года три искал свой дипломный проект....вот нашел вступление, правда это "черновой" не окончательный вариант...
мож кому интересно. за эти пять лет много изменилось, но прочитать было интересно.
1 Вступ
Історія, як відомо, розвивається по спіралі. Зайвим тому підтвердженням є нинішнє положення в HI-END аудіотехніці - на рубежі нового тисячоліття разом із стільниковими телефонами, цифровими фотокамерами і домашніми театрами знов особливо модні рарітетнi лампові підсилювачі і аналогові програвачі вінілових грамплатівок.
Гортаючи свіжі аудиофільско-меломанські журнали, переконуєшся, що колесо історії гойднулося різко убік від цифрових CD, МD, M-DAT, а радіолюбителі із стажем виявляють дивовижну схожість сьогоднішніх аудіо журналів з журналами 60-х, коли навіть перші транзисторні ПЗЧ і компакт кассети були в чудасію.
Прихильники лампових підсилювачів указують в першу чергу на їх суб`єктивно визначувані якості: особлива чуйність, співучість звучання, «музичність» (останнє слово доводиться узяти в лапки, оскільки не завжди зрозуміло, що саме під ним розуміється).
Доводи супротивників, навпаки, грунтуються на об`єктивних даних. Це, як правило, невисока потужність, обмежений (як знизу, так і зверху) частотний діапазон і відносно високий рівень вимірюваних спотворень.
Можна, звичайно, заперечити, що фірма «WAVAC» випустила однотактний підсилювач на 100 Вт, що частотний діапазон підсилювача «Ml2» фірми «LAMM Industries» складає 3-80000 Гц без НЗЗ, але, боюся, ці аргументи можуть здатися непереконливими, якщо пригадати, якою ціною (30-35 тис. доларів) це все досягнуто.
Сучасні лампові підсилювачі дуже відрізняються від своїх попередників початку минулого сторіччя: вихідні трансформатори 20 – 40 сантиметрів в квадраті, конденсатори фільтрів – тисячі мікрофарад, провідники зі срібла та безкисневої міді, середня вага 30 – 60 кілограмів.
Лише зовсім нещодавно рівень необхідних комплектуючих (резистори, конденсатори, трансформатори, провідники) досягли того рівня, щоб в повній мірі розкрити звуковий потенціал електронних ламп, які були розроблені 50 – 80 років тому.
Прикладом тому є культовий в аудіофільских колах тріод 300В, який був розроблений американською фірмою «Western Electric» у 1936 році.
300В – вже 70 років називають найбільш лінійним підсилювальним елементом, і навряд чи біполярні або польові транзистори коли - небудь зможуть конкурувати з ним.
Принциповою відмінністю хорошого лампового підсилювача від транзисторного є відсутність в ньому зворотнього зв`язку, який не найкращим чином позначається на звуці. У транзисторному підсилювачі не обійтися без НЗЗ, оскільки для того, щоб забезпечити навіть скромні значення нелінійних спотворень і прийнятний вихідний опір, підсилювач на транзисторах повинен як мінімум мати глибокі місцеві НЗЗ. Кожен транзистор і підсилювач в цілому охоплені зворотнім зв’язком. Кожен біполярний (або польовий) транзистор має послідовну НЗЗ по струму, яка утворюється в результаті падіння частини сигналу на внутрішньому опорі емітера (витоку) транзистора.
Фахівцям добре відомо, що ефективних засобів для зменшення нелінійних спотворень вищих порядків немає. Застосування негативного зворотнього зв’язку погіршує положення, оскільки з його допомогою спотворення нижчих порядків перетворюються в спотворення вищих порядків. Відсутність ясності і чистоти баса - це те, що у результаті має власник підсилювача (неважливо, лампового або транзисторного), вихідний опір якого імітується за допомогою НЗЗ.
Присутність у музичному сигналі навіть невеликих по величині продуктів інтермодуляції вищих порядків викликає у слухача відчуття "металевоcті", жорсткості, шорсткості, замутненності звучання, найчастіше таке звучання називають просто ненатуральним - все це властиво транзисторним підсилювачам.
На інтуїтивному рівні можна віддати перевагу лампі, як вакуумному провіднику, перед транзистором, що має кристалічну структуру. Проте, окрім малопереконливих результатів прослуховування, даних, що транзистор при правильному його використанні звучить гірше, ніж лампа, немає. В той же час серед розробників "хай-ендових" підсилювачів поступово сформувалася думка, що справа зовсім не в транзисторах, а в НЗЗ, без якого не обходиться жоден підсилювач на транзисторах.
Стало ясно: негативний зворотний зв`язок руйнує музичний сигнал. Пояснення це прийшло, коли з`ясувалося, що в петлі НЗЗ циркулюють копії сигналу, що запізнюються. Причиною утворення цих копій стали складні фізичні явища в провідниках і інших використовуваних в підсилювачі елементах. Як це не парадоксально, шкода від НЗЗ в підсилювачах виявилася більшою, ніж застосування в них такого анахронізму, як вихідний трансформатор.
Головне, що відрізняє ламповий підсилювач, - це вихідний трансформатор, який служить для перетворення низького опору гучномовця в оптимальний опір навантаження вихідних ламп.
У транзисторному підсилювачі оптимальне узгодження можливе без застосування трансформатора. Без трансформатора в ламповому підсилювачі важко обійтися хоч би тому, що з його допомогою забезпечується симетрична робота вихідного каскаду в режимі "тягни - штовхай" (push-pull).
У транзисторному підсилювачі цей режим може бути досягнутий включенням послідовно транзисторів різного типу провідності. Лампу з протилежним типом провідності, на жаль, поки не винайшли.
Непрямим підтвердженням цього можна вважати поступове зникнення з аудіоринку складних лампових підсилювачів типу "OTL" (з безтрансформаторним виходом) за ціною від 4 до 10 тисяч доларів і одночасної появи на ньому простеньких підсилювачів на тріодах з трансформаторним виходом за ціною більше 200 тисяч доларів.
Даний дипломний проект присвячено розробці аудіо підсилювача з низьким рівнем нелінійних спотворень, який було виконано на електронних лампах.
Був проведений детальний порівняльний аналіз роботи електронних ламп та біполярних транзисторів в аудіопідсилювачах та вплив негативного зворотнього зв’язку на роботу підсилювальних елементів вцілому.