Фирма NXP, не так давно выпустившая на рынок рекордно мощную TDA8950E класса D, была основана многоуважаемой Philips с ориентацией на производство полупроводников. Так что сомневаться не приходится — очередной продукт будет неординарным.

 В рознице найти микросхемы серии TDA не составляет труда. Продаются и готовые платы, к которым остается лишь докупить блок питания. К нам на тест поступила новейшая микросхема TDA8950E, размещенная на миниатюрной «демонстрационной» плате с соответствующей обвязкой. На микросхему нацеплен (поджат накидной скобой) небольшой металлический радиатор с развитым оре брением для естественного теплоотвода. Чтобы протестировать сие устройство, ничего не оставалось, как быстренько сделать усилитель своими руками.

 Чем меньше напряжение подводимого питания микросхемы, тем меньше выдаваемая на выходе мощность. Электрически 150 Вт на канал достигается при ±37 В полярного питания. В этом случае трансформатор понадобится крепенький, чтобы ток 2 А держал, не прогибаясь. В идеале — тороидальный, причем с двумя выходными обмотками, чтобы получить полярное питание без заморочек. Диодный мост лучше взять готовый, у которого все в одном корпусе, торчат только четыре ножки — к двум внутренним подводим переменное напряжение, с двух внешних снимаем постоянное. Затем берем пару полярных конденсаторов емкостью от 2000 мкФ на напряжение 50–60 В (с запасом) (10 000 мкФ — то, что доктор прописал) и, строго соблюдая полярность (иначе «кондерам» хана), включаем параллельно с общей точкой, образованной средней жилой выходных обмоток трансформатора. Один «кондер» емкостью 10 000 мкФ обойдется рублей в 150. Никто не запрещает набрать желаемую суммарную емкость, запараллелив недорогие по 2000 мкФ.

 Чтобы сгладить высокочастотные импульсы, в том числе проникающие из розетки, впаиваем (также параллельно) по керамическому конденсатору емкостью около 0,1 мкФ (полярность не важна). Для обеспечения безопасности обязателен тумблер, отключающий как «фазу», так и «землю». Предохранитель желателен (на ток 1–2 А, соответственно потреблению). Еще не помешает сразу за предохранителем (который впаивается последовательно, т.е. в разрыв одной из жил) воткнуть параллельно вилке один конденсатор эдак на 630 В емкостью 0,047 мкФ. Поясним: конденсатор, впаянный параллельно нагрузке, представляет собой фильтр первого порядка, подавляющий все составляющие выше определенной частоты, обусловленной емкостью этого конденсатора. Чем больше емкость, тем ниже частота «отсечки». Отрицательный провод полярного питания подводим к клемме платы усилителя, помеченной как Vss, а положительный — к клемме Vdd. Провод, отходящий от общей точки, забрасываем на клемму «земли» (Gnd). Все! Усилитель готов.

 Провести измерения параметров усилителя класса D посредством популярной программы RMAA и доступной звуковой карты, не имея качественного (более 40 дБ) аналогового фильтра, отсекающего весь ультразвуковой мусор, — пустая затея. Пресловутая несущая частота ШИМ (для TDA8950E это 345 кГц) — это только верхушка айсберга. Конечно, подавление данной частоты, пролезающей на выходы микросхемы, требует мощных фильтров. Не испортить при этом полезный сигнал не так просто, как кажется. Задача усугубляется активностью импульсов, коротких во времени, но неслабых по амплитуде. Посему в данном случае париться с измерениями в домашних условиях явно не стоит.

 Экспертное прослушивание происходило в сравнении с интегральным Hi-Fi-стереоуси-лителем Harman-Kardon HK970 мощностью 120 Вт на 4 Ом (0,3% THD), имеющим классическую схему на неслабых полевых транзисторах и потребляющим под 410 Вт. В качестве пассивных акустических систем выступала Hi-Fi-стереопара (тщательно подобранная изготовителем по технологическому разбросу параметров) DALI Suite, сделанная в Дании. Это удачная связка, что могут подтвердить многие аудиофилы. Акустика функционирует подобно беспристрастному студийному монитору, не прощая малейших огрехов записи. Искажения какого-либо блока усиления, если таковые будут критичными, также легко заметны на слух.

 Мощность, выдаваемая примененной TDA8950E, откровенно удивила. В помещении площадью12 кв. м задрожали стекла уже на «малых оборотах». Выкручивать уровень громкости в микшере аудиокарты не понадобилось. Левый и правый каналы получились, правда, не совсем идентичными, воссоздаваемая стереокартина может размазываться. Однако при воспроизведении сжатых форматов вроде МР3 это некритично. По сравнению с истинно Hi-Fi-ным усилителем в связке с чувствительной акустикой привносимые нашим «цифровиком» искажения не пройдут не замеченными для опытного аудиофила.

Принцип работы усилителей класса D

 Технология широтно-импульсного (ШИМ) усиления звука, породившая так называемый класс D, стала внедряться более десяти лет назад, хотя сама идея зародилась раньше. В последнее время усилители класса D проникли не только в портативные цифровые аудиоустройства. В телевизорах, музыкальных центрах, коробочных домашних театрах, автомобильных аудиоустройствах и во многих мультимедийных акустических системах обосновались довольно миниатюрные микросхемы, выделяющие на удивление мало тепла. Эффективность современных схем быстро растет с мощностью, достигая 90% уже на половине от ее максимума. При этом эффективность транзисторных усилителей еще недавно самого распространенного класса A-B не дотягивает до 40%. На полной мощности сравнивать бессмысленно, поскольку любой усилитель уже на подходе к заветному максимуму срывается в клиппирование, плодя высокочастотные гармоники. Класс А в состоянии похвастаться только 25% эффективности, а чистый класс В — 78% (теоретически, при мощности условно близкой к максимальной).

 Топология класса А, обеспечивающая наиболее качественный звук, подразумевает использование каждого транзистора как источника постоянного тока, способного снабдить динамик необходимым током как при положительной полуволне, так и при отрицательной (звуковой сигнал от природы полярен). Такому усилителю, грубо говоря, приходится высаживать половину мощности на поддержание постоянной составляющей тока «нейтрального уровня», то есть даже тогда, когда входной сигнал отсутствует. В топологии класса В поддержание постоянной составляющей тока игнорируется за счет того, что транзисторы заставляют работать на манер тянитолкая для положительной и отрицательной полуволн соответственно. Расплата неминуема: минимизация искажений выливается в серьезную техническую задачу. Гибридная топология класса А-В допускает постоянную составляющую тока на выходе транзисторов, но гораздо меньшей величины, чем в классе А, дабы не дергать транзисторы хотя бы на малой мощности (в отличие от ласса В). То есть усилители класса А-В на малой мощности работают в классе А, а на средней и максимальной — в классе В. Естественно, на малой мощности эффективность усиления в классе А-В получается низкой, зато с искажениями нет проблем.

 Фишка же топологии класса D в том, что благодаря предварительному широтно-им-пульсному преобразованию звукового сигнала транзисторы функционируют в импульсном режиме на высокой частоте, находясь все время в открытом состоянии. Образно говоря, не успевают «завязнуть» на постоянном токе, а необходимость в каком-либо управлении отпадает — тактирование автоматически задается частотой модуляции.