Wyjście beztransformatorowe

Wyjście beztransformatorowe ( OTL ) to rodzaj lampowego wzmacniacza mocy audio , w którym pominięto transformator wyjściowy w celu uzyskania większej liniowości i wierności. Konwencjonalne konstrukcje wzmacniaczy lampowych opierają się na transformatorze wyjściowym, który łączy stopień wyjściowy wzmacniacza z głośnikiem . Zamiast tego OTL wykorzystują jedną z dwóch podstawowych metod łączenia stopnia wyjściowego: sprzężenie bezpośrednie (DC) lub sprzężenie pojemnościowe (AC).

Dodatkowe definicje

Istnieją pewne spory co do stosowania szerszego terminu „OTL” do projektów i wariantów sprzężonych pojemnościowo. Konieczność odróżnienia tych projektów od ich bezpośrednio sprzężonych odpowiedników doprowadziła do nieformalnego przyjęcia kilku dodatkowych terminów, w tym:

• OCL (bez kondensatora wyjściowego) — wyróżnia projekty OTL bez wyjściowego kondensatora sprzęgającego (bezpośrednio sprzężony)
• DC-OTL — oznacza projekt sprzężony bezpośrednio; synonim OC
• AC-OTL — oznacza konstrukcję ze sprzężeniem AC (pojemnościowym).
• Z-OTL — oznacza niewielką klasę wariantów, opartą na patencie US 5,612,646. Chociaż ściśle mówiąc nie jest beztransformatorowy, unika nieporęcznego transformatora częstotliwości audio i jego ograniczeń częstotliwości, i zasadniczo moduluje wyjście o wysokiej impedancji stopnia próżniowego z nośną wysokiej częstotliwości, dzięki czemu może przejść przez mały, wielouzwojeniowy transformator wysokiej częstotliwości, który ma być zastosowany do obciążenia głośnika o niskiej impedancji.

Zróżnicowanie projektów

Poprzez metody sprzęgania: sprzężenie bezpośrednie a sprzężenie pojemnościowe i warianty

Tło: Metoda sprzężenia wyjściowego wzmacniacza lampowego służy generalnie dwóm podstawowym celom:

• Negacja (blokowanie) wysokich napięć DC w sekcji wyjściowej, aby zapobiec szkodliwemu przepływowi prądu stałego przez głośnik.
• Dopasowanie stosunkowo wysokiej impedancji wyjściowej konwencjonalnej lampy próżniowej do stosunkowo niskiej impedancji konwencjonalnych głośników.

Bezpośrednio sprzężone projekty

W konstrukcjach OTL ze sprzężeniem bezpośrednim zarówno niezbędne blokowanie prądu stałego, jak i dopasowanie impedancji są realizowane odpowiednio poprzez topologię sekcji wyjściowej wzmacniacza i wybór typów lamp próżniowych o wystarczająco niskiej impedancji, aby umożliwić efektywne przeniesienie mocy do głośnika. Zazwyczaj wzmacniacze OTL ze sprzężeniem bezpośrednim będą miały regulowaną przez użytkownika kontrolę przesunięcia DC, która pozwala użytkownikowi odciąć wszelkie szczątkowe napięcie DC znajdujące się na zaciskach wyjściowych wzmacniacza przed uruchomieniem. Istnieją również warianty sterowane serwo.

Konstrukcje sprzężone pojemnościowo

Podobnie jak konstrukcje ze sprzężeniem bezpośrednim, konstrukcje ze sprzężeniem pojemnościowym polegają na doborze typów lamp o wystarczająco niskiej impedancji, aby spowodować przeniesienie mocy do głośnika. Jednak w przeciwieństwie do konstrukcji ze sprzężeniem bezpośrednim, konstrukcje ze sprzężeniem pojemnościowym nie mają nieodłącznego blokowania prądu stałego ze względu na swoją topologię. Zamiast tego napięcie prądu stałego w sekcji wyjściowej jest blokowane przez wyjściowy kondensator sprzęgający – zazwyczaj kondensator elektrolityczny o dużej pojemności (3000-6000 μF ), który jest umieszczony między sekcją wyjściową wzmacniacza a głośnikiem.

Według topologii sekcji wyjściowej

Istnieje kilka praktycznych podejść do projektowania sekcji wyjściowej wzmacniacza OTL, z których każde ma swoje mocne i słabe strony. Podczas gdy niektóre topologie dobrze nadają się do bezpośredniego sprzężenia, inne są bardziej odpowiednie do sprzężenia pojemnościowego. Różne konstrukcje będące w eksploatacji mogą być zatem pogrupowane w oparciu o ich wspólne topologie sekcji wyjściowej. Typowe topologie obejmują:

• Futtermana (przykłady: Counterpoint, Fourier, Julius Futterman, New York Audio Labs (NYAL), Prodigy Audio Labs., Silvaweld i in.)
• cyrklotronu (przykłady: Atma-Sphere Music Systems, Joule Electra, Tenor i in.)
• bieguna totemu (wiele przykładów, w tym SEPP i wtórnik białej katody)
• mostka H (kilka przykładów)
• single-ended (przykłady: Transcendent Sound SE-OTL, różne wzmacniacze słuchawkowe małej mocy)

Aplikacje OTL

Wzmacniacze mocy OTL do napędzania głośników wymagają wielu lamp połączonych równolegle, aby uzyskać wymagany prąd sterujący. Alternatywą jest użycie głośników o wysokiej impedancji (obecnie rzadkość, ale Philips wyprodukował głośniki 400 i 800 omów, takie jak numer typu: AD4690/M800).

Wzmacniacze słuchawkowe OTL są bardziej powszechne, ponieważ typowe słuchawki wymagają prądu, który może dostarczyć pojedyncza para lamp.

Konstrukcje OTL są czasami używane również podczas prowadzenia długich kabli komunikacyjnych lub kabli połączeniowych , gdy wymagana jest przewidywalna i niska impedancja wyjściowa.