Wzmacniacz. Elementy aktywne mocy.

Wzmacniacz. Elementy aktywne mocy.

 Poziom technologii i miejsce kraju w światowym podziale pracy i handlu decydują głównie o poziomie dochodu narodowego per capita. W super uprzywilejowanej pozycji są Stany Zjednoczone emitujące dolara który jest pieniądzem światowym.

Polski rząd kupując dolarowe licencje naiwnie marzył że Zachód wpuści polski w miarę nowoczesny eksport na swój rynek a przecież trwa Zimna Wojna !

Japonia jest członkiem rodziny - drużyny Zachodu. Nie jest to jednak zgodna rodzina i monolit. Zasoby naturalne Japonii są ograniczone. Musi ona importować wiele surowców a w tym ropę naftową, która jest najważniejszym światowym towarem. Japonia eksportuje dużo elektroniki wysokiej jakości i eksport ten wzrasta co USA i Europie Zachodniej się nie podoba. Polska za pożyczone dolary importowała odbiorniki kolorowe Sony – co za nonsens. Japonia jest bardzo silna w mikroelektronice. Produkuje przy wysokim uzysku więcej pamięci półprzewodnikowych niż USA.

Tranzystory mocy ( ale nie przełącznikowe wysokiego napięcia ) stosowane są we wzmacniaczach mocy i stabilizowanych zasilaczach. Mogą też w automatyce jako klucze załączać aktuatory. Zasilacze z sieciowym transformatorem żelaznym 50/60 Hz mają niską sprawność i są ciężkie. Są szybko wypierane przez zasilacze impulsowe.

W zasilaczach małej mocy są stosowane scalone monolityczne regulatory i dyskretne tranzystory mocy też są zbędne.

W tranzystorach małosygnałowych czyli o małej powierzchni struktury drugie przebicie ( Second Breakdown czyli SB ) nie występuje. SB w tranzystorach mocy praktycznie jest tym mocniejszym ograniczeniem im większa jest maksymalna moc strat tranzystora. Choć w obudowie TO3 są produkowane tranzystory o mocy strat 350 W to ich stosowanie jest często nonsensem jako że przy istotnych napięciach kolektora z powodu SB są one słabsze niż tranzystory o mocy 150-200 W.

W tranzystorach wysokonapięciowych do zasilaczy impulsowych SB ogranicza już ich moc strat typowo powyżej napięcia 30V ! One zupełnie nie nadają się do zastosowań liniowych.

Radiowe tranzystory mocy VHF-UHF wykonywane są w „drogiej” technologi Overlay jako połączenie dużej ilości małych tranzystorów czyli jako układ scalony. Tak samo z dużej ilości małych tranzystorów składają się tranzystory mocy w układach scalonych regulatorów napięcia i wzmacniaczy.

Radiokomunikacja ruchoma VHF-UHF to tradycyjnie domena wojska, służb policyjnych, infrastrukturalnych, ratunkowych i wszelkiego lotnictwa. Radiotelefony są coraz lepsze i mniejsze. Produkowane są na przykład hybrydowe wzmacniacze mocy 5 lub 20 W na zakres VHF i mniejszej mocy na UHF. Nie mają żadnych regulowanych cewek i trymerów a moduł jest mały. Pojawiły się dedykowane do radiotelefonów układy scalone upraszczające konstrukcje. Klasyczna sieć radiotelefoniczna ma małą pojemność i jest niewygodna.

Przenośne / przewoźne radiotelefony cywilne z wbudowanym mikrokontrolerem imitujące zachowanie normalnego telefonu z linią telefoniczną są jeszcze bardzo niedoskonale ale intensywne badania ciągle trwają. Taki ręczny „telefon” Motoroli waży ponad 2 kG.

Według danych ankietowych popyt na takie „telefony” będzie zależał od ich ceny. Nawet przy cenie rzędu 5-10 tysięcy dolarów i wysokim abonamencie bogacze chętnie go kupią bowiem przykładowo telefoniczna komunikacja operacyjna w czasie dłuższego przejazdu samochodem do odziału firmy daje im konkretne korzyści – ich drogi czas nie jest tracony. Koszt budowy ogólnokrajowej sieci transponderów obsługujących te ruchome „telefony” jest bardzo wysoki i tylko wielość użytkowników uzasadnia poniesienie takich kosztów.

Liniowe ( do znaczy nie do zastosowań energoelektronicznych gdzie tranzystory wysokonapięciowe pracują jako przełączniki ) tranzystory mocy do wzmacniaczy o „dużych” napięciach Uceo do 250V, dużej mocy i szerokim obszarze SOA, dużym wzmocnieniu i duże częstotliwości granicznej Ft produkują tylko koncerny japońskie.

Japonia eksportuje obecnie towary wysokiej i bardzo wysokiej jakości mimo iż lata temu zaczynała od tanich towarów średniej jakości nazywanych nawet tandetą. Omówiony w zachodnich czasopismach najnowszy, duży rozmiarami, amplituner Pioneer SX-1980 nie ma konkurenta w świecie. Zalecana przez producenta cena detaliczna wynosi 1295 dolarów ( plus cła i podatki ) jest bardzo wysoka ale sprzedawcy stosując większe marże jeszcze podnoszą cenę. Bez super tranzystorów mocy budowa tego amplitunera jest niemożliwa.

Produkcja eksportowanych przez Japonię nowoczesnych odbiorników TVC byłaby niemożliwa m.in. bez produkcji tranzystorów wysokonapięciowych do sieciowego zasilacza impulsowego nazywanego po polsku przetwornicą i stopnia końcowego odchylania poziomego.

Tranzystor bipolarny (1948) i tranzystor Mosfet (1959) wydają się być odkryciem wszechczasów. Oba typy odkryto w Bell Laboratories należących do potężnego koncernu telekomunikacyjnego AT&T.

Od schyłka XIX wieku USA przewodzą rozwojowi cywilizacji. Wiele epokowych odkryć powstało tam w prywatnych konkurencyjnych firmach chcących opracowanymi i opatentowanymi nowościami zarabiać na otwartym rynku. Odkrycie tranzystorów w BL nie było żadnym przypadkiem a efektem wieloletnich poszukiwań elementów aktywnych mających zastąpić lampy elektronowe.

Paru ważnych odkryć dokonano w bardzo kosztownym programie kosmicznym Apollo finansowanym z podatków. Rezultaty badań rozpowszechniono w gospodarce i w szerokim sensie dla gospodarki narodowej program był rentowny. Pieniądze podatników nie zostały więc wyrzucone w błoto. Niemniej z racji szybkiego postępu w dziedzinie układów scalonych opracowane od 1961 roku dla wehikułów Apollo komputery okazały się na przełomie lat sześćdziesiątych i siedemdziesiątych strasznie przestarzałe. W 1971 wypuszczono pierwsze monolityczne mikroprocesory a w konstrukcji komputerów Apollo stosowano w wielkiej ilości układ scalony będący jedną bramką NOR i szytą według treści programu ( duże koszty zmiany programu ) ferrytową pamięć stałą ROM gdy były już dostępne pierwsze pamięci półprzewodnikowe ROM i RAM.

