Пути улучшения звучания усилителей низкой частоты. Качество элементной базы
апгрейд радиотехника У101 Итак начнём! 1. Источник питания. Схемы источников питания, могут незначительно отличаться!(подключение трансформатора). Чтобы получить приличную выходную мощность надо иметь приличное питание. Воспользуемся подарком изготовителей трансформатора: вся вторичная обмотка выполнена одним толстым проводом (по моему 0,8мм). Следовательно, вполне можно переключить питание мощного выпрямителя VD5…VD8 с контактов 4 - 4* на 3 – 3*, что позволит поднять напряжение с +/-26В до +/-31В. При этом слаботочный выпрямитель VD1…VD4 становится не нужным и удаляется вместе с проводами, а его накопительные конденсаторы С2 и С7 подключаются параллельно соответствующим конденсаторам мощного выпрямителя. Но все связи с контактами 5,6 и 9,10 должны сохраниться. Я оставил эту схему и запитал ее от 25 вольт для питания стабилизатора преда, индикатора, защиты. Стабилизатор преда сделан на LM 7815-7915 на плате преда добавлены конденсаторы 220 мкф для сглаживания пульсаций.
Далее начинается колдовство. Определяем на плате конденсаторов фильтра геометрическую середину между земляными выводами конденсаторов С2,С3,С4 и С7,С8,С9, зачищаем и залуживаем её. Назначаем эту точку главной общей точкой всего усилителя. От неё пускаем 2 толстых провода на минусы выходных разъёмов. От неё пускаем общие провода на УМ и УП. От неё пускаем 2 провода на контакты 6 и 6* трансформатора, удалив перемычку между ними. Одновременно убираем связь платы выпрямителя с корпусом. Организуем связь общего провода с корпусом на входных разъёмах усилителя. И проверить – чтобы больше нигде не было контактов общего провода с корпусом. И напоследок подключаем параллельно первичной обмотке трансформатора конденсатор 0,047х630В для подавления импульсных помех из питающей сети. 2. Усилитель мощности. Если на месте VT1 стоит КТ315Д, то его надо заменить на КТ315Г для снижения уровня шумов. Если стоит КТ361Д, как в прилагаемой схеме, то трогать его не надо. Суть предлагаемых изменений: выковырять «изюм» разработчиков и вставить свой. После удаления VT6 и VT7, установки перемычки, замены R10 на диод D7 и закорачивания R15 цепь D7-VT5-R11 превращается в диодный стабилизатор для источника тока на VT8, уже на который работает раскачивающий транзистор VT10. Для снижения нелинейных искажений раскачивающий транзистор VT10 должен быть высоковольтным, мощным и с большим коэффициентом усиления. КТ961А как раз соответствует этим требованиям, поэтому заменяем исходный транзистор на более подходящий. Классическая схема. Идиллию нарушает только резистор R42. Он подпаивается со стороны печати в надрез печатного проводника около коллектора VT2. Введение этого резистора повышает устойчивость всего УМ и позволяет избавиться от компенсирующих конденсаторов С4,С5,С9,С10, а также резисторов R20,R21. Побочные эффекты введения R42 проявятся при прослушивании. Для нормальной работы электролитического конденсатора ему нужен зарядный потенциал от 0,6В, а на обкладке С3 его нет. Следовательно здесь должен стоять неполярный конденсатор, ограничивающий полосу пропускания в районе 5 Гц. Отсюда номинал 22мк НП. Настройка обычная: в разрыв питания подключить амперметр и выставить ток холостого хода около 40 мА. Затем восстановить контакт и запускать в работу. Красным цветом выделены вновь введённые или изменённые компоненты и перемычки, а синим цветом выделены удалённые компоненты.Нумерация соответствует штатной схеме.
