![]() |
ТЕХНОЛОГИИ FIRST WATT |
---|
Транзисторы со статической индукциейВ середине 1970-х транзисторы специального назначения Jfet, изобретенные в Японии и получившие обозначение "транзисторы со статической индукцией" (SIT) начали использоваться в усилителях мощности "Vfet", производимых компаниями "Yamaha" и "Sony". Эти усилители производились несколько лет, затем их производство было прекращено, однако они все еще высоко ценятся в сообществе ценителей высококлассной аудиоаппаратуры. Устройства, в которых используются транзисторы SIT, обладают уникальными характеристиками, имеющими особую ценность для звуковых усилителей. Вот выдержка из патента, выданного изобретателю Нишидзава: "Зависимость тока стока от напряжения на стоке чуть ли не полностью имитирует зависимость тока анода от напряжения на аноде триодной вакуумной лампы". Они нашли употребление в радарах и других экзотических устройствах, но после того как "Sony" и "Yamaha" прекратили производство таких транзисторов, пригодных для применения в усилителях мощности, они выросли в цене и их трудно достать. Недавно возобновился интерес к транзисторам SIT; это произошло, в частности, из-за того, что две компании, занимающиеся производством аудиоаппаратуры, решились взяться за это трудное дело и вложили свои средства в производство новых транзисторов, пригодных для изготовления усилителей мощности звуковых частот. Первой из них стала японская компания "Digital Do Main", которая выпустила два усилителя, основанных на более новых (осовремененных) вариантах исходных кремниевых компонентов производства "Yamaha". Второй является "First Watt", начавшая производство совсем новых устройств, в которых используются транзисторы SIT, с использованием новой технологии производства приборов из карбида кремния, разработанной Semi South. Именно эта "триодная характеристика" обеспечивает исключительность транзисторов SIT. Ваш обычный транзистор большой мощности JFET или MOSFET представляет собой источник тока, управляемый напряжением, характеристики которого похожи на характеристики пентода: |
![]() |
В противоположность им транзистор SIT представляет собой варистор (переменный резистор), характеристики которого похожи на характеристики триода: |
![]() |
Аудиофилы часто идут на большие расходы, чтобы заиметь ламповый усилитель с мощностью не превышающей пяти Ватт только из-за особых звуковых характеристик вакуумных триодов. К сожалению, их рабочие характеристики частично ограничены необходимостью преобразования высокого напряжения / малого тока, поступающих на триод, в низкое напряжение / большой ток в районе динамиков. Это предполагает использование трансформатора и наличие всех вызванных им искажений. Разумеется, было бы прекрасно, если бы триоды управляли работой динамиков без трансформаторов. Некоторые разработчики задались целью получить транзисторы, обеспечивающие такое же звучание, как и триоды, но у них мало что получилось. Полевые транзисторы могут обеспечивать такое же качество звука, как пентоды, но чтобы полевые транзисторы могли достигать уровня триодов, требуется определённый набор мер, что бы FET мог делать «триодные трюки». Есть и такие, что додумались ни много, не мало до того, что поклонников звука удовлетворит только раскалённая колба. Может, это и так, но проверить не помешает. Есть два момента, которые нам нужны от полупроводниковых приборов для этих целей. Во-первых, нам нужно, чтобы у них была квадратичная входная характеристика, как у ламп. К счастью, у полевых транзисторов она такой и является – ток, проходящий через полевой транзистор, достаточно хорошо описывается квадратичной функцией напряжения затвор-исток. Во-вторых, нам нужно получить малое сопротивление стока, равное импедансу анода в триоде. Именно в этом случае усилительное устройство может рассматриваться как переменный резистор, а не как источник переменного тока.