Nowe półprzewodniki produkowane są często do konkretnej potrzeby. W sieciowym odbiorniku telewizyjnym nowo opracowane – produkowane tranzystory wypierały lampy z kolejnych systemów odbiornika. Ostatnia ( poza kineskopem) została wyparta pod koniec lat sześćdziesiątych pentoda mocy stopnia odchylania poziomego i to w odbiornikach TVC przejściowo przez tyrystory a nie od razu przez tranzystor wysokonapięciowy mocy.

Amerykańskie pentody do odchylania poziomego TVC typu 6KG6 ( =EL509 i 519 oraz PL509 ale na „szeregowy” prąd zarżenia 0.3A a nie napięcie zarżenia 6.3V i radzieckie 6P45S stosowane w Rubinach ) o mocy zarżenia 12.6W i mocy anody 42W to najmocniejsze lampy w masowej produkcji. Pobierający 300W mocy odbiornik telewizyjny jest bardzo awaryjny także z racji wysokiej w nim temperatury a pożary były dość częste. Łatwo policzyć ile ton energetycznego węgla zaoszczędzimy w ciągu >10 lat pracy telewizora gdy będzie on pobierał 100 W zamiast 300 Watt mocy z sieci. Koszty pożarów też są duże.

W USA tranzystory różnych producentów oznaczone są jako 2NXXXX a wcześniej jako 2NXXX i 2NXX. Niezależnie od najważniejszej standardowej linii 2N niektórzy amerykańscy producenci oprócz tego mają własne oznaczenia. Na przykład Motorola ma też dodatkowo oznaczenia MJ, MM, MPS.

Zbiorczy katalog "lampy elektronowe i półprzewodniki", L. Niemcewicz, WKiŁ, 1975 prezentuje stan na rok 1972. Numeracja przyrządów w serii 2N sięgała wtedy 2N6000. Oczywiście nie ma 6000 tysięcy typów tranzystorów. Część producentów oferujących same struktury tranzystorów podaje swój numer procesu w jakim strukturę wytworzono i nazwy obudowanych tranzystorów w których struktura jest stosowana. Ta sama lub bardzo podobne struktura w tranzystorach w różnych obudowach być nawet w ponad 10-15 typach tranzystorów.

Z katalogu wynika że w USA i Japonii tranzystory germanowe szybko zostały wyparte przez znacznie bardziej niezawodne i lepsze tranzystory krzemowe. Przestarzałe tranzystory germanowe dłuższy żywot mają w Europie a zwłaszcza w ZSRR. Także szybko udoskonalona lub porzucona w USA i Japonii technologia Mesa dalej jest w Europie Zachodniej stosowana. Europa Zachodnia jest w mikroelektronice niestety tylko naśladowcza choć przykładowo obecnie stosowana technologia produkcji bardzo czystego krzemu polikrystalicznego jest dziełem Siemensa z 1960 roku. Nie powinno to dziwić bowiem RFN ma najsilniejszą i najnowocześniejszą chemię świata.

W katalogu w obudowie TO3 moc strat wynosi w tranzystorach maksymalnie 250W. Nie ma żadnej informacji o wielkości obszaru SOA a sama moc w sumie niewiele znaczy.

Przykładowo tranzystory BDY57 w obudowie TO3 mają moc 175W ale przy Uce>40V z racji drugiego przebicia są już słabsze niż popularny tranzystor 2N3055.

Aktywny element mocy jest tym lepszy im ma szerszy obszar pracy bezpiecznej SOA, jest liniowy i ma dużą częstotliwość graniczną Ft oraz spore napięcie Uceo.

Statyczny obszar SOA tranzystora ( dynamiczny obszar SOA jest pochodną obszaru statycznego i termicznych stałych czasowych tranzystora ) jest z grubsza scharakteryzowany napięciem Uce do którego można w tranzystorze wydzielać jego pełną moc strat oczywiście odprowadzając ciepło radiatorem i mocą przy napięciu Uceo. Powyżej tego napięcia dopuszczalna moc limitowana efektem II przebicia spada wraz z napięciem Uce i to nierzadko dość szybko. Napięcie to z reguły wynosi 10-30 V ale są tranzystory jak oryginalny 2N3055 gdzie napięcie to wynosi 60V. Rekord pobiły tranzystory japońskie z wartością 70-100V. Ale są też tranzystory gdzie wynosi ono tylko 4V !

Tranzystory mocy BDY90-92 w obudowie TO3 mimo iż są szybkie i stosunkowo liniowe w ogóle nie nadają się do wzmacniaczy liniowych. Napięcie Uce od którego zaczyna się limitujące moc strat II przebicie wynosi 4V. Przy Uce=100V moc strat wynosi maksymalnie śmieszne 4W. Tranzystory mogą pracować jako szybkie przełączniki ale i w tej roli są bardzo delikatne.

Bardzo szeroki obszar pracy bezpiecznej mają z reguły tranzystory Darlingtona.

Dla tranzystora BDX65 w obudowie TO3 wspomniane napięcie wynosi aż 70V podobnie jak dla tanich tranzystorów BD647, 649, 651 w „plastikowej” obudowie TO220. Ale dla typów komplementarnych PNP napięcie to wynosi tylko 30 V ale dalszy spadek mocy jest umiarkowany

Niestety tranzystory Darlingtona we wzmacniaczach mocy sprawiają kłopoty z pogorszoną dynamiczną stabilnością termiczną prądu spoczynkowego. Philips w swoich hybrydowych wzmacniaczach mocy stosuje swoje struktury Darlingtonów ale dla zapewnienia dynamicznej stabilności termicznej prądu spoczynkowego powiększone są wartości rezystorów emiterowych mocy Re co skutkuje pewnym pogorszeniem osiągów i sprawności wzmacniacza. Temat wymaga zbadania i opracowania właściwego rozwiązania bowiem zwiększone rezystory Re to przecież prowizorka.

O ile przy skomponowaniu układu Darlingtona z dwóch tranzystorów wolny jest tylko tranzystor mocy a tranzystor sterujący jest szybki to w monolitycznym Darlingtonie „wolne” są oba tranzystory ale są przyzwoicie wolne. Wymagana mocniejsza kompensacja częstotliwościowa pętli sprzężenia zwrotnego powiększa zniekształcenia nieliniowe.

