Усилитель тока
низкой частоты

Было время когда большое внутреннее сопротивление
усилителя НЧ рассматривалось неизбежным и по-
тому достижение равенства между выходным сопротивле-
нием и сопротивлением нагрузки считалось идеальным.
Хотя по закону элементарной электротехники этот «идеал»
оплачивался потерей половины полезной мощности.
, Десятилетиями продолжался поиск путей уменьшения
выходного сопротивления усилителя. Положительные
результаты достигались преимущественно за счет исполь-
зования ламп с меньшим внутренним сопротивлением и
применения отрицательной обратной связи И все же по-
лучить выходное сопротивление менее 1 кОм не удалось.
Согласующий трансформатор, как составная часть на-
грузки, добавил лишь потери мощности, внес свои специ-
фические искажения, но не уменьшил и не мог уменьшить
выходное сопротивление самого усилителя как источника
электрической энергии.
Из опыта построения ламповых усилителей некоторые
конструкторы транзисторных усилителей заимствовали
устаревшее представление об оптимальном выходном со-
противлении усилителя и сейчас еще удовлетворяются
выходным сопротивлением, равным сопротивлению на-
грузки. II только потому, что выходное сопротивление
транзисторного усилителя имеет преимущественно реак-
тивный характер, больших потерь мощности не бывает,
хотя нелинейные искажения остаются, несмотря на то,
что их можно было бы снизить до уровня, в принципе
недостижимого в ламповых конструкциях.
Поскольку громкоговоритель с полным сопротивлением
4—10 Ом, подключенный к бестрансформаторному тран-
зисторному усилителю, требует небольшого усиления по
напряжению, эффективная отдача мощности при достиг-
нутом снижении выходного сопротивления обеспечива-
ется более значительным усилением по току. Сейчас опре-
делилась необходимость и имеется реальная возможность
строить усилители НЧ с выходным сопротивлением в
5—10 раз меньшим сопротивления нагрузки. Поэтому
было бы большой ошибкой не воспользоваться этой новой
возможностью в развитии техники усиления вообще и в
решении некоторых практических задач в частности.
Путей достижения эффективного усиления тока видимо
много и для того, чтобы оценить то или иное техническое
решение, достаточно воспользоваться методами измерения
Т2МП42 Т4П10 Т5П214
Т1КТ315Г ТЗМП42 Тб /72/4
О РАДИО № 1. 1974 г.
выходного сопротивления, как величины обратнозависн-
мой от тока. Оценить демпфирующие свойства усилителя
можно, подавая на его вход сигнал частотой 50 Гц, сфор-
мированный в виде прямоугольных импульсов. Для конт-
роля величины паразитной ЭДС звуковой катушки гром-
коговорителя можно воспользоваться мостовым, компен-
сационным и дифференциальным методами.
Нами для контроля выходного сопротивления в диапа-
зоне самых низких звуковых частот в выходную цепь
включенного усилителя (вместо громкоговорителя) через
резистор сопротивлением 10 Ом подавалось сетевое напря-
жение, пониженное до 3—5 В. При этом напряжение на
резисторе, на самом усилителе и в различных его цепях
измерялось вольтметром, а форма его просматривалась
на экране осциллографа.
Такими методами было проверено несколько усилителей,
собранных по разным схемам, описанным в журнале
«Радио» (см , например, «Радио» 1973, № 7, стр. 61 и
«Радио», 1973, № 6, стр. 46), а усилитель, описанный
в журнале «Радио» № 4 за 1967 г, был даже несколько
доработан. Схема доработанного усилителя, приведена
на рисунке. Его выходное сопротивление на частоте
50 Гц удалось уменьшить до 0,5—1 Ом Работает усилитель
на малогабаритную акустическую систему 10МАС-1М
Другие его параметры практически не изменились.
Резистор R8 в цепи обратной связи позволяет макси-
мально уменьшить усиление по напряжению, а резистор
R7 — регулирует глубину положительной обратной связи,
компенсирующей отрицательную обратную связь через
резисторы R3, R4, R5.
В результате выполненного эксперимента можно пред-
ложить следующие технические решения, позволяющие
достигнуть существенного уменьшения выходного сопро-
тивления.
Во-первых — усилитель лучше строить с минимальным
числом переходных и блокирующих конденсаторов боль-
шой емкости и желательно по схеме усилителя постоян-
ного тока с автоподстройкой режима Такая схема обеспе-
чивает более высокую эффективность использования тран-
зисторов, лучшую частотную, фазовую и амплитудную
характеристики.
Во-вторых — усилитель лучше строить по автобаланс-
ной схеме с изолированным плюсовым и минусовым полю-
сами источника питания и заземленной динамической
средней точкой. Такое построение обеспечивает хорошую
помехоустойчивость с минимальным числом развязок по
цепям питания и более широкий динамический диапазон
усилителя при максимальной выходной мощности.
В третьих — звуковую катушку громкоговорителя луч-
ше включать в диагональ моста, бразованного плечами
выходного каскада усилителя и последовательно соединен-
ными блокировочными конденсаторами Такая схема
более эффективно уменьшает динамическое сопротивление
опорной точки включения громкоговорителя.
В четвертых — в усилителе должна использоваться
отрицательная обратная связь по напряжению.
В пятых — большинство используемых транзисторов
желательно включать по схеме с общим коллектором, осо-
бенно в выходи м каскаде.
В заключение необходимо отметить возможность опре-
деления коэффициента усиления тока через соотношение
входного и выходного сопротивлений, при известном
коэффициенте усиления напряжения. Поскольку ближай-
шая цель данного эксперимента сводилась к снижению
сопротивления выходной цепи, улучшающему демпфиро-
вание звуковой катушки громкоговорителя, входному
сопротивлению усилителя внимание не уделялось, хотя то »
и другое находится в теснейшей зависимости от достигну-
той эффективности использования транзистора как уси-
лительного прибора с токовым управлением
И. АКУЛИНИЧЕВ
42