Усилители класса "А" обеспечивают наиболее линейное усиления с минимальными искажениями, объясняется это тем, что в классе "А" транзистор работает с большим током покоя, при этом он постоянно открыт, в результате поступающий на вход сигнал усиливается в линейном участке характеристики. При этом обеспечивается полностью симметричное усиление обеих полуволн, без отсечки и коммутационных искажений.
Но чистый
класс А в конструкциях усилителей встречается редко. Дело в том, что работа с высокими коллекторными токами неизбежно ведет к уменьшению КПД усилителя и трудностям с отводом тепла от выходных транзисторов. К тому же необходимо обеспечить стабилизацию тока покоя, увеличение которого в процессе работы может вызвать выход из строя транзисторов выходного каскада.
Характеристики усилителя1. Номинальное входное напряжение 1 В.
2. Номинальная выходная мощность 12 Вт.
3. Сопротивление нагрузки 8 ом.
4 Диапазон частот при неравномерности не более 3 дб - 5...160000 Гц
5. КНИ в диапазоне частот 5...20000 Гц не более 0.015%
6. Уровень шума не более -103дб
7. Скорость нарастания выходного напряжения 10 В/мксДанный усилитель имеет небольшую выходную мощность и следящую систему стабилизации тока покоя выходных транзисторов. Однако широкий диапазон частот и отсутствие коммутационных искажений обеспечивают качество звучания, близкое к характеристикам ламповых усилителей.
Принципиальная схема показана на рисунке 1. Особенность схемы в использовании в каждом плече составного транзистора и операционного усилителя. Оба плеча охвачены ООС. Для снижения искажений коэффициенты усиления обеих плеч должны быть равными, что обеспечивается соотношением R2/R1=R3/R4.
Ток покоя стабилизируется следящим устройством на операционном усилителе А4. Работает система так. Любое колебание тока, протекающего через выходные транзисторы, вызывает изменение падения напряжения на резисторах R22 и R23 которое усиливается этим ОУ и поступает на вход ОУ А2, и через инвертор A3 на ОУ А1 В результате режим работы плеч компенсируется.
Для исключение влияния системы на изменение токов транзисторов в процессе усиления сигнала служат цепи R19C3 и R20C11, которые представляют собой фильтры нижних частот, пропускающие на входы А4 только самые низкочастотные изменения.
Значение тока покоя устанавливается резистором R26, затем он автоматически поддерживается на этом уровне.
Питается усилитель мощности от источника, схема которого показана на рисунке 2. Он вырабатывает двухполярное нестабилизированное напряжение +-15В для выходных транзисторов и стабилизированное двухполярное +/- 18В для операционных усилителей и системы стабилизации тока покоя.
Для трансформатора используется каркас с сердечником от силового трансформатора ТС 180 от старых ламповых ч/б телевизоров. Сетевая обмотка 1-1" содержит 400+400 витков провода ПЭВ-2 0,61, обмотки 3-3' и 5-5' одинаковые содержат по 22+22 витков провода ПЭВ-2 1,08, обмотки 11-11' и 13-13' тоже одинаковые, по 45+45 витков провода ПЭВ-2 0,31.
Роль радиаторов для выходных транзисторов выполняют боковые панели корпуса размерами 80x320мм, сделанные в виде ребристых радиаторов.
Ток покоя выходного каскада усилителя 400 mА, устанавливается резистором R26.