3. Предварительный усилитель вариант с тремя микросхемами. Микросхема DA1 введена в предусилитель исключительно для согласования с пьезокерамическим звукоснимателем. Я думаю, что сейчас это уже не актуально, а шумы она добавляет, и потому смело выбрасываем микросхему DA1 вместе со всей обвязкой и кидаем перемычку, используя освободившиеся отверстия на печатной плате. Красным цветом выделены вновь введённые или изменённые компоненты и перемычки, а синим цветом выделены удалённые компоненты. Нумерация соответствует штатной схеме. На этом рисунке показана микросхема DA1 и компоненты, которые следует удалить вместе с ней на плате U5 УНЧ-П. Далее более точно подгоняем цепи тонкомпенсации под регулятор громкости. Затем расширяем полосу пропускания усилителей DA2.1 и DA3.1 как по ВЧ, так и по НЧ и корректируем параметры темброблока. Чтобы вернуть напряжение питания микросхем DA2 и DA3 в допустимое русло, надо подкорректировать R47 и R48. В составе предусилителя имеются подстроечные резисторы R24 и R26 для подстройки коэффициента усиления всего усилителя. Условия настройки: на входе – 0,5В 1кГц; регулятор громкости – на максимум; на выходе – 14В без нагрузки выставить резисторами R24 и R26. Красным цветом выделены вновь введённые или изменённые компоненты и перемычки, а синим цветом выделены удалённые компоненты. Нумерация соответствует штатной схеме. На этой схеме показана схема доработки УНЧ-П, микросхема DA1 не показана.
В предусилителе с 1 микросхемой ничего менять не надо. Единственное чтобы уже совсем заморочиться, добавить еще одну микросхему поверх первой с целью разделить каналы, отрезав ножки соответствующего канала. Практика и опыт показали что в этом опере каналы сильно влияют друг на друга.(переходные помехи) 4. Индикатор. В блоке индикации стоят встроенные параметрические стабилизаторы +15В и -15В. При увеличении напряжения с 26В до 31В резисторы R3 и R13 начинают сильно греться. Поэтому их надо заменить на 680 Ом мощностью 0,5 Вт. Если захочется снизить яркость свечения индикатора, то надо уменьшить ток накала, увеличив R14 и R15 до 20 – 30 Ом. 5. Корректор УПЗ-15. На сегодняшний день все известные магнитные звукосниматели с подвижным магнитом работают с корректирующей ёмкостью в 470пФ. Соответственно ёмкость конденсаторов С1 и С2 изменена до 470пФ. 6. Плата входов. Чтобы расширить полосу пропускания вниз с 20 до 7 Гц можно увеличить ёмкость конденсаторов С4,С5,С14,С15 до 0,33мк. Это в конце работы по мере надувания щёк. Мне в ходе доработок ни разу не попадался усилитель с фоном. Возможно просто повезло, фон устраняется легко при соответствующей разводке земли и экранизации шлейфа от переключателя входов к плате коммутации. Для этого снимаем разъем с платы коммутации, разбираем его и одеваем на шлейф подходящего размера экран. Конечно "Marantze", "Rotel", "Sherwood" из него наверно не получится, но с такими как "Dual", "Grundig", "Tandberg", "Technics", "Panasonic" того времени выпуска и в той же весовой категории по качеству звука доработанная "Радиотехника У-101" вполне может поспорить. Совершенно необходимо убрать ублюдочный умножитель напряжения для питания корректора и стабилизатор на микросхеме и транзисторе КТ815 (плата входов). Дело в том, что туда приходит переменный ток с вывода 5 трансформатора, значит обратный переменный ток идет по земле. Такая схема видимо разработана для проигрывателя ЭП-101, где более высоких напряжений нету. (в некоторых схемах, в большинстве что мне попадались питание на стаб попадает после фильтра) можно поставить стабилизатор на КР142ЕН9 с любой буквой) Заменяется резистором на 200...300ом (с шины +31) и стабилитроном на 24в. Еще при поднятии напряжения до +-31 греется реле (!) на плате защиты. Нужно или поставить другое реле, или подобрать резистор. В своем усилителе я оставил маломощный выпрямитель, переведя его на +-26в для защиты, предварительно и индикатора. А мощный +-31 на УМ. По поводу электролитических конденсаторов: Их в любом случае менять. Что здесь можно порекомендовать? И обязательно выбросте все глинянные флажки заменив их на пленку а из блока питания МБМ- заменив на соответствующие пленочные или керамику. Все ёмкости по питанию есть смысл увеличить в 40 - 100 раз. (на практике лучше поставить 2 по 4700) Блок питания: вместо банок по 2000 мкф можно спокойно поставить 10 000 мкф. размеры практически те же. Не лишним будет зашунтировать их плёночными по 1 мкф УНЧ: Ёмкости С14,С15,С16,С17 - 220мкф УНЧ-П: С37,С38 - 470 - 1000мкф Защита, блок индикации: там оставить номиналы как есть. К сказанному могу добавить следующее: 1. Плату входов неплохо заменить на релейный коммутатор. 2. Корректор УПЗ-15 есть смысл убрать, т к он вносит искажения в сигнал в т ч и на соседних входах. 3. Переключатель Стерео/Моно можно легко превратить в выключатель темброблока. Штука полезная. Сигнал "до темброблока" берётся с точек, где раньше были С23 и С24. Сигнал "после темброблока" соответственно с точек "4" и "6". Далее Сигнал поступает на вход УМ. Мной (Павел) неоднократно проверена данная переделка. Замеры на осциллографе показали увеличение мощности до 42 ВТ в канале. Анализатором проверена АЧХ УМ она стала более равномерна, пред после переделки расширил пропускную способности. Практически мы вносим не большие изменения- но поверьте усилитель запел!!!
