Транзисторные усилители, минусы

1. Самый главный в плане надежности - невозможность ограничения коллекторного тока. При спонтанном уменьшении сопротивления нагрузки, (имеется в виду выходной каскад) ток коллектора при отсутствии систем защиты от к.з. растет пропорционально (детали типа фазового сдвига ввиду комплексного характера нагрузки для упрощения учитывать не будем), и в какой-то момент рабочая точка выходит за область безопасных режимов, что приводит к местному перегреву кристалла ввиду ненулевого теплового сопротивления "кристалл-радиатор" и последующему пробою. Если быть более точным, при повышении температуры кристалла кремния выше 150С вначале происходит тепловой пробой, который обратим, если ограничить коллекторный ток, если же его не ограничивать - далее наступает электрический пробой, который, увы, необратим. Это приводит к необходимости ввода различных защитных устройств, не всегда эффективно работающих - не будем забывать, речь идет о профессиональных усилителях, где надежность превыше всего, и где тщательная проработка защиты от к.з. жизненно необходима.

2. Термозависимость. При повышении температуры кристалла выше 25С предельно допустимая мощность усилителя линейно снижается от максимальной к 0 при темп.150С, что приводит к необходимости тщательной проработки охлаждения.

3. Разброс параметров транзисторов. Проблема, более характерная для отечественных изделий. При измерении параметров "буржуйских" транзисторов Toshiba 2SC3281 и 2SA1302 разброс Н21э составил не более 5% для десятка тех и других. Видимо, эта проблема упирается в соблюдение/несоблюдение технологической чистоты производства.

4. Нелинейность коллекторной емкости. Как известно, обратносмещеный p-n или n-p переход имеет емкость, обратнопропорционально зависимую от приложенного напряжения. Это приводит к динамической неустойчивости усилителя при недостаточно тщательной коррекции ООС., а в предварительных каскадах с оэ. - к повышенному к.г..

5. Нелинейность коэффициента усиления. Все транзисторы, как правило, имеют определенную величину коллекторного тока, при которой коэффициент усиления максимален, и при увеличении/уменьшении тока он падает. Это тоже способствует общему повышению Кг.

6. Нелинейность входной характеристики. Главный недостаток с точки зрения поборников лампового звука. Действительно, входная характеристика имеет резкий излом, и использование транзистора в качестве усилителя напряжения в схеме с оэ. заведомо ограничивает получение высоких качественных характеристик. Однако достаточно исключить применение каскадов с оэ. (в крайнем случае, вместо каскада с оэ. можно использовать каскодную схему включения оэ.-об.), или применяя включение транзистора в качестве усилителя тока, и этот недостаток (и предыдущие два) сводится к минимуму.

Транзисторные усилители, плюсы

1. Отсутствие накала. Мгновенная готовность усилителя к работе - весьма ощутимый плюс.

2. Высокая механическая прочность. Надо ли говорить, как важна высокая механическая надежность усилителя для практической работы.

3. Низкая стоимость транзисторов. По отношению к лампам той-же суммарной мощности транзисторы стоят значительно дешевле.

4. Неограниченый срок службы. Потеря эмиссии у ламп - вещь крайне неприятная и, увы, неизбежная, и транзисторы здесь выглядят куда привлекательнее.

5. Отсутствие необходимости использовать выходной трансформатор. Отсутствие ограничений со стороны выходного трансформатора позволяет добиваться характеристик, которые для ламповых аппаратов недостижимы.

6. Малые размеры и вес усилителя. Тоже весьма неплохое дополнение к предыдущим плюсам.

Резюмируя вышесказанное, можно сказать следующее: в плане практического применения однозначно предпочтительнее грамотно сконструированный транзисторный усилитель. Сейчас ситуация на рынке профессиональных транзисторных отечественных усилителей значительно лучше, чем 5-10 лет назад, и усилия разработчиков по повышению общей надежности и качества явно заметны. Ламповые аппараты в составе мощных порталов уже можно воспринимать как экзотику, в настоящий момент для создания мощного концертного саунда практически не применяемую.

Дополнительные сведения:

• Лампа - транзистор: кто кого, Часть 1 - первая часть статьи