Будучи фаном усилителей ZenAmp Нельсона Пэсса (многочисленные вариации которого неоднократно были представлены в нашем журнале), Стивен Мур оставался неудовлетворенным тем фактом, что мощные полевые транзисторы в таких усилителях включены по схеме усилителя напряжения с общим истоком (рис.1), т.е. подвержены т.н. эффекту Миллера — умножению значительной и нелинейной паразитной емкости затвор-сток CGD, в которую вынужден ответвляться (и искажаться) входной звуковой сигнал.
Помимо ограничения сверху полосы усиливаемых частот, это приводит и к возрастанию нелинейных искажений. От негативного эффекта Миллера свободен каскад с общим стоком — истоковый повторитель (рис.2), но он не обладает усилением по напряжению и, кроме того, для однополярного питания с заземленным минусом требует использования полевого транзистора с Р-каналом, аудиофильская номенклатура которых несравнимо уже, чем N-канальных.
Оригинальное схемное решение, предложенное Стивеном (рис.3), позволяет обойти упомянутые недостатки. По сути схема рис.3 отличается от рис. 1 тем, что входное напряжение InputSignal прикладывается не между затвором и истоком, а между затвором и стоком мощного N-каналь-ного полевика. Очевидно, что на рис.3 транзистор оказывается включенным по схеме истокового повторителя и работает в режиме класса А. Правда, источник питающего напряжения PSU в таком схемном решении оказывается «плавающим», т.е. для стереоварианта придется делать два независимых блока питания, но это не критично для любителей High-End. Под знаком генератора тока Current_Source в рис. 1-рис.3 подразумевается заимствованный у Нельсона Пэс-са и запатентованный последним усовершенствованный активный генератор тока, известный как Pass Aleph (патент США #5,710,522). Полная схема каскада показана на рис.4.
Здесь собственно усилительный транзистор Q1 соответствует схеме рис.3, дополненной элементами R2-R4C2 и триммером Bourns, задающими начальное смещение Q1, а также антивозбудным R1, включенным последовательно с затвором. На мощном полевом Q2 и биполярном Q3 сформирован активный генератор тока l=U63Q3/R3=2 А. Резистор R10 формирует напряжение, пропорциональное выходному току каскада, которое через цепочку C5R11 поступает в базу Q3 и таким образом слегка изменяет ток генератора тока в такт со звуковым сигналом, улучшая линейность и повышая максимальную выходную мощность (это собственно и есть принцип Pass Aleph). Входной усилитель напряжения выполнен на двойных триодах по схеме Джона Бруски Айкидо (рис.5).
Входной усилитель напряжения
Первый каскад — усилитель напряжения на лампе Via с общим катодом, нагруженный на активную нагрузку на аналогичной лампе V1b. В связи с равенством режимов V1 а и V1 как по току, так и по напряжению, они взаимно компенсируют нелинейность друг друга. Коэффициент усиления по напряжению этого каскада при использовании двойного триода 6CG7 (отеч. аналог 6Н8С) равен примерно 10. Второй каскад схемы Айкидо представляет собой катодный повторитель V2a, нагруженный на симметричный генератор тока V2b. «Изюминкой» является подача на сетку V2b вполне определенной (R15=R16(u.-2)/(u+2), где и — коэффициент усиления лампы) части пульсаций напряжения питания, что позволяет практически полностью компенсировать проникание пульсаций на выход Gain Stage Output (без этой компенсации пульсации на выходе равны половине пульсаций питающего анодного напряжения). Полная схема гибридного усилителя Стивена Мура, названного им ZenKido (сокращенное составное от ZenAmp + Aikido), приведена на рис.6. Анодное питание 300 В формируется двухполупе-риодным кенотронным выпрямителем на лампах EZ81 (аналог 6Ц4П), сетевой трансформатор Hammond 270 АХ имеет вторичную обмотку 50 мА 480 В с отводом посередине. Накалы половинок ламп V1 и V2 соединены последовательно и питаются постоянным напряжением с 12-вольтового интегрального стабилизатора LM317. Накальный сетевой трансформатор Hammond 161G28 имеет вторичную обмотку на 14 В, 1 А. Мощный выходной каскад питается от отдельного выпрямителя 47 В, 2 А с П-образным сглаживающим фильтром на индуктивности L1, обрамленной с обеих сторон конденсаторами по 50000 мкФ х 63 В. На полевом транзисторе Q4 выполнен активный сглаживающий фильтр (умножитель емкости) и стабилизатор напряжения, обеспечивающие плавное (постоянная времени R13C7) нарастание питающего напряжения при включении и исключающие заметные на слух «щелчки». Автор не удержался от соблазна «засунуть» цепочку Pass Aleph (R15C8) и в блок питания, чем добился повышения максимальной выходной мощности на пиках сигнала без увеличения рассеиваемой в состоянии покоя. Транзисторы Q1 и Q2 рассеивают по 50 Вт, Q4 -14 Вт, а интегральный стабилизатор LM317 — 3,5 Вт, поэтому их необходимо снабдить соответствующими радиаторами: Q1 и Q2 автор установил на литые ребристые Aavid 65535 с тепловым сопротивлением 0,18 °С/Вт. На нагрузке 8 Ом усилитель развивает максимальную мощность 27 Вт.
Гибридный усилитель Стивена Мура
(«AudioXpress» №10/2007, с.6-11, №11/2007, с.26-31).