Monolityczny tranzystor Darlingtona jest z reguły bardziej liniowy niż złożony z dwóch tranzystorów dyskretnych. Zdaniem autora monolityczne Darlingtony to ewolucyjny krok w kierunku scalonych wzmacniaczy mocy. Monolityczny Darlington jest tańszy niż dwa tranzystory dyskretne w jego miejsce. Mniejszy jest też koszt montażu i zbędne są scalone w strukturze oporniki Rbe tranzystorów mocy.

Zdjęcia wykonane kamerą termowizyjną pokazują nierównomierny rozkład wydzielania mocy i temperatury struktury tranzystora mocy. W małych tranzystorach II przebicie w zasadzie nie występuje. Oczywiście I przebicie występuje. Im większa jest struktura tranzystora bez srodkówyrównawczych tym bardziej nasilone są ograniczenia wynikające ze zjawiska II przebicia. Po zastosowaniu środków wyrównawczych w tranzystorach rozkład mocy i temperatur się polepsza i mniejsze są ograniczenia wynikające z II przebicia.

Producenci nie podają temperatury gorącego punktu tranzystora gdzie może rozpocząć się proces II przebicia. Temperatura ta z reguły jest znacznie większa ( ponad 300C ) niż maksymalna katalogowa temperatura złącza. Nadmierny skumulowany czas pracy z wysokimi chwilowymi temperaturami skutkuje zmęczeniem tranzystora i jego uszkodzeniem.

Po inicjacji II przebicia tranzystor jest niekontrolowalny bazą i zapobiec jego zniszczeniu można tylko natychmiast (<1..10usec ) odcinając prąd kolektora. Detekcja rozpoczęcia procesu II przebicia jest prosta a konstrukcja przyrządu testowego do badania faktycznego obszaru SOA tranzystora nie jest bynajmniej trudna.

Polskie licencyjne ( od francuskiego CSF ) komplementarne tranzystory średniej mocy BD254-255 znane były z niesamowitej delikatności. Po ich ulepszeniu i zmianie nazwy na BD354-355 i tak obniżono im katalogową moc strat i zawężono obszar SOA. Tranzystor „2N3055” koncernu Toshiba jest nieomal pancerny ale tak samo oznaczony tranzystor włoskiego Ates jest beznadziejny. „Industry Standard 2N3055” jest produkowany przez firmy pod nazwą 2N3055 ale przez Philipsa jako BDY20, Siemensa jako BD130 a w Polsce miał być produkowany ( lub montowana w obudowie miała być struktura ) jako BDP620 ale nikt go nie widział. Pod oznaczeniem BDxxx i innymi odpowiedniki tranzystora 2N3055 występuje conajmniej we wspomnianym katalogu de facto 17 razy lub więcej.

Tranzystor 2N3055 był pomyślany do zasilaczy gdzie jego toporność ( nieliniowy i tragiczna Ft ) nie była istotną wadą a potrzebny był szeroki obszar pracy bezpiecznej SOA.

Zdecydowanie najlepsze tranzystory mocy produkują obecnie koncerny japońskie. Pod każdym względem ( szeroki obszar SOA, liniowość i częstotliwość graniczna Ft ) górują nad konkurencją.

Częstotliwość graniczna tranzystora bipolarnego w przybliżeniu wynosi 8GHz podzielone przez szerokość emitera liczoną w mikrometrach. Zatem tranzystory o dużej Ft muszą być wykonane technologią o większej rozdzielczości tak jak układy scalone co rzutuje na ich wysoką cenę.

Tranzystory mocy na zakres VHF i UHF wykonywane są głównie opracowaną w RCA technologią Overlay to znaczy połączonych jest równolegle wiele ( w bardzo popularnym pionierskim tranzystorze 2N3866 jest około 100 emiterów ) wąskich emiterów monolitycznych tranzystorów składowych tak jak w układzie scalonym. W gruncie rzeczy jest to układ scalony z czego też wynika dość wysoka cena tych tranzystorów. Użycie w tranzystorach mocy Overlay do izolacji struktury od metalowej obudowy płytki z BeO jeszcze podnosi cenę. Tlenek Berylu BeO jest znakomitym dielektrykiem a jednocześnie ma przewodność cieplną jak miedź.

Lampy elektronowe osiągnęły wysoki poziom doskonałości.

Żadnej konkurencji nie ma dużej mocy klistron w telewizyjnym nadajniku telewizji kolorowej na zakres UHF. Jest dość liniowy i ma bardzo duże wzmocnienie. Klistrony mikrofalowe używane w badaniach kosmosu ( łączność na dystansach setek milionów kilometrów z wehikułami badającymi kosmos wydaje się wprost niemożliwa ) osiągają moc szczytową rzędu 30 MW a nawet więcej z napięciem zasilania rzędu 200-300 KVdc ! Klistron jest produktem przemysłu wysokiej technologi. Klistrony są jeszcze niezastąpione w łączach radiowych w technice militarnej gdzie niemożliwe jest zastosowanie dużych anten kierunkowych o dużym wzmocnieniu i wymagane jest nadawanie dużą mocą także aby osłabić wpływ zakłóceń emitowanych przez wroga. Mankamentem klistronu jest kłopotliwy zasilacz wysokiego napięcia. Zasilacz impulsowy do klistronu małej mocy jest dobrym rozwiązaniem i całkiem miniaturowym co z pewnością przedłuży żywot klistronu w jego niektórych zastosowaniach.

Aby osiągnąć na zakresie VHF moc oferowaną przez nowoczesne tetrody ceramiczne trzeba połączyć sumatorem mocy wiele tranzystorowych wzmacniaczy mocy co nie jest jeszcze rozwiązaniem konkurencyjnym. W tych ceramicznych tetrodach podobnie jak w klistronach stosowany jest magiczny tlenek Berylu BeO mający wiele ciekawych zastosowań.

Katoda każdej lampy elektronowej z czasem traci emisyjność co wyznacza kres jej życia. Niezależnie od tego może nastąpić wcześniejsze uszkodzenie lampy. Przykładowo może ulec uszkodzeniu grzejnik katody lub wystąpić zwarcie międzyelektrodowe.

Współczesne nadajniki wyposażone są w system monitoringu oraz alarm awarii i ciągły, kosztowny, miejscowy nadzór ludzki nie jest konieczny.

Niezastąpiony jest kineskop w telewizyjnym odbiorniku TV i TVC oraz lampa oscylograficzna w oscyloskopach.

Niezastąpiony jest widikon w kamerach telewizyjnych.

Niezastąpione są wzmacniacze obrazu stosowane w noktowizorach i przed kamerami.

Niezastąpiona jest lampa rentgenowska w zastosowaniach medycznych i przemysłowych.

Niezastąpiona jest trioda nadawcza w przemysłowym generatorze dużej częstotliwości do nagrzewania indukcyjnego i pojemnościowego dużej mocy.