Частенько бывает, что попросят посмотреть усилитель чтобы немного улучшить звук.....Дело в выходные сделано, а следов не остается.
Потом вспоминаешь - что это было?
Поэтому хоть для себя (может кому и пригодиться) буду в каждом сообщении немного описывать что делалось в конкретном усилителе и по возможности прикладывать фотки.
Также буду здесь давать ссылки, если какой усилитель описан в другом блоге или форуме.
Не раз уже спрашивали, поэтому во вступлении сразу и скажу: я не буду в сообщениях прилагать осциллограммы, спектры усилителей и упоминать про регулировки тока покоя УМ. Это все делается по обычным методикам измерений, регулировке.. специалистам известно как и к какому результату надо прийти, чтобы усилитель хорошо играл и хорошо знают, к чему может привести неправильное выставление смещения и термокомпенсации токов покоя.
А неспециалистам лучше этого не знать.
http://www.electronics.ru/files/article_pdf/3/article_3164_325.pdf
http://www.rlocman.ru/shem/schematics.html?di=278201
Дисклеймер: советчик не несет никакой ответственности за свои советы.
E.O.S. AE-90F LE
Усилитель сделан на совесть.
Шумы,
наводки на выходе - отличные (за исключением тылового правого канала - тут
чувствуется близость БП,.... но всё в пределах нормы).
Операционники - на входе OPA2604, a фильтрах AD712JN.
Но: как звучит рояль, скрипки, барабан - мне не понравилось.
Поставил панельку на предварительный каскад и перетыкал все ОУ, что у меня были (слушал в полную полосу, без фильтров).
Питание предварительных каскадов и фильтров двухполярное 14 вольт.... жалко, что нельзя попробовать 8066.
В общем, мой итог: если на мид то AD823, на ВЧ хорошо проходит LM4562 или из серии LME49XXX.
Остановился на LM4562 и LME49722..... скорее всего так и оставлю... больше там ничего делать не буду. Заиграло более ровно.. теперь нет резкости, увеличилось разрешение.. сцена пошла в глубину, получше стали послезвучия..
По питанию дополнительно заблокировал ОУ керамикой 0,1 мкФ NPO, так как не вижу, что там стоит с обратной стороны.
По идее там нужно думать про доработку драйвера УМ.., а с фильтрами - пока не решил что делать.
Genesis STEREO 100
Известный усилитель, довольно неплохой.
Задача - сделать директ (безвозвратно).
Будет работать на миды.
Проверяю..
работает, но в одном канале на прямоугольнике (уже на средней мощности),
возбуждение на вершинах импульсов, и на максимальной мощности (на 4 Ом) - явная
просадка в амплитуде..... понятно, будем разбираться.
Также переделаю известную фичу усилителя (кто в теме), что по питанию
предварительных каскадов в минусовом плече стоит 79L12, а в плюсовом
обыкновенный параметрический стабилизатор.... и так далее, но без фанатизма.
В начале разобрался с возбуждением/просадкой... скорее всего потёк один/два из выходных 142/147 в УМ. Благо они недорогие, поэтому подобрал транзисторы и заменил все шесть (три TIP142T и три TIP147T). Возбуждения больше нет, УМ работает стабильно.
Заменил по питанию конденсаторы на входе и после дросселя и резистор,
заблокировал первичку и вторичку керамикой.
Выпаиваю
ОУ, которая работала на фильтрацию, и выпаиваю все элементы, которые как-то
связаны с входной ОУ, подрезаю пару дорожек, входную меняю на LME49740.
Разделительные конденсаторы поставил неполярные Ничиконы... пробовал полярные,
услышал окрас, поэтому лучше всего по нейтральности прошли ES.
