Amplifier Guide. Part 2. Исследование Сервис-Мануалов.

Часть1: Amplifier Guide. Part 1. Почём фунт усиления, или что можно сказать об усилителе, изучив его ДатаШит (характеристики)?

Часть 3: Amplifier Guide. Part 3. Глубоко философская. И совсем без картинок.

То, что далее написано — скорее информация к размышлению и систематизации, чем руководство к выбору. Хотя какую то полезную информацию вы, надеюсь, сможете почерпнуть.
Также информация и выводы могут быть спорны. Никаких непреложных истин. Только ориентиры.

Тут уже не будет такого "конспекта", как в прошлой части. Хотя … .

1. Всякая фигня.
2. Входной каскад.
3. Выходной каскад.
4. Корпуса выходных транзисторов.
5. Влияние частотных свойств и петлевого Ку.
6. Примеры.

Итак, начнём.

Первое, что можно посмотреть по СМ — ёмкость фильтров питания. Больше — лучше.
Но иногда поиск этой информации может превратиться в детектив. Например, в мануале на Pioneer VSX-859RDS я данной информации не нашёл.

Сразу скажу, что это "базовый" усилитель и для Hi-End ёмкость вообще ни о чём.

Входной каскад.
Вопреки расхожему мнению, основной вклад в звучание усилителя вносит не вЫходной, а входной каскад. Точнее говоря, тут по принципу "бутылочного горлышка": если выходной каскад НЕ достаточен, то определяющим звучание является он. Если достаточен, то определяющим будет входной. Только он не охвачен Обратной Связью. Нивелировать звучание входного каскада возможности нет.

Дифференциальная Пара на биполярах обычно звучит "жёстче" оной на jFET.

Про топологию "Diamond Buffer" и родственную ей "Marantz HDAM" ничего сказать не могу. Впечатление пока не сформировалось. Предварительное — слишком чисто. Стерильно чисто. Это впечатление от звучания целого аппарата среднего уровня, а не только входного каскада.

Есть и полностью симметричные дифференциальные схемы входного каскада. Но на аудиофильских усилителях я таких не встречал. Разве что Krell-Clone. А вот на современных "концертниках" применяются весьма часто.

Выходной каскад.
Выходной каскад на биполярах обычно звучит "жёстче", но и "чище" оного на MOSFET.

MOSFET "мягче", но может начать "мазать", в то время как выходники на биполярах склонны к чересчур резкому и даже "ядовитому" звучанию. Особенно если пытаются выжать предельную мощность с каждого корпуса.

Если на выходе по 1 паре обычных (в ТО-3Р) транзисторов, почти всегда "рулит" МОСФЕТ. Т.е. усилители начального уровня с выходом на МОСФЕТах звучат почти всегда интереснее аналогичных, но с выходом на биполярах. Видимо, это и является источником байки про преимущество МОСФЕТов.

Если выход более "развитый", то такого преимущества нет и дело уходит в нюансы звучания.
На усилителях высокого класса вы вряд ли с уверенностью сможете указать, какой из них с биполярами на выходе, а какой — с MOSFET.

Но использование и входа и выхода на полевиках, ИМХО, уже перебор.

Корпуса выходных транзисторов.
Транзистор в TO-3 (металл) обычно звучит лучше тр-ра с аналогичными характеристиками, но в TO-3P (пластиковый корпус). Объясняется это бОльшей теплоёмкостью подложки и большей площадью пятна контакта с радиатором. Но надо понимать, что транзисторы в ТО-3 обычно более медленные из-за увеличенных емкостей (корпус — это коллектор) при тех же показателях мощности и тока. Это может отрицательно сказаться на частотных характеристиках усилителя. Точнее говоря, увеличение емкостей, требует применения "тройки" на выходе, в то время как 1 пара транзисторов в ТО-3Р допускает применение "двойки".

Транзисторы в МТ-200 обладают как достоинствами ТО-3, так и не обладают их недостатками (увеличенными емкостями), Более того, у данных транзисторов обычно ОЧЕНЬ пологий график hfe(I). Потому они являются предпочтительными. Для меня использование транзисторов в МТ-200 является своеобразным "знаком качества" усилителя. Даже если их всего 1 пара на канал.

Два транзистора в плече звучат обычно лучше одного. Два транзистора в ТО-3Р обычно аналогичны 1 тр-ру в ТО-3 или МТ-200.
То есть 1 пара транзисторов в ТО-3Р почти однозначно говорит о "базовом" уровне усилителя. Но могут быть и исключения.

Впрочем, по остальным параметрам он вполне подходит: 14 кг при отсутствии радиаторов. В качестве теплоотвода используется корпус — решение не без недостатков, но имеющее право на существование. В результате получаем вполне приличный усилитель в сверхкомпактном для такого качества корпусе высотой всего 9см. Остальные габариты — 43 и 31 см. 2х80 @ 8 Ом, 2х130 Вт @ 4 Ом, частотный диапазон не указан, но, судя по всему, с ним всё хорошо.

Дальнейшее увеличение кол-ва транзисторов в выходном каскаде уже не столь однозначно. Возможно, просто требуется увеличение мощности и Ку драйверного и преддрайверного каскадов т.к. приходится "прокачивать" бОльшую ёмкость. Но 2 тр-ра в ТО-3Р точно лучше одного.

