Агент час с лишним проводил анализ...очень познавательно. Думаю надо начать с нее..На лампе я уже слушал.
1. Что это за схема
Фильтр DSD-потока с шины I2S: пассивный ФНЧ 2-го порядка (Саллен–Ки, повторитель) → истоковый повторитель на JFET → выходной разделительный конденсатор.
Тракт сигнала:
text
Вход ── Свх 1 мкФ ── R1 4,7 кОм ──┬── R2 4,7 кОм ──┬── Rст 100 Ом ── затвор J1
│ │
C1 2200 пФ C2 1000 пФ
│ │
└── к истоку J1 └── GND
(к выходу)
J1: сток ── +12 В; исток ──┬── Свых 4,7 мкФ ── Выход ── R5 150 кОм ── GND
└── коллектор Q1 (источник тока 5 мА)
2. Фильтр (подтверждается подписью «Элементы фильтра Баттерворта» — на схеме зелёным выделены R1, R2, C1, C2)
Это Саллен–Ки с повторителем (J1 — буфер с K=1): C2 включён с выхода фильтра на землю, C1 — с средней точки R1/R2 на выход повторителя (бутстрэп-конденсатор, классика схемы Саллен–Ки).
f₃дБ = 1/(2π√(R1·R2·C1·C2)) = 1/(2π·4,7к·√(2,2 нФ·1 нФ)) ≈ 22,8 кГц
Q = √(C1/C2)/2 = √2,2/2 ≈ 0,74 (идеальный Баттерворт = 0,707) → АЧХ максимально плоская, без горба.
Крутизна спада — 12 дБ/окт.
Для DSD128…512 (битклок 5,6448 / 11,2896 / 22,5792 МГц) шум квантования лежит выше ~100 кГц: подавление ≈ 26 дБ на 100 кГц, ≈ 46 дБ на 400 кГц, ≈ 66 дБ на 1 МГц. При этом в полосе 20 кГц спад всего ≈ −2 дБ. R1 = 4,7 кОм, кроме прочего, ограничивает ток, который выход I2S отдаёт в ёмкости фильтра (≈0,7 мА макс.).
3. Питание и смещение
+12 В, развязка: 100 мкФ (электролит) ‖ 0,1 мкФ (керамика) на землю.
Делитель смещения: R3a 1 МОм → R3b 1,2 МОм → R4 2,2 МОм с +12 В на землю (ток 2,7 мкА).
Точка R3a/R3b ≈ 9,3 В — развязана конденсатором 10 мкФ.
Точка R3b/R4 ≈ 6,0 В — отсюда питается затвор: через R2 (4,7 к) и Rст (100 Ом) на затвор J1 (тока затвора нет, ~0,5 нА, поэтому падение на Rст нулевое). Эта же точка по переменному току заземлена через C2.
4. Режимы транзисторов — главное
J1 — LSK170B (N-канальный JFET), включён общим стоком (истоковый повторитель)
Параметр
Значение
Uзи (затвор)
≈ +6,0 В (с делителя)
Id
5 мА — задаётся источником тока, а не JFET
Uзи(раб.) = Uз − Uи
≈ −0,06…−0,5 В (типично ≈ −0,2 В; Idss бина B = 6…12 мА, Vp = −0,2…−2 В)
Uи (исток)
≈ 6,1…6,5 В (типично 6,2 В)
Uси
12 − 6,2 = 5,8 В
Область
Насыщение (активный/пинч-офф режим): Uси = 5,8 В ≫ |Uзи − Vp| ≈ 0,2…0,8 В, Id = Idss(1−Uзи/Vp)² — квадратичный закон соблюдён
gm
≈ 16 мС (gfs 22 мС при Idss, scale √(Id/Idss)) → Zвых ≈ 1/gm ≈ 60 Ом
Рассеяние
5,8 В × 5 мА = 29 мВт (предел 400 мВт)
Именно повторитель: Kу ≈ 0,95…0,99, входное сопротивление ~ГОм (не нагружает фильтр), выходное ~60 Ом (легко качает 150 кОм нагрузки). Назначение — развязать фильтр от нагрузки и быть буфером в Саллен–Ки.