Заменяю 79L12 на 7912 (ясно, что эта крошка элька может греться до 150 градусов,
но её рабочая температура за 80 мне нравится... ясно, что задача гасить с 33 до
12 вольт при токе 18 мА не веселая...), далее выпаиваю стабилитрон на 12 вольт
и ставлю стабилизатор 7812. До стабилизаторов устанавливаю НЧ фильтр (RC
цепочку 27 Ом и 47 мкФ*35), после стабилизаторов 100,0*16 Силмик2, все
блокируется керамикой и пленкой 0,1.
Снизу платы выходы предварительного ОУ со входами УМ соединяю проводками (справа видны шесть новых транзисторов УМ):
Общий вид платы усилителя:
Ну и что тут
говорить... звучание исправилось в лучшую сторону по всем параметрам.
Мне понравилось - звучит ясно и чисто.
Усилитель Genesis Five Channel.
Задача: все каналы в директ (без фанатизма и безвозвратно).
Немного не тянет на объем конструкции выходного дня… но тем не менее напишу
здесь.
Усилитель рабочий.
Открываем.
Плата красивая, на ней установлены радиоэлементы пассивные и активные.
Два блока питания, не стабилизированные, от одного SG3525.
Один БП работает на сабовый канал, второй БП работает на 4 канала – это хорошо.
Сразу видно, что один из входных конденсаторов по питанию 1000,0*16 вспучился,
но электролит еще не вытекал.. это тоже хорошо.
Проверяю на работоспособность – играет.. можно сказать, что усиливает. После
прослушки осталось тягостное впечатление - есть проблемы в звуке в виде
невнятности басов, никаких ВЧ и мыльной середины (3 и 4 каналы) и резких
перемещений КИЗ влево вверх во всех каналах… сабовый канал вроде как все в
норме, но как-то сухо.
Инструментальная проверка:
В 1-4 каналах на выходе видны какие быстрые скачки наводок, а в 4 канале на
выходе постоянка 0,2 вольта.
Питание предварительных каскадов саба двухполярное 12 вольт, а 1-4 каналов
двухполярное 18 вольт. Правда плюсовое 18 вольт показывает 19,5 вольт и кажется
прыгает еще выше….
Ясно, будем разбираться.
Начну описывать переделку в директ с сабового канала.
В сабовом канале в стоке предусмотрена возможность дистанционного управления
громкостью саба, поэтому в усилителе стоит THAT2181LC с буфером на одиночном ОУ
071. Выпаиваем их (красные галки) и обходим перемычками. На входе сабового
канала стоит 074. Нам нужно только два ОУ – один входной и второй регулятор
уровня, делать такой переходник нет желания, поэтому поставил счетверенный
OPA4134 на переходнике, …. а два неиспользуемых ОУ соединил как обычно:
минусовой и выход, а плюсовой на землю. Входной разделительный конденсатор
меняю на Wima 0,47 мкФ.
Также в части платы, где расположены предварительне каскады 1-4 каналов, выпаиваем сумматор сабового канала, который состоит из сборки резисторов 100 кОм и сдвоенного ОУ 072. Также подрезаем на краю платы дорожку, по которой суммированный сигнал идет на вход сабового канала, чтобы исключить взаимные наводки от/на саб.
Теперь беремся за 1-4 каналы. Общий принцип одинаковый - выпаиваем ОУ, которые задействованы на фильтра, освобождаемся от всех лишних соединений в виде резисторов и конденсаторов, оставляем только входной ОУ и один ОУ на регулятор Level.
Входные ОУ в усилителе использованы в корпусе L.
Искать такой переходник долго, да и боюсь стандартный переходничок на DIP не влезет, надо только SMD, так как монтаж из-за резисторных сборок очень плотный. Легче сделать из универсальной дырявой платки. Вот так все получилось:
Вот так выглядит часть доработанной платы входов 1-4 каналов:
Красными галками помечены заменённые входные разделительные конденсаторы Elna Cerafine 10*16, ОУ LME49740 и LME49860.
В счетверенном ОУ 49740 задействованы только два ОУ, другие два нейтрализованы.
Заменяю электролиты в питании предварительных каскадов:
Более детально исследую стабилизаторы 7818 и 7918. Обнаруживаю проблему в виде переменного контакта (скорее всего это трещина в дорожке) среднего вывода (минусовой) стабилизатора 7818 с землей. Припаиваю средний вывод к земляному полигону платы. Включил – вот теперь плюсовое и минусовое питание предварительных каскадов одинаковое и составляет 18 вольт (точно - +18,3 и -18,4 вольта).
