Транзистор – усилитель. Ч.14. Эволюция усилителя Лина

Несмотря на всяческие недостатки, за которые схему Лина многократно и многословно ругали как профессиональные инженеры и конструкторы, так и любители всяких рангов – от чистых «повторителей» до псевдо и реально творческих, она оказалась чрезвычайно долговечной. Последовательные, пошаговые усовершенствования её узлов и связей между ними продолжались десятилетиями. Не затихают и в настоящее время.

Приведу (из Википедии) этапы усовершенствования схемы Лина в 1965-1972 годах.

1. Исходная схема (упрощённо)

Примечание. Обратите свой мысленный взор взад: ч.9 «Двухтактный УМ на транзисторах одинаковой структуры»: усилитель напряжения - - > фазоинвертор на транзисторах разной проводимости - - > выходной эмиттерный повторитель на транзисторах одинаковой проводимости.

2. Стабилизация температуры диодными или транзисторными датчиками

Примечание. Эти датчики надо было устанавливать непосредственно на теплоотводящие радиаторы выходных транзисторов.

3. Генератор стабильного тока в нагрузке КУН

4. Биполярное питание

Примечание. С биполярного питания всё и начиналось! Это было в ч.7. «Двухтактный УМ». И к нему снова вернулось!

5. Дифференциальный входной каскад

Примечание. Применение дифкаскада на входе – это действительно НЕ́́ЧТО настолько новое, что заслуживает отдельной главы моего правдивого повествования.

6. Комплементарный выходной каскад

Примечание. Красивый шаг – применение транзисторов (составных) разной проводимости, но с одинаковыми параметрами. Такие транзисторы были созданы несколько позже пар Дарлингтона и Шиклаи.

Череда усовершенствований базовой схемы началась не позднее 1961 года, когда британцы Тоби и Динсдейл опубликовали собственную версию усилителя Лина. В этом, трёхкаскадном варианте, схему дополнил входной каскад, согласующий низкое входное сопротивление КУН c выходным сопротивлением источника сигнала. Термистор, регулировавший ток покоя выходных транзисторов, был заменён германиевым диодом; в остальном КУН и выходной каскад остались неизменными. В конце 1960-х датчики на кремниевых диодах стали стандартным оснащением УМЗЧ, и примерно тогда же появились первые транзисторные датчики. К концу 1970-х годов транзисторные датчики вытеснили диодные.

В начале 1970-х годов конструкторы УМЗЧ освоили применение транзисторных генераторов стабильного тока (ГСТ), до того использовавшихся лишь в аналоговых интегральных схемах. Замена нагрузочных резисторов КУН (R3, R4 в схеме Лина) на активный ГСТ позволила снизить рабочий ток КУН (в схеме Лина он был вынужденно высоким), увеличить его коэффициент усиления до практического максимума (в 1970-е годы составлявшего примерно 1000…3000) и отказаться от вольтдобавки. Исключение конденсатора вольтдобавки С3 (см. 1-ую схему в предыдущей части) устранило потенциальный источник искажений и приблизило схему к идеалу — усилителю постоянного тока (УПТ).

Примерно тогда же, по мере удешевления компонентов блоков питания, произошёл переход с однополярного питания УМЗЧ на биполярное; с исключением из схемы разделительного конденсатора С4 она превратилась в полноценный УПТ. В новой конфигурации условный «нуль» (потенциал эмиттера) входной цепи КУН более не совпадал с общим проводом. Теперь он был привязан к подверженной всевозможным помехам шине питания (обычно отрицательной).

Задача согласования опорных уровней и фильтрации помех на практике оказалась несложной: вначале её решали с помощью входного каскада на одиночном транзисторе, а на рубеже 1960-х и 1970-х годов конструкторы впервые применили дифференциальный входной каскад.

Таким образом, в начале 70-х годов ХХ века сложилась структурная схема трёхкаскадного модифицированного усилителя Лина:

Применение входных дифференциальных каскадов в транзисторных УМЗЧ началось довольно поздно. Новинка быстро вошла в практику конструкторов. Трёхкаскадная конфигурация объединила достоинства дифференциальных каскадов и известного с 1956 года усилителя Лина. В последующие десятилетия схема «обросла» активными источниками тока, каскодами, токовыми зеркалами, сохранив исходную конфигурацию: ДУ — КУН в режиме ОЭ — мощный двухтактный эмиттерный повторитель. В конце XX — начале XXI века она абсолютно доминировала в схемотехнике дискретных и интегральных УМЗЧ. По оценкам экспертов, к 2002 году подобной конфигурации следовало не менее 99 % выпущенных транзисторных УМЗЧ.

Как известно, Интернет – это кладезь, но далеко не всегда – мудрости. Зачастую это нечто наподобие мусорной свалки, а то и вообще помойка.
На сайте https://zen.yandex.ru/media/dima/beztransformatornyi-usilitel-zch-po-sheme-lina-5e58aec311b0ea436ee2dc35
я обнаружил следующее высказывание. Подчёркивание моё.

Цитата:

«Думаю, что его вклад состоял именно в том, каким образом он построил саму двухтактную схему, которая до него строилась с трансформаторами. 
А вообще, вполне возможно, что кто-то до Лина публиковал или делал что-то похожее, но именно Лина ассоциируют с такого типа бестрансформаторными схемами. Как известно, ни одно великое изобретение не названо в честь того кто его в действительности открыл, и ни одна формула в физике и математике не названа в честь того человека, кто её первый получил. 
Это факт. Но начинающим это знать не нужно, они со временем это сами поймут. "Три мушкетёра" написал не Дюма... Это тоже факт, но кто об этом знал, когда в первый раз читал "Три мушкетёра"?»

Что тут можно возразить, ежели приведены такие неоспоримые «факты»? Наверное, автор этой публикации dima имеет бесспорные доказательства, раз заявляет такое. Наверное, dima является «экспертом» в области истории науки вообще? И не только науки! Интересно, сколько раз он читал «Три мушкетёра», пока  в воспалённом мозгу не забрезжила мысль: «Ба! Да это ж не Дюма написал!!» Интересно, а знает ли этот dima, что фамилию Дюма носил не один человек? Мне лично сие высказывание очень сильно напоминает многочисленные словоблудия «экспертов околовсяческих наук» с канала РЕН ТВ. Там они сплошь и рядом в своих бреднях ссылаются на «мнение большинства учёных» как на неоспоримый факт. Естественно, никаких конкретных имён при этом не называется.
Автору упомянутого сайта я рекомендовал бы почитать (для общего развития) , чтобы добавить в свою коллекцию ещё одну крамольную мысль: «Писал ли Шекспир шекспировские пьесы?!» - - ->
Clifford D. Simak «The Goblin Reservation»

«Но начинающим это знать не нужно, они со временем это сами поймут». Хотя он не начинающий, он – «профи».

Также случайно я наткнулся на:

где вышеозначенный dima продолжает проталкивать свои бредовые идеи. НЕ РЕКОМЕНДУЮ.

А вот отзывы – РЕКОМЕНДУЮ посмотреть.

©SEkorp 7_октябрь_2020

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 или на РАДИОзвук