Усилитель Уильямсона
Рабочая точка каждого каскада оптимизирована на минимум нелинейных искажений при достаточном запасе по перегрузке. Выходной каскад смещён в чистый режим A; на практике он обычно строился на экранированных лампах в триодном включении. При использовании ламп KT66 или 807 выходная мощность усилителя со штатным блоком питания составляла 15 Ватт. Для достижения бо́льших мощностей, писал Уильямсон, необходимо использовать выходной каскад на параллельно включённых лампах; в статье 1947 года он упомянул о постройке опытного семидесятиваттного образца, но деталей этой конструкции не сообщил.
Усилитель Уильямсона
В области низких частот амплитудно-частотная характеристика усилителя с разомкнутой цепью ООС формируется тремя фильтрами верхних частот (ФВЧ). Первый и второй ФВЧ — классические RC-фильтры на межкаскадных конденсаторах — в авторском варианте имели одинаковые частоты среза в 6 Гц; третий ФВЧ, образованный внутренними сопротивлениями выходных ламп (2…2,5 кОм) и индуктивностью первичной обмотки трансформатора (100 Гн), в состоянии покоя имел частоту среза около 3 Гц. При выбранной Уильямсоном глубине обратной связи такая комбинация трёх ФВЧ с близкими частотами среза неустойчива; для её стабилизации Уильямсон ввёл в анодные цепи первого и второго каскада RC-цепи частотной коррекции с постоянными времени порядка 200 мс, по совместительству служившие развязывающими фильтрами питания. Дополнительную стабилизацию обеспечивала нелинейность выходного трансформатора: по мере роста переменного тока в первичной обмотке её эффективная индуктивность возрастала, а постоянная времени выходного LR-фильтра увеличивалась. Авторский вариант Уильямсона был устойчив, но его запас устойчивости был слишком мал — поэтому и самодельщики, и производители серийных усилителей неминуемо сталкивались с самовозбуждением. Простейшим решением проблемы — при условии использования высококачественного выходного трансформатора — было разнесение частот среза межкаскадных фильтров, например, в «ультралинейном Уильямсоне» Хафлера и Кероса (1952 год) они составляли 1,3 и 6 Гц.