Вот так выглядит обратная сторона платы (уже отмытая от заводского флюса):
Немного возимся с блоком питания, по ходу исправляя обнаруженные дефекты в виде вздувшегося входного конденсатора:
Чтобы случайно при отключении межблоков 3 и 4 каналов сигнал с 1 и 2 каналов не прошел в 3 и 4 канал, нужно на плате разрезать дорожки указанные красными стрелками (выход предвара 1,2 канала), так как дорожки идут к красным точкам (вход 3,4 канала).
И еще.
Очевидно только в этом типе усилителей: выпрямительные диоды сабового канала совсем не прижимаются (там не предусмотрен прижимной винт) к радиатору.. при разборке видно, что диоды касаются к радиатору только краем корпуса - полоской в 1мм.
Поэтому при сборке нужно на эти диоды нанести толстенный слой термопасты.
*******************************************
Вот теперь усилитель зазвучал ровно и чисто.
Второй поход.
Через год усилитель вернулся.Каким-то образом его конкретно залили водой во включенном состоянии......
После обследования - сгорели предохранители и выгорели клеммы внутри предохранителедержателей, прогорела плата под одним транзистором БП четырех каналов и сгорели все базовые резисторы, у конденсаторов на входе (после дросселей) отгорели ножки, в первом канале обуглились печатные дроссели в базах одного плеча, сгорели 22 омные резисторы по землям RCA.... и т.д. и т.п.
После восстановления и включения - в сабовом канале на выходе постоянка и сильно греются выходные транзисторы.
Итого: 16 транзисторов, не считая конденсаторов, прогоревшей платы и др.:
Вот так прогорела плата (это уже после восстановления):
Переделка предохранителедержателей:
Погонял - все работает, хотя из опыта - возможно еще на этом дефекты не закончатся..., кто его знает какие еще транзисторы потекли в результате перегрузки.
E.O.S. AE-620T
Разобраться непонятками работы усилителя и сделать полный директ.
Смотрим: до клипа по каналам пиковое 68 вольт, в мосту 136 вольт (нагрузка 4
Ом, питающее 12,2 вольта, на вторичке 36,2 вольта).
Flat - остается работать подъем басов.
Включаем L.P - работает, но если поставить регулировку фазы к ближе к нулю -
выходная мощность падает в три раза.
На выходах по постоянке примерно по 22 милливольта, шум примерно 10 мВ и чисто
- наводок от БП в шумах не видно.
Блок питания не стабилизированный, при входном 12 вольт - на вторичке
плюс/минус 35,7 вольт, при входном 14,7 вольт - на вторичке 43,3 вольта.
На предварительные каскады по питанию стоит параметрический стабилизатор на
стабилитронах.... при входных выше 14 вольт минусовое напряжение предвара
выскакивает за 15,6 вольт, естественно стаб греется не по децки... (на плате
нарисован номинал балластных резисторов по 390 Ом, а стоят по 270 Ом.....)
На плате есть четыре резистора напаянных навесным.. почему и для чего -
разбираться нет времени.
Входной ОУ - AD712.... в фильтрах - JRC5532.
На холостую совсем не греется... при 12,2 вольтах ток ХХ - 0,62 А.
Входной ОУ меняю на 5532, все ОУ фильтров и фазовращателя выпаиваю, оставляю только крайний ОУ для ивертирования сигнала, чтобы усилитель мог работать мостом.
Соединяю перемычками (предварительно подрезав дорожки, чтобы сигнал не шёл туда, куда не надо), ОУ по питанию блокирую конденсаторами 0,1 мкФ.
Разделительные меняю на Nichicon Muse ES 22,0*50 вольт, в питании предвара ставлю по 1000,0*25 вольт (стояли 470,0).
Так, как нагрузка параметрического стабилизатора уменьшилась - пересчитываю балластный резистор и ставлю пяти ваттные по 560 Ом.
Но минусовой стабилитрон все равно выходит за зону стабилизации и греется. Меняю минусовой стабилитрон (заодно и плюсовой,... на всякий случай) - и все становится нормально - при входном 14,7 вольт (вторичное 43,3) на стабилитронах по 15,2 вольта (а при входном 12 вольт (вторичное 35,7) - на стабилитронах по 14,8 вольта)
Шум на
выходе уменьшился до 5 мВ.
Теперь усилитель работает в директ и может мостится.... для баса как раз.
Улыбнуло: при раскручивании усилителя - под винтами прижимных планок мощных
транзисторов стояло по две шайбы и одной гровер.. но под одним винтом стояло
три шайбы, а шайбы гровер не было.