|
![]() |
На фото ниже - изображение SIT-транзистора First Watt |
![]() |
В предыдущей схеме обеспечивается усиление 18 дБ при нагрузке 8 Ом со следующей диаграммой искажений: |
![]() |
Диапазон рабочих частот расширяется примерно до ‑3 дБ при 200 кГц с импедансом источника 600 Ом; с источником на 50 Ом получается вполне приличный маленький передатчик с амплитудной модуляцией. Разумеется, целевая аудитория для такого усилителя захочет узнать побольше о его звуке. Насколько он по субъективным критериям выдерживает сравнение с устройствами на вакуумных триодах? Сделав множество таких усилителей, я могу сказать по этому поводу то, что прежде всего можно их спроектировать так, чтобы они выдавали исключительное звучание со многими акустическими системами, предназначенными для работы с ламповыми усилителями. К ним могут относиться, например, ваши высокочувствительные динамики, использующие компрессионные драйверы или широкополосные драйверы с большими магнитами и бумажными диффузорами. Вот комментарий, сделанный слушателем-владельцем простого опытного образца усилителя на транзисторах SIT, используемого с акустической системой Lowther: Усилитель звучит шикарно. В комнате создается атмосфера студии звукозаписи – подключив усилитель, это замечаешь прежде всего. Эффект слегка одурманивает. ...такое впечатление, что SIT обеспечивает динамик гораздо большими возможностями контроля и детализации. Несмотря ни на что, звук получается очень чистый. Очень похоже на SET с очень низким показателем искажения. SIT обеспечивает высокую детализацию, сохраняя при этом необходимый динамический контраст. Детали не бросаются в глаза, они выглядят очень естественно, как неотъемлемая часть музыки. Правда ли простые усилители на транзисторах SIT обеспечивают такое же звучание, что и однотактные устройства на триодах (SET)? Это спорный вопрос. Отсутствие выходного трансформатора с его значительными ограничениями представляет собой сильную сторону устройств на транзисторах SIT в отношении рабочего диапазона и уровня искажений. С другой стороны некоторым нравится звучание, «окрашенное» трансформаторами. Друзья, мне нравится звучание, обеспечиваемое усилителями разного типа. Я не вижу практического смысла в фактическом копировании усилителей на вакуумных триодах. Транзисторы SIT дают мне возможность слушать звук наилучшего качества, которое только может обеспечить одиночное усилительное устройство. Будучи использованным в схеме лишь с несколькими хорошо подобранными пассивными элементами, этот транзистор “говорит одним голосом”. И этот голос звучит так, как ни один другой. |
![]() |
Часто задаваемые вопросы |
---|
Зачем мне нужно одно из этих устройств?Может, оно вам и не нужно. Все эти усилители не принадлежат к мейнстриму, они обеспечивают качество за счет простоты и присущей им линейности характеристик и зачастую почти не учитывают обычные требования к эксплуатационным характеристикам. Могу предположить, что некоторое количество аудиофилов их оценят. А как насчет других усилителей, с лучшими, чем у них, измеренными характеристиками?Уши - это не микрофоны, мозг - не магнитофон, и измерения в данном случае ограничиваются описанием субъективно воспринимаемого качества. Мне хочется иметь устройство с низким уровнем искажений и так далее, но это все отходит на задний план по сравнению с тем, что я ощущаю, когда слушаю. Есть множество товаров с превосходными техническими характеристиками – я не обижусь, если вы купите один из них. Для чего настолько простые схемы?Мне подсказывает опыт, что простые линейные схемы имеют обыкновение обеспечивать лучшее звучание. Мне кажется, что они более интересны и изящны, нежели усложненные схемы, и я нахожу, что измеренное и субъективное качество звучания лучше согласуются между собой в случае с простыми усилительными контурами. Исследование их потенциала в отношении обеспечения высококачественных характеристик — это как раз то, чем мне нравится заниматься. Почему они так нагреваются при работе?Это усилители класса A. У них характеристики с высокой степенью линейности, но при работе они нагреваются. Могу ли я от них добиться хорошего звучания, если они не будут работать в режиме устройства класса A? Нет. Так как они нагреваются при работе, важно обеспечить для них хорошую вентиляцию. Не помещайте их в закрытые отделения шкафчиков и не ставьте сверху на другой нагревающийся усилитель. Разве устройство класса A не оказывает отрицательного воздействия на окружающую среду?