Niezastąpione są tetrody nadawcze w potężnych ( do 1-2 MW ) nadajnikach długo i średniofalowych AM ( moc nadajników krótkofalowych też jest znaczna zwłaszcza tych rozgłośni dywersyjnych ) choć te radiostacje mają (?) przede wszystkim sens w czasie wojny a nie pokoju. Obecnie są one mało użytecznym anachronizmem i w dodatku łatwym do zniszczenia. W tych nadajnikach stosowane są w modulatorach najpotężniejsze wzmacniacze akustyczne mocy. Przeciwsobny akustyczny wzmacniacz mocy modulatora nadajnika AM ( użyto we wzmacniaczu lamp nadawczych z uwagi na ogromną moc strat ) pracuje w klasie AB na wyjściowy transformator skąd sygnał poprzez kondensator podany jest na dławik podający lampie nadajnika pracującej w klasie C wysokie anodowe napięcie stałe i modulujące zmienne. Rozwiązanie takie zastosowano aby przez akustyczny transformator przeciwsobny nie płynęła składowa stała od stopnia nadajnika co pozwala zastosować mniejszy rdzeń bez szczeliny powietrznej, zmniejszyć ilość zwoi uzwojeń i zmniejszyć bardzo szkodliwą indukcyjność rozproszenia tego sporego transformatora.

Akustyczne wzmacniacze średniej mocy stosowano do zasilania sieci radiowęzłowej i potężnych megafonów o dużym zasięgu.

„Megafonów” ( głownym kryterium dla elementu wykonawczego jest bardzo wysoka efektywność i może być on wąskopasmowy nawet nie nadający się do dobrej transmisji mowy ) wielkiej mocy można też użyć jako broni akustycznej ogłuszającej charczeniem - piskiem protestujących na ulicy demonstrantów.

Okres wojny jest przedstawiany jako czas szybkiego postępu technologicznego co nie musi być do końca prawdą. Klistron braci Varian powstał przecież przed wojną. Produkowana do dziś w krajach RWPG pentoda nadawcza GU50 to przecież lampa LS50 Telefunken z 1937 roku. Tuż przed wojną Philips opracował przełomową technologie do szerokopasmowych pentod EF50 i pochodnych, które masowo zastosowano dopiero po wojnie. I tak dalej.

Rzeczywiście okres wojny przyniósł postęp w wielu dziedzinach ale nie wiemy co byłoby w świecie alternatywnym bez wojny !

Z drugiego końca skali mocy mamy porzucone miniaturowe lampy do małych ręcznych radiostacji wojskowych, przenośnych radioodbiorników i aparatów słuchowych.

Moc wyjściowa wzmacniacza amplitunera japońskiej firmy Pioneer SX-1980 wynosi 2 x 270 W przy zniekształceniach poniżej 0.03% w pełnym pasmie 20-20 000 Hz. W warunkach pomiaru stosowanych przez innych producentów moc jest jeszcze większa. Także niewiarygodnie wysokie są inne parametry co skłoniło zachodnie czasopisma do zbadania tego urządzenia. Amplituner ma zdecydowanie najlepszy odbiornik UKF-FM świata !

Zasilacz sieciowy dla wzmacniacza mocy ma napięcie +-89V czyli 178 V co zmusza techników do ostrożności przed porażeniem. Zastosowano kondensatory prostownika o pojemności 2 x 22 000 uF a więc potężne co tłumaczy pełną moc także przy częstotliwości 20 Hz co jest unikalne. Kondensatory jak na swoje parametry są dość małe. Przy pełnym ciągłym obciążeniu dwóch kanałów napięcie zasilania spada do +-75V. Część sygnałowa wzmacniaczy mocy zasilana jest stabilizowanymi napięciami +-80V. Regulatory napięcia zasilone są napięciem +-106V. Dokładnie schematem wzmacniacza mocy zajmiemy się dalej.

W każdym stopniu końcowym zastosowano po trzy równolegle ( osobne wyrównawcze rezystory Re ) połączone tranzystory mocy PNP 2SB706A i trzy komplementarne do nich typy NPN 2SD746A o niesamowitych parametrach. Napięcie Uce=220V, moc Pc=200W, Ic=10A, częstotliwość graniczna Ft=15 MHz ale przy małym prądzie. Moc strat spada dopiero od napięcia Uce 70V a przy napięciu Uce=100V tranzystor może pracować z mocą 100W przez sekundę. Obszar SOA jest więc bardzo szeroki. Przy prądzie kolektora 3A wzmocnienie prądowe wynosi 80 i dość wolno spada. Jak na tak duże napięcie Uceo parametry są znakomite !

Konkurencja z Europy i USA może takie urządzenie zrobić tylko importując tranzystory i układy scalone z Japonii.

Latami doskonalone były i są lampy elektronowe. Tak samo jest z tranzystorami.

Potrzeby ludzkie możemy podzielić na naturalne a więc żywność, ubranie i schronienie... jak i wykreowane sztucznie.

Ale zmienia się postać żywności i coraz większy udział w spożyciu ma żywność przetworzona przemysłowo.

Chroniące przed zimnem ubrania stały się przedmiotem wyścigu firm modniarskich oferujących najnowsze kreacje za duże pieniądze. Przemysł wytwarza nowe, modne syntetyczne włókna na tkaniny.

Współczesne mieszkanie czy dom mało przypomina jaskinie czy kurną chatę. Jest coraz lepiej wyposażone. Piec zastąpił ognisko. Piece ulepszano. Wygodne centralne ogrzewanie wyparło piece.

Realizujące nowe potrzeby telefon, odbiornik radiowy i telewizyjne zostały uznane przez nabywców Zachodu za użyteczne. Przedmioty te są doskonalone i kolejna generacja jest lepsza niż poprzednia. Aby nie wypaść z rynku trzeba modernizować produkcje a producenci nowości zgarniają po wysokich cenach śmietankę z rynku.

Czy komputer domowy zostanie przez nabywców uznany za potrzebny. Pewnie tak !

Dawniej ludzie nie wiedzieli jak żyją ludzie gdzie indziej. Fizyczne i finansowe możliwości podróży były bardzo ograniczone. Nawet bilety kolejowe było dość długo drogie. Chłop pańszczyźniany czyli niewolnik w ogóle nie mógł opuścić ziemi folwarku szlacheckiego. Prasa, kolej, radio AM a potem FM, telewizja czarno-biała i kolorowa zmieniły stan rzeczy destabilizując biedne kraje. Ludzi nie daje się utrzymać w ciemnocie. Wiedzą jak dobrze żyje się na Zachodzie.

Polacy po otwarciu granic i otwarciu na świat zachwyceni są witrynami zachodnich sklepów a zwłaszcza elektroniką domową. Jest ona w zasięgu zarobków na Zachodzie ale jest strasznie droga dla Polaka.