Вот думаю, нехорошие какие сборщики...
Когда открутил и вынул плату из корпуса - гровер оказался прижатым под одним из
выходных транзисторов.
Так что всё нормально, шайба гровер нашлась.
Хорошо, что изолирующая прокладка довольно толстая и не продавилась шайбой
гровер на корпус.
GENESIS Profile Four Ultra
Задача: сделать в полный директ.
Усилитель будет работать в двухполоске (точнее: миды и СЧ/ВЧ пассивно), поэтому обратить внимание на мидбасовую область.
Смотрим: БП нестабилизированный, при входном 11,7 - вторичные 23 и 32 вольта,
при входном 14,5 - вторичные 28 и 40 вольт.
Постоянка на 1 и 3 каналах по 40-45 мВ, на 2 канале 210 мВ, на 3 канале 130 мВ.
Достаточно большие пульсации с частотой БП на выходах УМ (гейны на максимуме) -
1-1,5 вольта.
Питание предварительных каскадов удивительно, но очень чистое, а вот
двухполярное 37 вольт, которое поступает на предвыходные каскады УМ - в отрицательном
напряжении откровенная пила в 3 вольта, в положительном чуть меньше - 1
вольт....
1. выпаиваем 4 резистора по 100 кОм
2. выпаиваем два резистора 2,55 кОм
3. выпаиваем два конденсатора 150 нФ
4. Перерезаем 2 дорожки с обратной стороны платы, которые ведут к разъему HI Level IN
5. Ставим две перемычки (обозначены голубым цветом)
6. Ставим разделительные конденсаторы на входе Silmic II - 10 мкФ*25в
7. меняем два конденсатора 100 мкФ*16в
8. подрезаем две дорожки, которые идут на 3,4 каналы (отмечены красными кружочками 1 и 2)
9. Меняем микросхему предвара на OPA1654
10. Выпаиваем микросхему TL074, которая стоит на фильтрах
11.
Меняем четыре конденсатора в УМ (отмечены красными галками), номинал тот-же 10
мкФ*16в.
Постоянка на выходе 1 и 2 каналов стала 36 мВ и 102 мВ.
Пульсации на выходе УМ 1 и 2 каналов стали в два раза меньше.
Включаем, греем и потом слушаем и сравниваем:
Очень явно глубина сцены стала в два раза глубже, появилась ясность на СЧ и ВЧ.
Пытаемся бороться с "пилой" в питании предвыходных каскадах УМ.
Выпаиваем два конденсатора 100 мкФ*50в.
Измеряем - один практически сдох и в нем осталась только треть емкости, второй наполовину... естественно ESR показывает 1,1 Ом и 0,5 Ом соответственно.
Ставим новые конденсаторы того-же номинала (низкоимедансные, с ESR ниже 0,1 Ом) и смотрим на предмет пилы - теперь "пила" составляет в амплитуде только 0,2-0,3 вольта.
Продолжаем дальше в таком-же духе:
..."сдуваем" лишние микросхемы (отмечены красными кружочками) и
перепаиваем входную микросхему в 3 и 4 каналах на OPA1654.
Меняем конденсаторы в выходных каскадах УМ 3 и 4 канала:
Выпаиваем 0,22 мкФ, заменяем конденсаторы в фильтре питания предварительных каскадов на 220,0*16v.....
Желтыми линиями нарисован путь перемычек, которые запаяны с обратной стороны платы...
В результате предварительные каскады на плате после доработки выглядят так:
Перемычки на обратной стороне платы и разрезанные дорожки (1-6) выглядят так:
Постоянка на выходе 3 и 4 каналов стала 35 мВ и 60 мВ.
Шумы на входах УМ уменьшились как минимум в два раза.
Теперь немного о блоке питания.
Сделан он по обычной схеме на SG3525.
В стоке БП работает на частоте 41 кГц (период 24,4 микросекунды).
Меняем резистор на 6 ноге SG3525 номиналом 1,8 кОм на 1,5 кОм.... частота стала 47 кГц.
Наводки (пульсации БП) на выходе УМ всех каналов в результате всех вышеуказанных доработок (гейн на максимуме) уменьшились в пять раз.
Пометки для себя:
- еще бы заменить 79М12 и 78М12 на 15 вольтовые (стоят в корпусе D-PAK, но
можно припаять и в TO-220).
