Регулярно поступают замечания о том, что можно решить проблему повышения питания УН Паруса/Парафинна лучше/правильнее, чем было предложено ранее в этой теме.
Чтобы каждый раз не объяснять, почему какой-либо узел сделан именно так, а не иначе, постараюсь более подробно описать различные варианты, их плюсы и минусы.
Начнем с самой простой версии усилителя с одним дифкаскадом в УН.
С самого начала первая версия Паруса проектировалась под питание +-35 вольт с тем расчетом, чтобы в ней можно было по-максимуму применить доступные/популярные транзисторы типа 5551/5401 или аналогичные. Так сказать, простая "народная" версия усилителя.
Эта версия разгоняется по питанию до уровня 40-42 вольта, не более.
Ограничение связано с тем, что при повышении рабочих напряжений на транзисторах УН и ВК в корпусах ТО-92 начинает рассеиваться слишком большая мощность.
Устанавливать их на индивидуальные радиаторчики из подходящих медных трубок считаем нецелесообразным.
Для безопасной работы УН при питании более 40 вольт в плечо, нужно заменить все транзисторы в корпусах ТО-92 на подходящие по параметрам транзисторы в корпусах ТО-126. Это 1380/3502 и аналогичные им (1381/3503, 1540/3599 и т.д.).
Есть еще один способ - параллельное включение транзисторов, но он приводит к заметному усложнению схемы и разводки ПП.
Для самой простой версии УМ придется добавить 7 транзисторов и 7 резисторов.
При наличии острой необходимости и желания, такую версию можно сделать самостоятельно, но пока считаем ее использование нецелесообразным.
Таким образом, при питании более 40 вольт в плечо в тех узлах, где размах коллекторных напряжений транзисторов максимален (на выходе УН и в первом каскаде выходных повторителей) нужно применять транзисторы в ТО-126. К тому же транзисторы первого каскада тройки выходных повторителей лучше устанавливать на общий радиатор ВК для повышения точности работы термостабилизатора. Корпус ТО-92 плохо подходит для крепления на радиатор.
А вот в дифкаскаде можно тем или иным способом ограничить рассеиваемую мощность транзисторов дифа и тем самым сэкономить на менее доступных транзисторах в ТО-126.
Варианты такого ограничения мы и рассмотрим.
Можно запараллелить транзисторы ДК:
Неплохое решение. Снижает вдвое рабочие токи транзисторов, что позволяет при прежней рассеиваемой мощности удвоить безопасное питающее напряжение УН, т.е. увеличить его до 70-80 вольт.
Но в этом случаее для введения LR-коррекции потребуется две катушки вместо одной (а в симметричной версии УН - 4 катушки!).
Можно ограничить напряжение каскодированием дифа с опорой на питание ОУ:
Способ хороший, но раз уж мы договорились не ставить более мощные транзисторы в ТО-126, то и выигрыш получается не очень большой - питание УН не более 50-55 вольт в плечо, чего во многих случаях может оказаться недостаточно.
Можно попробовать убрать из предыдущей схемы один "лишний" транзистор:
В этом случае на 4-5мА увеличивается нагрузка на шину питания ОУ, но самое главное, в клипе эта нагрузка будет меняться от 0 до 10мА в такт с сигналом. Дополнительно модулировать питание ОУ в клипе - не самое лучшее решение. А при симметричной схеме УН этот расколбас будет наблюдаться в обеих шинах питания ОУ.
Ну и эта схема имеет то же самое ограничение в 50-55 вольт питания УН (если мы не ставим ТО-126).
Можно равномерно распределить мощность между транзисторами ДК и каскодов:
В этом случае максимальное безопасное напряжение питания УН получается порядка 70-80 вольт, что удовлетворяет требованиям к любительским УМ чуть более, чем полностью.
При этом рассеиваемые мощностм всех четырех транзисторов всегда примерно равны, независимо от величины питающего напряжения.
При низком напряжении питания (менее 45-50 вольт) можно применять в ДК и каскодах практически любые маломощные транзисторы.
Пожалуй, это самый эффективный из простых способ повышения питания УН.
Еще один способ разгрузки транзисторов ДК - применение стабилитронов:
Тут главное - не увлекаться величиной напряжения стабилизации. Нужно зафиксировать рабочее напряжение коллекторов на уровне порядка 30-35 вольт, а "лишнее" напряжение погасить стабилитронами.
Эта схема при своей простоте позволяет получить безопасное питание УН порядка 65 вольт, чего в большинстве случаев вполне достаточно для любительских УМ.
Переживания насчет больших шумов стабилитронов лишены оснований по двум простым причинам: во-первых здесь стабилитроны просто транслируют ток от дифа к ОБ, если они по дороге не сливают этот ток куда либо, то и беспокоиться не о чем, а во-вторых, перед дифкаскадом у нас есть 60+дБ усиления, которые не оставят шуму никаких шансов в звуковом диапазоне частот. Более того, стабилитроны стоят в опорах каскадов с ОБ во многих усилителях (УМВВ, ВВС, СЛА и т.д.) и на их шумы еще никто не жаловался.
Эта схема была отслушана и обмерена. Влияние стабилитронов на звук и линейность не обнаружено.
Именно по причине своей простоты и эффективности схема со стабилитронами и была выбрана в качестве рабочей.
Для симметричной версии УН все вышеизложенные способы тоже верны.
Еще раз хочу отметить, что при повышении питания выше +-40 вольт, самым правильным решением является применение более мощных транзисторов в дифкаскаде.
Однако можно сделать схему доступнее и дешевле, не теряя при этом линейности, даже с использованием обычных 5551/5401.
При увеличении напряжения питания нужно также позаботиться о безопасной работе ГСТ дифкаскада.
Позже рассмотрим этот вопрос поподробней, если потребуется.