На окружающую среду все оказывает плохое воздействие, если вы не заметили. Когда я рассматриваю ту цену, которую приходится платить за удовольствие пользоваться моим усилителем класса A мощностью 25 ватт/канал, и сравниваю ее с просмотром телевизора с большим экраном или с включением на всю ночь фонаря на крыльце, то вижу, что потребление мною такого же или большего количества энергии намного более оправданно. Когда я еду под гору, чтобы совершить покупки у Фрая, то потребляю почти столько же энергии, сколько тратится на двухчасовую работу одного из моих усилителей каждый день в течение года. Поэтому я заезжаю к Фраю не так часто и выключаю усилитель, когда перестаю им пользоваться. Что такого плохого в обратной связи?Обратная связь — это не плохо. Иногда я ее использую, иногда — нет. Все зависит от того, что именно заставляет конкретную конструкцию обеспечивать лучшее звучание. В идеальном случае нам не нужна обратная связь для улучшения рабочих характеристик, но реальные радиодетали не идеальны. Что такого особого в транзисторах Jfet?Им присущ низкий уровень искажений в схемах, с которыми я люблю работать. Даже при появлении лучших транзисторов (а они будут появляться), я буду пользоваться ими. Почему бы вам не делать усилители First Watt силами Pass Labs?Я могу, но лучше не загружать всем этим персонал Pass Labs. Когда я изобретаю особенно перспективную технологию или конструирую часть с особо хорошими характеристиками, сразу же делюсь с Pass Labs. Вы правда делаете их самостоятельно?Да, до прошлого года, а потом мой сын Колин и мой племянник Шон начали помогать мне со сборкой. Почему они все одинаково выглядят?Несколько лет назад я купил целую партию монтажных панелей, чтобы получить оптовую скидку, и до сих пор все не израсходовал. Вы еще долго будете иметь возможность видеть эти панели. Какая на них гарантия?3 года на части и на работу. У нас еще не было гарантийных случаев, но мне кажется, что у нас хорошее сервисное обслуживание... Неужели процент отказов у этих усилителей действительно нулевой?В общем-то да. Один покупатель сообщил о плохом паянном соединении, но усилитель, по-видимому, все равно работал, когда это обнаружилось. Он сам запаял что нужно. Кроме этого, был один странный случай повреждения при перевозке. У меня напряжение в сети 230 вольт переменного тока, а мой усилитель рассчитан на 240 вольт?Не волнуйтесь, он будет нормально работать. Как насчет времени прогревания и обкатки?Если не случается аврала, я грею их по нескольку дней, перед тем как произвести точную настройку, так что когда вы получаете новое устройство, то оно уже некоторое время проработало. Покупатели часто сообщают об улучшении работы усилителей через несколько недель. Что касается прогревания, то часа работы до начала критического слушания вполне достаточно. Может ли источник стабилизированного энергопитания помочь улучшить рабочие характеристики?Не думаю, что это сильно поможет, но могу предположить, что если у него соответствующая номинальная мощность (500 ватт и более), то не думаю, что это помешает. Проектирование и оценка выполняются без источников стабилизированного энергопитания. Попробуйте подключить и посмотрите, что получится. Как насчет использования другого сетевого шнура после покупки устройства?Некоторые покупатели сообщили о положительном эффекте. Мне все же нравятся те, которые я поставляю, и опять же, это те шнуры, используя которые, я оценивал работу устройства. Что в этих усилителях предусмотрено для защиты схем?В общем случае в них предусмотрены плавкие предохранители и тепловые выключатели. Для моделей, работающих от 120 В, предусмотрен плавкий предохранитель с задержкой срабатывания на 2.5 А, а для моделей, работающих от 240 В, предусмотрен плавкий предохранитель с задержкой срабатывания на 1.25 A. В придачу установлены внутренние плавкие предохранители на обоих входных разъемах питания переменного тока, недоступных пользователю. Термостат рассчитан на отключение энергии, когда внутренняя температура превышает 75°C. В F5 установлены токоограничивающие предохранители на 10 А, которые срабатывают при нагрузках 1 Ом. |
![]() |