TRAITR — довольно интересное решение от Kenwood (TRIO): прямо в кристалле транзистора сделана структура, шунтирующая базо-эмиттерный переход. Кстати, не составных TRAITR я не видел.

За счет того, что структура термостабилизации реализована прямо в кристалле, она сверхэффективна и уменьшает также и тепловые искажения. По моим личным ощущениям, применение TRAITR (они преимущественно в ТО-3) аналогично применению 2х обычных (не TRAITR) транзисторов в ТО-3Р, или одного в ТО-3 или одного в МТ-200.

Для полноты картины надо добавить, что выходные каскады не ограничиваются только симметричными Эмиттерными Повторителями. Есть также Квазикомплиментарные (характерны для древних усилителей, когда не было хороших мощных PNP транзисторов), по схеме Шиклай (выходной тр-р работает в схеме с ОЭ), U-I (-//-, но с токозадающим резистором под Эмиттером — так любили делать в мощных концертниках 80х — 90х, заодно и органично ограничивался (зы … скороговорка) выходной ток без применения схем защиты — схема не сгорала от КЗ), ВК "Брайстон" — это когда половина транзисторов с ОЭ, половина — ЭП, … . уж не берем всякую экзотику.
В подавляющем большинстве усилителей средней ценовой категории используется выход на комплиментарных ЭП.

Применение различных сборок.
Этим в своё время грешили почти все, но особенно такие любители всего нового, как Marantz и Kenwood. И мне кажется, они даже "дружили" на этой почве :-). Причем, сборки применялись как выходные,

так и сборки УН (Усилитель Напряжения или V-Amp),

Как лично по мне, то применение сборок дает стабильно среднее качество звучания. Т.е. лучше, чем у всякого ***на, но ни в какое сравнение даже со средними усилителями на "рассыпухе".
Удивляет то, что в своё время данные сборки позиционировались более высоко, чем рассыпуха. Например, Kenwood KA-8100/8150 собраны на одной паре 2SA747 / 2SC1116 в TO-3(M), а "более высокие" Kenwood KA-9100/9150 — на TA-100WA (1977 год).

Скоростные свойства усилителя.
Почему нужны скоростные свойства, уже писал: чем выше частота пропускания всех каскадов (выше ПСН), тем большие Скорости Нарастания сигнала он может "переварить", не выходя из линейного режима. Тем меньше по амплитуде и короче по времени переходные процессы. Проще корректировать.
Если вы не пользуетесь цифровыми источниками сигнала (пользуетесь только аналоговыми), то данный параметр вам не особо интересен.

Как понять по схеме, уделено ли данному вопросу внимание?

Где-то был усилитель, в котором каскоды применены вплоть до выходного каскада. Считается одним из лучших усилителей для наушников.

— Применение или выходных "троек" или мощных каскадов раскачки совместно с "двойками" на выходе.

Со входом — выходом разобрались. Теперь самое сложное — то, что посередине — УН (Усилитель Напряжения или V-Amp).
Если входной и выходной каскады обычно стандартны: на входе обычно ДифКаскад (Дифференциальная Пара), на выходе ОБЫЧНО симметричный Эмиттерный Повторитель, то УН (то, что между ними) построены очень по разному. От простого U-I-U (ОЭ, только с резистором под Эмиттером) до трёх ДК последовательно.
Здесь можно развернуть глубокую полемику относительно того, как должен быть построен УМ. Вариантов множество. Начиная с полностью симметричных схем (включая входной каскад), заканчивая полностью асимметричными (с квазикомплиментарным выходным каскадом). Простые / сложные, Высокое петлевое / низкое, … . Это уже выходит за рамки ликбеза. Тем более, что влияние выбранной схематики третично по отношению к влиянию входного и выходного каскадов, общих характеристик и примененных деталей.

Разберем некоторые схемы.

Обладает невысоким петлевым Ку и посредственными скоростными качествами.
Зато простенькая, минимум каскадов, просто корректируется и даже может звучать, но на очень простой акустике. Может применяться, например, для многополосного усиления.

Дальше "нагоняется петлевое":
вместо резисторов во входном ДК появляются ГСТ, соотв., после нужен ЭП т.к. у такого каскада очень высокое выходное сопротивление. Также желателен каскод т.к. каскад получается шибко медленным.
-//- появляется ГСТ в следующем каскаде (раскачки напряжения)
Кто то делает каскад раскачки напряжения 2-тактным, кто-то делает 1-тактным, кто-то инвертирует с помощью токового зеркала.
Добавляется второй, а иногда и третий ДК после входного (перед "раскачкой"). А кто-то делает 2 (3?) каскада с ОЭ для увеличения петлевого Ку.
Кто-то добавляет лишнюю пару транзисторов в выходной ЭП и получает выходную "тройку", кто-то делает мощный каскад раскачки и оставляет выходную "двойку".
Кто-то ставит МОСФЕТы на выход, кто-то в драйвер, а кто-то вообще не ставит.

В общем, велико разнообразие живого мира Урала. Одних комаров только пять тысяч видов.

Картинок больше не лезет :-( Может продолжу, если будет интерес.