PM-A4 výkonový zesilovač ve třídě A s velmi nízkým zkreslením

Stáhnout tuto stránku v pdf

Od roku 2003 je to můj čtvrtý zesilovač ve třídě A, navazuje na PM-A1 a PM-A2. Cílem bylo ověřit koncepci koncového stupně ve třídě A s minimálním zkreslením a širokým kmitočtovým rozsahem.

Obvodové řešení koncového stupně je s bipolárními tranzistory a vychází z literatury [1]. Koncový stupeň pracuje ve zpětné vazbě operačního zesilovače s JFET vstupem.

Zjednodušené schéma ukazuje obrázek:

Popis

Stereofonní zesilovač ve třídě A. Klidový proud je 1,5A, takže do výstupního proudu 3A zesilovač pracuje ve třídě A. Silná lokální zpětná vazba v koncovém stupni (tranzistory Q1 a Q2 snímající proud skrz odpory R14 a R15) minimalizuje nelineární zkreslení v koncovém stupni pod 0,001% THD.

Parametry

Měření na systému Audio Precision 2700

THD+N na 1kHz v závislosti na amplitudě

Měření bylo provedeno do zátěže 8 ohm na kmitočtu 1kHz. Na ose X je vyneseno vstupní napětí zesilovače. Výstupní napětí dostaneme vynásobením hodnot na ose X koeficientem 20,25 (tj. napěťovým zesílením zesilovače). Šířka pásma měření je <10Hz - 22kHz.

THD na 1kHz

THD bylo měřeno s pomocí rejekčního filtru (pásmová zádrž) na kmitočtu 1kHz do zátěže 8 ohm při výstupním napětí 8,1Vef, tj. výkonu 8,2W / 8 ohm. Ve spektru nelineárního zkreslení je vidět pouze třetí harmonická 3kHz od základní harmonické 1kHz (ta je potlačena rejekčním filtrem. Základní harmonická má úroveň +18dBV, třetí harmonická -111dBV, její odstup od základní je tedy -129dB, což odpovídá harmonickému zkreslení 0,000035%. Šířka pásma měření je <10Hz - >500kHz.

THD+N v závislosti na kmitočtu při 8,2W / 8 ohm

Měřeno do zátěže 8 ohm při výstupním napětí 8,1Vef, se šířkou pásma <10Hz - 22kHz.

Měření do 4 ohm

Stejné měření, ale do zátěže 4 ohm při výstupním napětí 7,1Vef, tj. při výkonu 12,6W / 4 ohm.

Stáhnout tuto stránku v pdf

Literatura

[1] Sassen, S.: ExtremA, a reference class A-DIY Amplifier. http://www.hardwareanalysis.com/content/article/1842.6/extrema-reference-class-a-diy-amplifier/

 

Pavel Macura, 06/2016