- для уменьшения пульсаций по 37 вольтам заменить две штуки 10 мкФ*50 вольт
(стоят по краям драйверов УМ) на что-то с низким ESR ... можно 47 мкФ*50 вольт.
Была возможность заглянуть в усилитель еще раз.
Поменял конденсаторы 10 мкФ*50 вольт на 100,0*50 вольт. Пульсации стали на
уровне 10 мВ.... в принципе так мало и не надо, то есть менять его нужно, но
достаточно поставить 47,0*50 вольт... но обязательно 105 градусный.
У различных компьютерных акустических систем среднего ценового сегмента (в частности Microlab PRO2 и Thonet & Vander Dass) был замечен один общий и сильно неприятный недостаток - при включении чего-то в соседнюю розетку в колонках слышится громкие раздражающие щелчки. Что особенно не радует в ночное время. Ручку громкости у компьютерных колонок удобно выкрутить до значения, близкого к максимальному, чтобы в будущем регулировать её в полном диапазоне с компьютера. Что не лучшим образом влияет на громкость тресков. Особенно громко щёлкали колонки при выключении очистителя воздуха для пайки , но и на всяческие мелкие импульсные блокои питания/зарядные устройства, включаемые и выключаемые из соседней (и не только) розетки реакция колонок тоже была неприятной. Обозначенная проблема - следствие тотальной экономии китайцами на всём при проектировании и производстве. Решение проблемы - добавить в схему то, на чём было сэкономлено.
При осмотре внутренностей акустики было замечено отсутствие какого-либо фильтра помех сетевого напряжения. Сами усилители в подобных устройствах традиционно делаются на микросхемах со встроенным стабилизатором, т.е., весь блок питания у них состоит из трансформатора, диодного моста и пары электролитических конденсаторов (в моих усилителях их ёмкость - 4700 мкФ на каждое плечо).
Для начала, решено было установить сетевой фильтр. Проблему щелчков при включении/выключении вентилятора в соседней розетке он не решит (в этом можно убедиться, подключив колонки к качественному внешнему сетевому фильтру - полностью щелчки не исчезают), но лишним точно не будет, учитывая обилие импульсных помех в розетке. Сильно заморачиваться с фильтром не стал и заказал в Китае, вот такой (на всяких алиэкспрессах подобные фильтры ищутся поисковым запросом “EMI power amplifier filter”).
Фильтр впаял в разрез проводов питания. Крепить внутри его не стал, просто поместил в распечатанную на 3D-принтере небольшую коробчонку, чтобы не заммкнуло куда и не прибило током кого..
Следующий простой и очевидный способ улучшить качество питания - увеличить ёмкости "электролитов" хотя бы до 10 000 - 15 000 мкФ. При этом стоит учитывать то, что пусковые токи при зарядке таких емкостей так же увеличатся, и диодный мост должен иметь хороший запас по току, чтобы при включении ему не поплохело. Так же, для лучшей фильтрации, я добавил по дросселю в каждое плечо (получив Т-образный LC-фильтр). В результате нарисовалась такая схема:
И заказаны платы:
Тут в каждое плечо можно установить до пяти электролитических конденсаторов ёмкостью от 2200 мкФ до 4700 мкФ (с рабочим напряжением от 25 … 63В) и по паре неполярных конденсаторов. В качестве последних я использовал китайские плёночные на 0.22 мкФ, такие:
На плате выведены входной и выходной разъёмы, причём, на вход можно подавать как переменное напряжение (тогда ставится диодный мост), так и уже выпрямленное (если планируется использовать мост уже имеющийся в усилителе).
Собранная плата получилась такой:
Далее, с платы усилителя убрал выпрямительные диоды. Вообще, их можно и оставить, если не критично то, что на них упадёт ещё пара вольт питания. Вместо диодов поставил ещё парочку дросселей на 100 мкГ - хуже от них точно не станет. Плату конденсаторов закрепил в корпусе, провода от понижающего трансформатора идут на её вход, выход фильтров - на питание платы усилителя. Также установил на выходах фильтра ещё по диоду FR157 для шунтирования импульсных помех (катодами к плюсу), они внесли весомый вклад в забарывание щелчков.
Результат - щелчки при выключении соседа-вентилятора стали возникать реже, а громкость их стала ощутимо меньше, они уже не раздражали так, как изначально. Громкого резкого звука при включении/выключении теперь не наблюдается вообще. Увеличение емкостей в фильтре БП даёт меньшие просадки напряжения и на высокой громкости теперь не должно быть ощущения, что звук проваливается.