Henry Ford rozpoczął masową produkcję samochodów osobowych. Przemysł motoryzacyjny w USA, Zachodniej Europie i Japonii ma duży wkład w Dochód Narodowy bowiem samochody są tam produkowane w wielu milionach sztuk. Samochód osobowy jest po mieszkaniu – domu najdroższym standardowym, masowym towarem. Atrakcją w każdym samochodzie stał się radioodbiornik umilający zwłaszcza długą podróż. Napięcie anodowe w lampowym radioodbiorniku wytwarzała fatalna przetwornica z wibratorem. Był on mało trwały i generował zakłócenia. Bardzo długo wibrator stosowany był w radzieckich radiostacjach wojskowych także produkowanych w Polsce. Gdy tylko pojawiły się germanowe tranzystory mocy zastosowano je w stopniu wyjściowym samochodowego radioodbiornika mocy klasy A per analogia do wykonującej wcześniej tą funkcje pentody. Odbiorniki te pracowały z napięciem anodowym 12V a nawet 6V bez przetwornicy. Sprawa pracy dedykowanych lamp z niskimi napięciami nie jest tu rozwijana. Mocno obciążone cieplnie tranzystory ulegały dość szybkiemu uszkodzeniu i szybko zastosowano przeciwsobny wzmacniacz pracujący w płytkiej klasie AB z transformatorem wyjściowym tak jak w konfiguracji przeciwsobnej lampowej. Różnica poległa na zastosowaniu transformatorka do sterowania wyjściowej pary przeciwsobnej tranzystorów choć w układach lampowych wielkiej mocy też stosowano do sterowania wyjściowych lamp transformator ! Zatem zamiast lamp dano transformator. Motorola w bardzo cienko złoconej eleganckiej obudowie TO3 już w 1956 roku wyprodukowała udoskonaloną technologią tranzystory germanowe „dużej” mocy, głównie do wzmacniaczy samochodowych ale nie tylko do nich. Tranzystory były w miarę niezawodne i miały przyzwoite parametry. Dużym osiągnięciem technologicznym i wizerunkowym Motoroli był pełno - tranzystorowy stołowy odbiornik telewizyjny z 1961 roku.

Tranzystorowe wzmacniacze przeciwsobne z dwoma transformatorkami mają podłe parametry a dodatkowo użycie dwóch transformatorów wyklucza użycie głębokiego korekcyjnego ujemnego sprzężenia zwrotnego. Toteż na zachodzie dość szybko wyszły z one użycia.

Zastosowania tranzystorów szybko opanowano w ZSRR. Znacznie gorzej było i jest tam z produkcją tranzystorów i mikroelektroniki. W 1959 roku stacjonarny tranzystorowy bateryjno - sieciowy radioodbiornik "Mińsk" dostał na wystawie w Nowym Yorku wyróżnienie. W 1962 roku mimo prymitywizmu użytych tranzystorów dodano mu zakres UKF ! Zastosowany tam typowy przeciwsobny wzmacniacz z dwoma transformatorkami stosowany jest jeszcze dziś co jest dobrym dowodem anty - innowacyjności tamtejszego systemu gospodarczego ! Rozwiązanie to jest pracochłonne i drogie na tle nowoczesnych rozwiązań ! Z uwagi na niewielką moc wyjściową ( zastosowane tranzystory wyjściowe to w istocie są tranzystory sygnałowe ) konieczne było stosowanie efektywnych głośników. Zatem alternatywą do tranzystorów mocy jest magnes głośnika o wyższej energii.

Stosunki cen różnych elementów decydują o racjonalności ekonomicznej stosowanych rozwiązań. W odbiornikach kolorowych Rubin stosowany jest wzmacniacz końcowy odchylania pionowego w klasie A z transformatorem, które to rozwiązania na zachodzie porzucono już w latach sześćdziesiątych. Układ jest energożerny i ciężki. Ciężki jest radiator do germanowego tranzystora mocy którego maksymalna temperatura pracy jest niewielka i ciężki jest transformator.

W wielu krajach nie podjęto produkcji germanowych tranzystorów przewodności NPN – przykładowo Polska i NRD. W USA produkowano je marginalnie. Ale produkowane są w Czechosłowacji i ZSRR.

Pod koniec lat pięćdziesiątych zastosowano we wzmacniaczu mocy komplementarny i quasi komplementarny wyjściowy wtórnik emiterowy mocy. Sterujący ten wtórnik stopień napięciowy objęto płytkim równoległym sprzężeniem zwrotnym i parametry były nadal słabe ale już dużo lepsze. Przełomem był układ wzmacniacza w konfiguracji: stopień wejściowy P(N) bezpośrednio sterujący stopień napięciowy N(P) i komplementarny NPN+PNP wtórnik mocy. Możliwe było zastosowanie głębokiego sprzężenia zwrotnego i parametry wzmacniaczy bardzo się poprawiły. Konfiguracja ta jest nadal popularna w ZSRR.

Valvo w 1962 roku ( katalog ) wypuściło komplementarną parę germanowych tranzystorów mocy AD161-162 o obudowach TO66. Tranzystory mają napięcie Uceo tylko 20V ale mają duże wzmocnienie prądowe i małe napięcie nasycenia oraz przyzwoitą częstotliwość graniczną Ft. Przeznaczone były głównie do odbiorników samochodowych ale szybko zastosowano je w domowych odbiornikach radiowych i telewizyjnych, gramofonach i magnetofonach. Użyto ich w licencyjnych magnetofonach Grundig - Kasprzak ZK120T i ZK140T i stereofonicznych odbiornikach Trawiata i Atena będących unowocześnionym odbiornikiem DSTL-202 z identycznym wzmacniaczem. DSTL-202 to prawdziwe dziwactwo w którym odbiornik FM/AM jest lampowy a wzmacniacz tranzystorowy. Zaimportowano drogie tranzystory mocy AD161/162 i AC180 a oszczędzono grosze na tranzystorach radiowych BF do części radiowej. W Trawiacie i Atenie odbiornik i dodany stereodekoder są już tranzystorowe.

W licencyjnym magnetofonie kasetowym MK125 użyto popularnej pary komplementarnej mniejszej mocy AC187-188 w dziwnych prostopadłościennych obudowach. Ich analogiem są gorsze tranzystory ZSRR GT403-404 ale analogów tranzystorów AD161-162 nie zdołano tam wyprodukować. Wzmacniacze mocy w odbiorniku Trawiata zasilane są napięciem stabilizowanym 22V ( niebagatelny koszt regulatora ) co pozwala osiągnąć maksimum mocy wyjściowej z komplementarnej pary tranzystorów AD161-162, do 6W na kanał. Odbiornik jest nieudany - nawet ściszony mocno szumi co w zasadzie uniemożliwia cichy odsłuch na przykład wieczorem. Ma też tragiczny stereodekoder. Konfiguracja części napięciowej NPN-PNP pozwala oszczędzić na niestosowanych elementach RC układu Bootstrap.

