Схемы легендарного усилителя Quad 405 и его клонов

Сентябрь 29, 2012 от admin Комментировать »

   Среди профессионалов и любителей давно известна схема мощного Hi-Fi усилителя “Quad 405”. По своему звучанию он приближается к ламповым усилителям, но отличается несколько большим коэффициентом гармонических искажений.

   Часто коэффициент гармонических искажений неправильно называют коэффициентом нелинейных искажений, что не совсем верно, так как нелинейные искажения это сумма двух компонентов – гармонических и динамических нелинейных искажений.

   Известно, что современные мощные усилители, собранные натранзис-торах и интегральных схемах, обладают малым уровнем гармонических нелинейных искажений, которые уменьшаются путем введения глубокой общей отрицательной обратной связи. Оказывается, такое построение схем, как и в ламповых усилителях, “губительно” в отношении “гармонических нелинейных искажений”, но позволяет при использовании транзисторов и микросхем минимизировать также коэффициент динамических нелинейных искажений. Поскольку методы уменьшения гармонических и динамических нелинейных искажений взаимно противоположны, обычно в современных усилителях находят компромиссный вариант, результатом которого является элементарное заключение профессиональных музыкантов и “слухачей”, что усилитель похож на ламповый и имеет очень хорошее звучание.

   Такой эффект реализован в схеме, разработанной британской фирмой Acoustical Manufacturing Company еще в середине 70-х годов прошлого века.

   Первая информация в радиолюбительских Hi-Fi кругах о “Quad 405” появилась через некоторое время в [2]. Статья написана О. Решетниковым и озаглавлена “Снижение искажений в усилителях мощности”. Схема (рис.1) структурно повторяет базовый “Quad 405”, но имеет меньшую выходную мощность и низкую чувствительность по входу.

   Технические характеристики усилителя О. Решетникова следующие:

   - номинальная полоса частоты пропускания

   при неравномерности ±1 дБ, Гц                                             20…20000;

   - номинальная выходная мощность на нагрузке 8 Ом

   и коэффициенте гармонических искажений 0,02%, Вт             30;

   максимальная выходная мощность на нагрузке 4 Ом, Вт           45;

   - чувствительность при номинальной выходной мощности, м В   200;

   - уровень собственных шумов, дБ                                            75.

Схемы легендарного усилителя Quad 405 и его клонов    D6D0033714B15A6F000B9D9701808FDB1526 min vs

   Рис. 1. Схема усилителя Quad 405

   Транзисторы VT9, VT12, VT15, VT16 устанавливаются на радиаторе площадью 900 см2 и изолируются слюдяными прокладками.

   Интересно, что “Quad 405м и его модификации работают в режиме класса “В”.

   В начале 1983 г. в журнале “Радио” была опубликована схема О. Решетникова с подробным описанием [3].

   В венгерском радиолюбительском журнале “Radiotechnika” [4] была опубликована версия “Quad 405” с использованием распространенных микросхем тА709С и LM101/201/301, обычно не применяемых в традиционной Hi-Fi аппаратуре.

   По своим техническим характеристикам эта версия наиболее близка к английскому прототипу:

   - выходная.мощность на нагрузке 8 Ом, Вт………………..100;

   - коэффициент гармонических искажений Кг %………0,007;

   - чувствительность по входу для Рвих = 50 Вт, мВ………..50.

   Схема венгерской версии усилителя “Quad 405” приведена на рис. 2,

   печатная плата – на рис. 3, а расположение элементов – на рис. 4. На рис. 5 показана конструкция катушек L1 …L3.

   При использовании микросхемы типа тА709С резистор R9 заменяется перемычкой, а резистор R11 из схемы исключается. При использовании микросхемы LM301 номинал R9-220 Ом, R10-1,8 кОм, R11 – 1,8 кОм, а элементы R19, С9, С5 из схемы исключаются.

   Следующая публикация на тему “Quad” появилась в журнале “Радио”- автор Ю. Солнцев [5]. Усилитель имеет чувствительность по входу 200 мВ, а выходную мощность – 70 Вт на нагрузке 4 Ом. Новым в этой разработке явилось следующее:

   -    включение на выходе комплементарной пары мощных транзисторов по схеме Дарлингтона;

   -    применение устройства защиты акустических колонок.

