Усилитель на транзисторах Дарлингтона

[Igor]

Модернизация стокового варианта для поделок в авто или для дома
Короче есть в моем окружении любители автозвука. Ну понятно, что готовое изделие в авто покупать - не выгодно, и большой процент готовых изделий не дает заявленной мощности, то нужно что-то лепить свое. Чтобы и не дорого, максимально просто в схеме и простое в наладке.
Как вариант - можно взять Ланзар. Но хочется что-то проще, так чтобы проще некуда. Понятно, что ожидать от более простого 0.000001% искажений не стоит, в лучшем случае 0.1%, Но этого для автоуся или подобного для небольших требований более чем достаточно. Да предел по мощи 150 Ватт пусть будет в основе.
Да, можно на TDA и STK девайсы запилить, но это пусть будет начальный уровень, для школьника скажем так, или начинающего. А с учетом готовой сборки и возможностью брака - все уныло и грустно...
А уже более продвинутому радиолюбителю взять и усовершенствовать готовую схему - можно попробовать! Чем собственно я и займусь)
Короче сток схемы выглядит так

[Igor]

Из источников известно, что схема способна на 4 ома при питании +-45 вольт дать в нагрузку 150 Ватт, чистых наверное По рабочей полосе, искажениям и прочим параметрам инфы не находилось пока. Ну ладно.
Суть проекта моего - заменить составные транзисторы на классическую "двойку" с включением ОК. И тогда можно и пары на выходе нарастить, и более широк выбор выходных транзисторов вобще.

[Igor]

Так как в микрокапе нет в базе транзисторов ТІР 142/147, будем применять тошибы, MJE. То, что есть на рынке, и может более уверенно отдавать мощность свыше 100 ватт.
Короче предлагаю микрокаповскую схему. Некоторые номиналы не помечены. Но нужно отдельно переносить в другой редактор схему, чтобы все подписать красиво, и даже пробовать запускать.
Значит по моему варианту - выход и предвыход работает в В классе.
То есть смещения на выходных транзюках нет.
Я R18, R19 применил по 100 ом для более четкой работы выходных транзисторов, чего не могут составные ТІР.
Думал плавающее питание предвыхода сделать, но потом передумал из-за специфики схемы.
Значит схема требовательная к стабильному питанию. В моем варианте +-45 вольт тоже. При увеличении и уменьшении напряжения питания - начинает протекать незначительное смещение то через нижний/верхний транзистор соответственно. Постоянная составляющая может расти до 80-90 мВ, что больше против стокового варианта - 1.7 мВ.
При изменении питающего напряжения более +-15% от 45В проблема с постоянкой на выходе не стает хуже. Но искажения растут. Не линейные.

В модели вбил нагрузочный резистор на 3.4 ома. Это эквивалент динамика на 4 ома.

[Igor]

Короче синусоиды слева, часть схемы - справа. Синяя линия - выход, красная - вход. Входное напряжение 0.8 вольт, 60 гц.

[Igor]

Ну карта мощностей. На резисторе 3.4 ома выделяется около почти 184 Ватт. Ну ровно на 4 ома 150 ватт должно быть как раз. Теплопакет через выходной транзистор почти 133 Вт. Что многовато. Хотя если хорошее охлаждение применять, и пару 2sc5200/2sa1943, то можно использовать без особых проблем.

[Igor]

Да, КПД схемы - 56%. Ну в принципе не А класс на 20% все таки. А как для АВ класса и характерно. Выходные транзисторы видно, что не прокачивают амплитуду выходного напряжения более 25В. Выше на вход (более 0.8В подавать) начинается клип. Поэтому и КПД такой занижен.

[Igor]

Теперь потестим на искажения. 10 мв входного сигнала. Почти шум.
5.3% пик искажений. А что я хотел от В класса выходного каскада??) Смещения то нет. Но это еще мало. Я крутил схемы с ОЭ, где были искажения при таких уровнях и 25%. Так что это не сильно опасно. Да, на графике реально представлено переходное искажение "ступенька". Но смещения половинок синусоиды не замечено, что уже отлично.

[Igor]

Теперь входное 100 мВ
В принципе THD упали. Не слишком, но хорошо однако.
Гармонические выросли.
В принципе для саба годный усь вполне. А по большему счету в тех устройства, где уровень нелинейных искажений не слишком критичен, то вполне годная поделка. Однако не стоит забывать - можно пустить смещение на выходные транзисторы. Тогда все искажения упадут минимум в 50 раз, условно говоря. Но и нагрев выходных транзисторов по выше будет. КПД на максималке не упадет, так как топологи АВ класса.

[Igor]

Интересно TDA сровнять в реальных условиях! STK должна быть по качественнее. Если оригинал.
Но в дальнейшем можно попробовать дать смещение на ВК, и просмотреть по искажениям.

[Igor]

Кстати частотный анализ. Ну до 20 кГц с падение в 0.5 дБ дотягивает смело. То есть для широкой полосы годный. Фаза тоже плавно меняется. На 20 кГц, на 40 град, что соответствует хорошим показаниям.