W Europie po parze tranzystorów AD161-162 zastosowano już pary komplementarne i quasi-komplementarne krzemowe. Dominowało opisane udane rozwiązanie z bezpośrednim sprzężeniem „napięciowych” tranzystorów PNP-NPN (lub odwrotnie ) i komplementarnym wtórnikiem emiterowym mocy.

Zastosowanie podwójnego wtórnika mocy pozwala mocno zmniejszyć zniekształcenia nieliniowe.

W FunkTechnik 4/1974 dano przegląd stosowanych rozwiązań w akustycznych wzmacniaczach mocy. Pokazane tam rozwiązanie z bezpośrednim sprzężeniem tranzystorów napięciowych P-N i (quasi) komplementarnym wtórnikiem emiterowym mocy bije inne rozwiązania na głowę. Rozwiązanie quasi-komplementarne stosowane było i jest z braku tranzystorów mocy PNP do typu NPN. Wzmacniacz z tranzystorami mocy BD130 Siemens (=2N3055) i komplementarnymi sterującymi BC141 -161 czyli trochę lepszymi niż nasze licencyjne tranzystory BC211-313 bowiem mają Uceo=80V, o mocy 40W ma zniekształcenia poniżej 0.04%.

Temat wzmacniacza mocy ma wiele aspektów.

Odbiornikiem mocy ze wzmacniacza jest głośnik lub zestaw głośników czyli kolumna głośnikowa z filtrami LC czyli zwrotnicą. Elektryczny równoważnik głośnika ma szeregową elektryczna gałąź RL i poprzeczną elektromechaniczną gałąź RLC. Gałąź poprzeczna odpowiedzialna jest za rezonans mechaniczny głośnika. Powyżej częstotliwości rezonansu mechanicznego Fr głośnik niskotonowy lub szerokopasmowy do częstotliwości ca 200-400 Hz ma charakter pojemnościowy. Przy częstotliwości circa 200-400Hz głośnik jest czysto rezystancyjny bowiem ma miejsce słaby rezonans indukcyjności cewki z równoważna elektromechaniczną pojemnością poprzeczną z gałęzi RLC. Powyżej częstotliwości 200-400Hz ( umownie 300 Hz) impedancja głośnika jest coraz mocniej indukcyjna.

Zniekształcenia nieliniowe głośnika szybko rosną przy spadku niskiej częstotliwości i wzroście mocy sygnału. Z pustego i Salomon nie naleje. W żadnym razie nie należy do głośnika podawać silnego sygnału nisko-niskotonowego bowiem głośnik zamieni go głównie w zniekształcenia nieliniowe a nie niskie basy !

Zdaniem autora system elektroakustyczny powinien być sprzedawany kompletny i stosowana w Polsce praktyka jest właściwa. Odbiornik winien być sprzedawany razem z kolumnami głośnikowymi. Z kolei regulacja niskich tonów winna być dopasowana do możliwości głośnika a tak często nie jest i jest to ciężki błąd konstrukcyjny !

Wzmacniacz lampowy ma na wyjściu transformator. Sterując napięciowo wyjściową pentodę wzmacniacza bez żadnego sprzężenia zwrotnego zauważymy bardzo ciekawe zjawisko. Indukcyjność transformatora jest częściowo równolegle połączona z zastępczym elektromechanicznym poprzecznym dwójnikiem RLC rezonansu mechanicznego głośnika. Skutkiem indukcyjności transformatora rezonans elektromechaniczny głośnika pojawia się wyżej niż rezonans samego głośnika sterowanego ze sztywnego źródła napięciowego. Na przykład zamiast 40 Hz rezonansu głośnika mamy rezonans przy 60 Hz ale ten rezonans też wzmacnia powyżej owych 60 Hz sygnał ! Wzmacniacze lampowe mają dużą impedancje wyjściową co efektem rezonansu głośnika podkolorowuje niskie tony i to te które głośnik jeszcze bez dużych zniekształceń skutecznie odtwarza a nie zamienia w harmoniczne. Lampowe brzmienie jest faktem bezspornym ale poza opisanym efektem i niskimi zniekształceniami przy małej mocy raczej efektem negatywnym czyli słabym pasmem i dużymi zniekształceniami.

Zwróćmy uwagę że kondensator wyjściowy tranzystorowego wzmacniacza z zasilaniem asymetrycznym tworzy dzielnik ( nie ma tu na płaszczyźnie zespolonej wykresu wskazowego trójkąta napięcie jak na przykład z RC i RL ) pojemnościowy z pojemnościowym w zakresie Fr - 300 Hz głośnikiem co jest bardzo niekorzystne i znacznie obniża faktyczną moc wyjściową wzmacniacza. "Stałe" napięcie średnie na wyjściu wzmacniacza powoli zmienia się wraz z asymetrycznym napięciem zasilania czyli obciążeniem co przy dużej pojemności kondensatora wyjściowego daje w zakresie infradźwiękowym bardzo szkodliwe poruszanie się membrany głośnika co wyklucza dużą pojemność wyjściową. Zatem stabilizowane zasilanie wzmacniacza daje największą moc z wyjściowej pary tranzystorów i pozwala stosować duży kondensator wyjściowy wzmacniacza. Ale na regulatorze napięcia spory jest minimalny spadek napięcia a on dodatkowo sporo kosztuje. Elementy mocy bez regulatora napięcia zasilania są słabo wykorzystane co przekłada się na marny stosunek ceny do mocy wzmacniacza. Zatem prymitywne zasilanie asymetryczne wzmacniacza mocy porzucono najszybciej jak to było możliwe.

Zamiast pojedynczego wejściowego tranzystora P(N) dano różnicowa parę tranzystorów 2xP (2xN) zbliżając się do konfiguracji współczesnego wzmacniacza operacyjnego !

Niezawodność wzmacniaczy mocy wzrosła niemniej niepokojący był problem uszkodzenia głośnika ( dymienie a nawet możliwość inicjacji pożaru ) pełnym napięciem stałym z zasilacza po awarii wzmacniacza mocy z symetrycznym zasilaniem bez kondensatora wyjściowego. Hamowało to rozpowszechnienie zasilania symetrycznego wzmacniacza.

