УМЗЧ состоит из трех каскадов: двухтактного эмиттерного повторителя, усилителя напряжения и выходного каскада с узлом компенсации (коррекции) нелинейных искажений.
Эмиттерный повторитель (VT1, VT2) работает в режиме А и служит для обеспечения требуемого входного сопротивления УМЗЧ. Цепи R1C2 и R8C3 образуют ФНЧ второго порядка с частотой среза около 63 кГц.
Усилитель напряжения сигнала (VT3-VT6) представляет собой двухтактное токовое зеркало, нагруженное резисторами R15, R17. Коэффициент передачи тока Кт этого каскада определяется отношением сопротивлений резисторов в эмиттерных цепях входящих в него транзисторов: Кт = R11 /R12 = R13/R14 » 2,5; коэффициент усиления напряжения Кu — значением Кт и отношением выходного сопротивления каскада (точнее — сопротивления его нагрузки) к входному: Ku=KтRвых/Rвх = R11R15/R12(R11 + R8 + 0,5R9).
Режим работы токового зеркала по постоянному току задан резистором R10. Необходимо отметить, что вносимые каскадом нелинейные искажения зависят от разброса сопротивлений резисторов R11-R14; поэтому их необходимо попарно подобрать. Более точно токовое зеркало балансируют подстроечным резистором R9 (добиваются минимального уровня второй гармоники усиливаемого сигнала). Ток покоя каскада выбран таким, что максимальный ток сигнала равен его половине.
Особенность выходного каскада (VT7-VT12) — в наличии узла компенсации нелинейных искажений. Поскольку схема каскада симметрична, рассмотрим работу верхнего (по схеме) плеча узла, которое выполнено на транзисторах VT9, VT13. Входной сигнал (будем считать его неискаженным) одновременно поступает на базу транзистора VT11 оконечного каскада и (через резистор R24) на эмиттер транзистора VT13.
Выходной (искаженный) сигнал, пройдя резистор R30, подводится через делитель R27R26 к базе транзистора VT13, который в результате выделяет напряжение ошибки и подает его на вход эмиттерного повторителя, собранного на транзисторе VT9. Из искаженного сигнала напряжение ошибки вычитается на резисторе R20. Сопротивление резистора R24, определяющее глубину компенсации искажений, связано с сопротивлениями резисторов R20, R26, R27 соотношением: R24 = R20R26/(R26+R27). Критерий правильного выбора этих резисторов — близкое к нулевому выходное сопротивление УМЗЧ. При необходимости его нетрудно сделать и отрицательным (достаточно уменьшить в одинаковой мере сопротивления резисторов R24, R25), однако коэффициент гармоник в этом случае несколько возрастает (примерно до 0,2 %).
Цепи R21C8, R23C9 и конденсатор С10 устраняют самовозбуждение, возникающее вследствие перекомпенсации на высших частотах.
Описываемый УМЗЧ «мягко» ограничивает амплитуду выходного сигнала и не боится коротких кратковременных замыканий цепи нагрузки. Объясняется это тем, что выходного тока токового зеркала не хватает для вывода транзисторов VT11, VT12 из строя. Ток зеркала ограничен его током покоя и определяется сопротивлением резистора R10. Ограничение сигнала в этом каскаде наступает раньше, чем в выходном, а поскольку токовое зеркало ограничивает «мягко», то и УМЗЧ в целом делает это «мягче».
Благодаря отсутствию общей ООС УМЗЧ не вносит динамических искажений и абсолютно устойчив при переходных процессах и работе на комплексную нагрузку. Искажения типа «ступенька», кроссоверные, коммутационные, а также «гладкие» нелинейные искажения и амплитудные потери снижаются узлом компенсации.
К недостаткам описываемого УМЗЧ следует отнести небольшую выходную мощность, низкий коэффициент использования питающего напряжения, высокие требования к источнику питания (во избежание роста четных гармоник он должен быть стабилизированным). Выходную мощность можно повысить, подняв напряжение питания (возможно также применение двуполярного источника), стабилизированным напряжением можно питать не весь УМЗЧ, а только входной каскад и токовое зеркало.