Q1 — BC550C: проходной транзистор источника тока (схема с коллектором вверх, «исток J1 → коллектор Q1»)
Параметр
Значение
Uк
6,2 В (подключён к истоку J1)
Uэ
5 мА × 120 Ом = 0,6 В
Uб
≈ 1,25 В
Uкэ
5,6 В, Uбэ ≈ 0,65 В
Область
Активная (линейная): Uкэ = 5,6 В ≫ Uкэ(нас) ≈ 0,1…0,3 В; коллекторный переход смещён обратно (Uкб = +5 В)
Iк
≈ 4,99 мА, Iб ≈ 10 мкА (hFE 400…800)
Рассеяние
≈ 28 мВт
Q2 — BC550C: регулирующий (следящий) транзистор
Параметр
Значение
База
верх Re (0,6 В) — следит за током
Эмиттер
земля (0 В)
Коллектор
база Q1 (1,25 В) — отбирает лишний базовый ток
Uбэ
≈ 0,6 В (на пороге открывания), Uкэ = 1,25 В, Uкб = +0,65 В (обратное)
Область
Активная: Uк > Uб > Uэ, коллекторный переход обратно смещён (не насыщен!)
Iк
≈ 40 мкА
Как работает источник тока (в точности по подписи на схеме «Q1, Q2, Re, Rb: источник тока около 5 мА в истоке J1»):
Rb 100 кОм подтягивает базу Q1 с его же коллектора (т. е. с истока J1, 6,2 В) — это и запуск, и питание базы: I(Rb) = (6,2−1,25)/100к ≈ 50 мкА.
Q1 открывается, ток через Re растёт, напряжение на Re растёт.
Как только U(Re) достигает Uбэ(Q2) ≈ 0,6…0,65 В, Q2 приоткрывается и начинает сливать избыток базового тока Rb в землю, запирая Q1.
Равновесие: I = Uбэ(Q2)/Re ≈ 0,6…0,65 / 120 ≈ 5,0…5,4 мА — совпадает с подписью «около 5 мА».
Итог: все три транзистора работают в активной (линейной) области — J1 в режиме насыщения по-джит-фетовски (пинч-офф), Q1 и Q2 — в активном режиме биполярников, ни один не в насыщении и не в отсечке.
5. Мелочи, которые стоит знать
Rст 100 Ом — не «токозадающий», а гасящий резистор в затворе (с Cзи LSK170 ≈ 20 пФ даёт полюс ~80 МГц, давит паразитное возбуждение).
Выход: Свых 4,7 мкФ + R5 150 кОм → ФВХ с частотой 0,23 Гц (не сказывается). Постоянная составляющая (~6,2 В) на выход не проходит.
Вход: Свх 1 мкФ с цепью смещения (~1,1 МОм) → ФВХ ≈ 0,15 Гц.
Скорость: при 5 мА и C1 = 2200 пФ максимальная скорость нарастания ≈ 2,3 В/мкс — с большим запасом для звука.
Разброс: у LSK170B Idss = 6…12 мА, Vp = −0,2…−2 В, поэтому Uзи и Uи «плавают» от экземпляра к экземпляру (Uи ≈ 6,05…6,5 В), но ток всё равно держится 5 мА — источник тока всё определяет. Главное, чтобы Idss конкретного экземпляра был заметно больше 5 мА (бина B хватает с запасом, бина A — уже впритык).
6. Что на схеме выглядит неоднозначно
Нижняя обкладка конденсатора 10 мкФ (развязка точки 9,3 В) на рисунке визуально никуда не уходит — скорее всего, подразумевалась земля, но в отрисовке это не показано. На работу остальной схемы не влияет.
Часть резисторов (R3a, R3b, R4, R5, Rb, Re, Rст) нарисована тёмными/пунктирными прямоугольниками, поэтому их номиналы я сопоставил по подписям и по геометрии (положение подписи + разрывы в проводнике) — уверенность высокая, но не абсолютная для R3a/R3b/R4.
1h 11m 39s | 8 minutes ago