-Głośnik można ochronić bezpiecznikiem topikowym na wyjściu wzmacniacza objętym sprzężeniem zwrotnym eliminującym także zniekształcenia powodowane przez odrobinę nieliniowy bezpiecznik. Wartość skuteczna prądu płynącego przez każdy tranzystor mocy wzmacniacza wynosi 0.707 prądu wyjściowego i lepiej ( lepsza jest ochrona głośnika, jest w 100% pełna co sprawdzono ) dać dwa niżej zwymiarowane bezpieczniki topikowe w gałęzi dodatniej i ujemnej zasilania każdego wzmacniacza. Tanie bezpieczniki topikowe wlutowane w płytę drukowaną nie powinny mieć nawet blaszanych podstawek bowiem oszczędza się na kosztach a wzmacniacz i tak wymaga fachowej naprawy po uszkodzeniu bezpiecznika.

-Może wyjścia obu stereofonicznych kanałów wzmacniaczy załączać na głośniki jeden wspólny przekaźnik wyłączany po stwierdzeniu na którymkolwiek wyjściu niebezpiecznego napięcia stałego. Przekaźnik może także eliminować nieprzyjemne stuki przy włączaniu i wyłączaniu wzmacniacza wyłącznikiem z sieci.

-Można także wyjście wzmacniacza lub zasilacz po zdetekowanej awarii zewrzeć wyzwolonym triakiem chroniąc głośnik co spowoduje zadziałanie topikowego bezpiecznika sieciowego wzmacniacza.

Najwyższej jakości kolumny głośnikowe są drogie. Każdy pożar niesie ze sobą wielkie straty materialne i śmierć ludzi. Wydaje się że problem niebezpiecznego napięcia stałego po awarii trochę demonizowano ale faktem jest że cewka głośnika zanim ulegnie uszkodzeniu dymi i ryzyko pożaru jest niezerowe. Przeprowadzony eksperyment nie doprowadził do groźby pożaru ale dym się pojawił. Przed takim eksperymentem najlepiej zapytać strażaka o środki ostrożności. Odcięcie zasilania z sieci musi być dwoma "wyłącznikami" i dodatkowo bezpiecznikiem instalacyjnym. Głośnik "do spalenia" musi być umieszczony ma metalowej lub ceramicznej podstawie, okno już uchylone a w pogotowiu gaśnica. W pobliżu nie może być niczego łatwopalnego. Obecne muszą być dwie osoby.

W tranzystorach bipolarnych mocy występuje uciążliwe II przebicie skutkiem podwójnej koncentracji prądu na obszarze struktury mocniej nagrzewanym mocą strat (1) i dodatkowo pod emiterem (2). Pierwsze przebicie cieplne następuje w każdym tranzystorze. Trudno powiedzieć przy jakiej temperaturze zaczyna się zniszczenie struktury tranzystora. Chwilową temperaturę struktury rzędu 300C tranzystory znoszą całkiem dobrze. Faktem jest że tranzystory mocy ulegają zużyciu skutkiem wielu głębokich cykli cieplnych i wychodzeniem poza dozwolony obszar SOA. Tranzystory mocy w mocno eksploatowanych wzmacniaczach mocy ulegają uszkodzeniu po średnio długim okresie czasu.

Tranzystor 2N3055 stworzony w 1961 przez RCA i produkowany technologią homotaksji ma bardzo szeroki obszar SOA i pełną moc można w nim wydzielić aż do maksymalnego napięcia Uceo czyli 60V. Niestety tranzystory znakowane jako 2N3055 innych producentów mają znacznie węższy obszar SOA czyli nie mają najważniejszej zalety.

W Polsce produkowane są w przestarzałej technologii Mesa licencyjne tranzystory mocy BDY23-25. Oryginalna francuska linia tranzystorów ma dalej typy BDY 26,27,28 o kolejno coraz wyższych napięciach Uceo. Tranzystory te są znacznie szybsze niż 2N3055 ale są nieliniowe i mają mały obszar pracy bezpiecznej SOA. Słabo nadają się do wzmacniaczy mocy.

W ZSRR produkowana jest podobna linia tranzystorów mocy Mesa KT802, 803, 805, 808. Są równie marne i delikatne jak nasze BDY23-25. Selekcjonowany tranzystor KT808 ( tak samo jak KU608 ) jest kluczem odchylania poziomego w telewizyjnych odbiornikach czarno - białych.

Czechosłowacka Tesla produkowała i produkuje tranzystory Mesa rodziny KU606-608. Ale produkuje też znakomite tranzystory KD503 ( KD501, KD502 mają niższe napięcie Uceo ) o Pmax=150W i Uceo=80V, Ic=20A. Mają one częstotliwość graniczną Ft=2MHz i szeroki obszar pracy bezpiecznej SOA. Są one liniowe ! Znakomicie nadają się do wzmacniaczy mocy. Pewnym ich mankamentem jest brak komplementarnego typu PNP. Po podniesieniu im częstotliwości granicznej Ft i napięcia Uceo ( w rzeczywistości jest ono znacznie większe niż gwarantowane minimalne katalogowe Uceo ) byłby tranzystorem z marzeń.

Umieszczenie struktury tego tranzystora w obudowie TOP3 znacznie obniżyłoby jego cenę i umożliwiło mechanizacje – automatyzacje montażu tranzystora w produkowanym wzmacniaczu.

Tylko w Japonii produkowane są w oparciu o japoński patent tranzystory mocy VFet czyli Vertical Fet Jest to wiele zintegrowanych monolitycznie małych tranzystorów podobnych do JFet połączonych w strukturze równolegle ( analogia do bipolarnej technologi Overlay ) ale o charakterystyce bardziej triodowej a nie pentodowej jak typowy tranzystor JFet. Autorowi są one znane wyłącznie z czasopism. Recenzje wzmacniacza TA-4650 firmy Sony z komplementarnymi tranzystorami VFet w obudowach TO3 są entuzjastyczne. Tranzystory mocy VFet mają duże częstotliwości graniczne i są bardzo szybkie jako przełączniki mocy. Ich mankamentem jest mały uzysk produkcyjny oraz nietypowa i trudna technologia produkcji co skutkuje wysoką ceną tranzystorów. Schemat TA-4650 jest dość konwencjonalny poza tym że tranzystory VFet, które są normalnie załączone są mocno spolaryzowane odwrotnie ( napięcie ujemne bramki dla typu N ) niż normalnie tranzystory Bipolarne !

Prasa omawia też nowszy, drogi wzmacniacz Sony TA-N7B o bardzo wysokich parametrach i mocy wyjściowej 2 x 100W na obciążeniu 8 Ohm.

Jak już powiedziano parametry tranzystorów bipolarnych psują się wraz ze wzrostem napięcia Uceo. Komplementarny bipolarny wtórnik wyjściowy wykonano na 3 tranzystorach równolegle połączonych o Uceo tylko 30V ! Mają one częstotliwość graniczną 100 MHz i są dość liniowe jak to tranzystory niskonapięciowe. Ponieważ zasilanie części mocy wynosi aż +-65V to tranzystory bipolarne pracują w kaskodach z VFetami. Ponieważ VFety są normalnie załączone a ich napięcie odcięcia bramki przy Uds wynosi circa 15-20V to nie potrzeba żadnego układu do sterowania bramek Vfetów a wystarczy jej połączyć z wyjściem. Rezystory w bramkach są konieczne aby nie powstały lokalne pasożytnicze generatory na zakresie VHF jako że tranzystory mają dużą częstotliwość graniczną.