   Схема представлена на рис. 6. С подробным описанием этой схемы можно ознакомиться в [5] и [6]. Вместо ОУ К574УД1А можно использовать TL071 или LF357.

   Эта схема с кратким описанием была также опубликована и в [7].

   В журнале “Радио, телевизия” [1] была опубликована схема с небольшими изменениями, по которой был собран стереофонический усилитель. Конструкция подтвердила технические параметры, приведенные в [1].

   Базовая первоначальная модель усилителя “Quad 405/405-2” изготовлена по схеме, приведенной на рис. 7.

   В оригинале была приведена таблица заменяемости элементов и допустимые отклонения номиналов.

   R2 – сопротивлением 10 Ом, мощностью 5 Вт/5% разделяет сигнальную “землю” от силовой “массы”.

   В оригинале катушки L1 и L2 намотаны на оправке диаметром 8 мм в два слоя проводом ПЭЛ 0 1 …1,5 мм и имеют индуктивность L1 -3…3,3 мкГ, L2 – 22…24 мкГн.

Схемы легендарного усилителя Quad 405 и его клонов    D6D0033714B15A6F000B9D9701808FDB1527 min vs

   Рис. 2. Схема венгерской версии усилителя “Quad 405”

Схемы легендарного усилителя Quad 405 и его клонов    D6D0033714B15A6F000B9D9701808FDB1528 min vs

   Рис. 3. Печатная плата

Схемы легендарного усилителя Quad 405 и его клонов    D6D0033714B15A6F000B9D9701808FDB1529 min vs

   Рис. 4. Расположение элементов

Схемы легендарного усилителя Quad 405 и его клонов    D6D0033714B15A6F000B9D9701808FDB1530 min vs

   Рис. 5. Конструкция катушек L1…L3

Схемы легендарного усилителя Quad 405 и его клонов    D6D0033714B15A6F000B9D9701808FDB1531 min vs

   Рис. 6. Схемы усилителя версии Ю. Солнцева

Схемы легендарного усилителя Quad 405 и его клонов    D6D0033714B15A6F000B9D9701808FDB1532 min vs

Схемы легендарного усилителя Quad 405 и его клонов    D6D0033714B15A6F000B9D9701808FDB1533 min vs

   Рис. 7. Базовая первоначальная модель усилителя “Quad 405/405-2’

   На рис. 8 приведен чертеж печатной платы, а на рис. 9 – монтажная схема усилителя.

   Автор собрал и испробовал венгерский (рис. 2 [4]) и британский (рис. 7 [8]) варианты с уменьшенным напряжением питания (±30 В) и пониженной мощностью – 45 Вт. При измерении технических характеристик различие оказалось минимальным. В схеме на рис. 7 коэффициент нелинейных искажений был несколько ниже, чем в схеме рис. 2.

   Автор продолжает работу над схемами моделей “Quad 520” (мощность 250 Вт, RH – 8 Ом) и ’’Quad 606” (Р8ЫХ = 350 Вт, RH – 8 Ом), используя в этих конструкциях мостовую схему построения выходного каскада.

   Инженер К. Прибойски проводил эксперимент с ’’Quad 520” с использованием ОУ типа LF357 и транзисторов KD503 в выходном каскаде. Эксперименты подтвердили высокие технические характеристики при Рвых <250 Вт.

   В 1989 г. в России была выпущена книга авторов Д. Атаева и В. Болотникова “Функциональные узлы усилителей высококачественного звуковоспроизведения” [11], где приведена еще одна русская версия усилителя ’’Quad 405”, которая максимально приближена к оригиналу [9].

Схемы легендарного усилителя Quad 405 и его клонов    D6D0033714B15A6F000B9D9701808FDB1534 min vs

   Рис. 8. Чертеж печатной платы

Схемы легендарного усилителя Quad 405 и его клонов    D6D0033714B15A6F000B9D9701808FDB1535 min vs

   Рис. 9. Монтажная схема

   Автор статьи – Д. Костов. Статья опубликована в РЛ, №8,2001 г.

Оставить комментарий