичайно и обикновено схемотехниката е почти една и съща а разликата се заключава във фирмения надпис на лицевия панел както и във външното оформление. Понякога си задавам въпроса дали сравнителните тестове при малките и средните класове изобщо са необходими при положение, че стандартните модели (ценови клас до 1000-2000 лв.) на почти всички производители не свирят еднакво добре...да ме прощават колегите конструктори от далечния изток за откровението...

Все пак съществуват способи да се намалят изкривяванията до минимум, без да се налага да увеличаваме началният ток за изходните транзистори, като един от тях е открит още в 1929 г. от Harold Black и се нарича Feedforward Error Correction – корекция на изкривяванията посредством права връзка.

Единственият проблем на двата модела на quad (405 и 606), базирани на такова схемно решение е, че се появиха твърде рано. Схемотехника с всичките недостатъци от началото на 70-те - налагащо се усложняване заради наличната елементна база тогава, както и компромиси с цел поевтиняване на изделието.

И всичко след това замря. В интернет след време се появиха различни вариации, някои от които мои, но всички те бяха интерпретиране на оригиналната схема на quad 405.

Усилвателят предмет на тази статия поначало бе замислен като отговор на дискутирания в DIY форумите GainClone, базиран на интегрални схеми, производство на National Semiconductor.В последствие се оказа, че интегралът не може да бъде ни най малко достоен конкурент, особено след като правихме сравнителни тестове с еднотактен МОСФЕТ клас А и стана ясно, че DoGC е с параметри и звучене съизмерими като качество с него при много по голям КПД, малки размери и тегло.

Схемата:

Архитектурата е повече от елементарна, единствените изисквания са основно към точността при изработката на изходната индуктивност, подбирането на диференциалната двойка, както и необходимостта от голям коефициент на усилване по ток на крайните транзистори.

Изходната индуктовност е най капризният елемент от схемата и трябва да сме изключително старателни при изработката и. От нея зависи качеството на звука на нашия усилвател. Използваме емайлиран проводник за трансформатори с диаметър 0.8мм и единична лакова изолация, т.е. общият диаметър е 0.86мм.

Разлика в диаметъра дори само с 0.05мм ще промени стойността на бобината, компенсационният мост ще работи с друга резонансна честота,а оттам ще пострада сериозно качеството. Използваме дорник с диаметър 8мм (свредло) и навиваме плътно на 2 реда един върху друг по 15 навивки,като внимаваме да не вкараме навивките на втория слой между тези на първия.

                                         

Бъдете търпеливи и внимателни! Стягаме аксиално с парче термосвиваем шлаух, както е показано на снимките, така, че да че да елиминираме раздуването на намотките, получило се след свалянето от дорника.

Повтаряме същата процедура радиално. Остава да зачистим краищата от лака и сме готови.

Полевите транзистори от диференциалния усилвател подбираме с максимално близки параметри по двойки, за да избегнем голямата несиметрия на двете рамена, оттам големия офсет на изхода.

Избираме ги с максимален ток 9-10mA. Крайните транзистори избираме с коефициент на усилване по ток над 160. Колкото повече, толкова по добре.

Захранването е стандартно, като е добре ако сме с един трансформатор (200VA е достатъчен за двата канала) да имаме отделни грецове и филтриращи групи.

Радиаторът за стерео е около 0.3-0.4К/W, в случая използвания е с размери 180х130х30мм.

Вземаме всички мерки за добро топлоотдаване, тъй като драйверното стъпало е с начален ток около 160мА и разсейваната мощност е достатъчна за дефектирането на транзисторите

при недобър термичен контакт.Задължително използваме изолационни подложки и втулки за всички транзистори! Ако всичко е наред и сме използвали проверени компоненти, офсета в изхода при включване е в рамките на 50mV, можем да чуем резултата на слух.

.Как ще изглежда вашият DoGC зависи от това колко старание и въображение ще вложите при изработката на кутията. Приятно слушане!

Ще отговарям на всякакви въпроси, свързани с изработването на усилвателя на email:

widowmaker@lozenetz.org