Tak jak we wzmacniaczu operacyjnym są dwa stopnie wzmocnienia napięciowego – wejściowa para różnicowa JFet i kaskodowy stopień napięciowy Q109, 110.

Ponieważ funkcjonuje mit o rzekomej szkodliwości sprzężenia zwrotnego to Sony zastosował zbędne lokalne sprzężenie zwrotne sprzed wtórnika wyjściowego rezystorami R123, 124, 126, 112 ( można je rzekomo usunąć co polepsza parametry ), 111 i główne sprzężenie z wyjścia R113, 111 co pozwoliło mu podać w materiałach reklamowych że doskonałe brzmienie i znakomite parametry osiągnięto DZIĘKI płytkiemu sprzężeniu zwrotnemu ! To klasyka działań pozoracyjnych !

Produkcja VFetów w USA i Europie Zachodniej jest niemożliwa z uwagi na zaporową ochronę patentową. Przemysł Japonii jest bardzo silny ale rzucanie wyzwania USA i Europie jest raczej przedwczesne.

Bell Laboratories licencje na odkryte tranzystory sprzedawał za niewielkie pieniądze w dodatku przekazując mnóstwo informacji technologicznej a nawet urządzając pokazy. To i inne zachowania Japonii jest policzkiem, który nie zostanie puszczony płazem tym bardziej ze wojenna propaganda wymierzona w Japonię była w rzeczywistości rasistowska.

Powojenne porozumienia supermocarstw USA i ZSRR zdemontowały tradycyjny rasistowski system kolonialny i rzuciły na kolana mocarstwa kolonialne Anglię, Francję,Belgię, Hiszpanie, Portugalię... III Rzesza wdrożyła w wielkiej skali praktyki rasistowskie pragnąc eksploatować i wymordować ludność Europy Wschodniej nazwanych podludźmi i docelowo przywłaszczyć jej tereny. Polaków, Rosjan... Niemcy chcieli traktować tak samo jak Brytyjczycy Hindusów. Oficjalnie rasizm jest wyklęty ale narody Europy Wschodniej są w istocie uważane za coś gorszego niż zachodni nadludzie. Nawet Niemcy zachodni z wyższością spoglądają na Niemców wschodnich.

USA są obrażone na VFeta. Równolegle połączenie tysięcy małych monolitycznych Mosfetów ( analogia do Overlay ) nie jest żadną sztuką i tranzystory Mosfet mocy na pewno zyskają popularność jako że będą ekonomicznie produkowane na liniach NMOS zbyt już słabych dla nowych modeli mikroprocesorów i pamięci.

Rozwój gospodarczy „Zachodu” ( USA, Europa Zachodnia i Japonia ) pchany jest wyłącznie innowacjami wdrażanymi przez modernizującą się gospodarkę jako że popyt na „tradycyjne” towary jest całkowicie zaspokojony i nie ma możliwości zwiększenia ich sensownej sprzedaży. Swój udział w strategi wzrostu gospodarczego ma też przemysł elektroniczny. Przykładowo znacznie droższy sprzęt stereofoniczny klasy Hi-Fi po kampaniach reklamowych całkowicie wyparł sprzęt monofoniczny tam gdzie miało to sens. Ale idea kwadrofoniczna okazała się niewypałem. Droższe i dużo bardziej skomplikowane odbiorniki kolorowe TVC prawie całkowicie wyparły odbiorniki czarno – białe.

Wielkiego rynku upatruje się w domowych mikrokomputerach, których pierwsze modele całkiem dobrze się sprzedają. Wszystko zależy od postępów mikroelektroniki.

Niewielkiej mocy wzmacniacze użyte są w przenośnych radiomagnetofonach czy prostych odbiornikach stołowych AM/FM i odbiornikach telewizyjnych oraz prostych samodzielnych magnetofonach i gramofonach. Większą moc i lepszą jakość ma wzmacniacz samodzielny lub stereofonicznego amplitunera do mieszkania a jeszcze większą do domu jednorodzinnego ze sporym salonem. Sprzęty te produkowane są masowo. Głośność odsłuchu ogranicza cierpliwość sąsiadów i ryzyko uszkodzenie słuchu.

Kilogram domowego sprzętu elektronicznego ( a tym bardziej profesjonalnego ) jest droższy niż kilogram mebli czy sprzętu AGD wchodzącego na wyposażenie mieszkania.

Stan technologicznego zaawansowania gospodarki mierzy się wartością kilograma eksportu i importu. Nowoczesna gospodarka eksportuje rzeczy nowoczesne i wagowo drogie a kupuje m.in. tanie surowce do przetworzenia.

Większej mocy potrzeba w sprzęcie profesjonalnym do kina, teatru, hali widowiskowej i w końcu do koncert rockowego na stadionie gdzie potrzeba już kilowatów mocy. Jest to produkcja co najwyżej średnioseryjna.

Moc wyjściową jednej pary tranzystorów ogranicza obszar pracy bezpiecznej SOA i reaktancja a nie tylko rezystancja głośników. Im sztywniejszy jest zasilacz tym większa jest wyjściowa moc ciągła. Nieubłagana fizyka powoduje ze im wyższe jest napięcie Uceo tranzystora tym jest on wolniejszy ( produkowane tranzystory mocy są jeszcze daleko od tego ograniczenia ) i ma coraz większy obszar nieprzyjemnego w skutkach quasi -nasycenia.

Równoległe połączenie tranzystorów mocy wraz z dwukrotnym obniżeniem „rezystancji obciążenia” i wzmocnieniem zasilacza daje podwojenie mocy ale zwiększone indukcyjności połączeń układu sprawiają kłopoty.

Przy tym samym obszarze SOA tranzystorów większą moc wyjściową i mniejsze straty mocy uzyskamy w klasie G.

Dla dużych mocy lepszy jest układ mostkowy który także lepiej wykorzystuje zasilacz. Wreszcie stabilizowanego napięcia może dostarczyć zasilacz impulsowy.

Z wybranymi równolegle łączonymi po 5 tranzystorami mocy KD503 w układzie mostkowym można dojść do 1000 watów mocy. Dodając klasę G można osiągnąć dużo więcej ale układ się komplikuje

Kraje socjalistyczne mają duże zaległości rozwojowe do nadrobienia i rozwijają się imitacyjnie. Rozwojowi ogromnie szkodzi Zimna Wojna.