Доработка УМЗЧ с нестандартным включением ОУ
В свое время многие радиолюбители повторили усилитель мощности ЗЧ, описанный Н. Трошиным в статье "УМЗЧ с нестандартным включением ОУ" ("Радио". 1988. № 6. с. 55, 56). По отзывам радиолюбителей, усилитель прост, надежен в работе, легко налаживается и обладает очень неплохими параметрами. Все это так. Однако есть у него и небольшой недостаток. Дело в том. что при малых уровнях громкости звучание громкоговорителя, работающего с этим усилителем, теряет прозрачность и заметно искажается, особенно при воспроизведении сигналов акустических инструментов.
Искажения эти появляются из-за малого тока покоя выходных транзисторов.
Небольшие изменения принципиальной схемы рассматриваемого усилителя позволили повысить ток покоя выходных транзисторов, сделать его более стабильным и независимым от температуры. С этой целью из схемы усилителя были исключены диоды VD3- VD6 и резистор R7, и вместо них введена комплементарная пара маломощных транзисторов VTT" и VT2" (см. рисунок), которая стабилизирует ток через транзисторы VT2, VT3 и резистор R10. В итоге стабилизируется и ток покоя через транзисторы VT4 и VT5 за счет включенных в их эмиттерные цепи резисторов R11, R12.
Один из вновь введенных транзисторов VТ" должен иметь температурный контакт с выходными транзисторами. Проще всего с этой целью распаять его на выводах этих транзисторов. Например, вывод базы транзистора VT1" можно припаять непосредственно к выводу базы транзистора VT4, а выводы его коллектора и эмиттера тонкими монтажными проводами соединить соответственно с базой транзистора VT2 и эмиттером VT2".
Другой транзистор VT2" не должен иметь температурного контакта с выходными транзисторами УМЗЧ. Для максимального сокращения длины соединительных проводников его следует установить на дополнительной гетинаксовой пластинке рядом с указанными транзисторами.
Повысить устойчивость УМЗЧ можно, подключив к его выходу цепь R1" и C1". Ток покоя выходных транзисторов автоматически устанавливается в пределах 120... 150 мА. В дополнительной регулировке УМЗЧ не нуждается.
При усовершенствовании стереофонического варианта УМЗЧ полезно сначала доработать один из каналов и. только оценив качество звучания, браться за доработку второго.
Он очень широко применялся многими любителями музыки и у многих он сохранился и до сих пор.
Однако даже поверхностный анализ схемы показывает на модуль УНЧ-50-8, как на самое слабое звено усилителя. Модуль далеко не полностью реализует возможности предварительного усилителя, собранного на микросхемах К157УД2.
Предлагаю вариант переделки полного усилителя Радиотехника У-101 в действительно высококачественный усилитель для бытового комплекса звуковой аппаратуры. Отличительные особенности: высокие технические характеристики и надежность при минимальном вмешательстве в переделываемый аппарат, когда сохраняются все функциональные возможности исходного усилителя.
Для замены модуля УНЧ-50-8 выбран УМЗЧ с малыми нелинейными искажениями . Его основные технические характеристики:
номинальная выходная мощность на нагрузке сопротивлением 8 Ом, 25 Вт;
коэффициент гармоник в диапазоне частот 20-20000 Гц 0,03% (0,3% у УНЧ-50-8);
скорость нарастания выходного напряжения 40 В/мкс.
Схема усилителя для переделки Радиотехники У101
УМЗЧ состоит из двухкаскадного усилителя напряжения (ОУ DA1, DA2) и собственно усилителя мощности (VT1-VT4). Каскады на ОУ DA1, DA2 питаются от идентичных источников, образованных элементами VD1, VD2, R6, R7, С6, С7 и VD3, VD4, R14, R15, С13, С14. Средние точки этих источников питания соединены с низкоомным делителем напряжения R5R12R20, подключенным к выходу УМЗЧ, чем обеспечивается подача отслеживающих потенциалов в каскады усилителя напряжения. Цепи R16C8 и R19C10 фильтруют напряжения, питающие первые каскады, от порождаемых сигналом нелинейных пульсаций в цепях питания выходного каскада.
Проблем с креплением выходных транзисторов УМЗЧ на радиаторе «Радиотехники» в соответствии с рекомендациями в не возникло. На радиаторе есть четыре металлические пластины, изолированные слюдяными прокладками. На каждой пластине достаточно места для трех транзисторов, никаких доработок радиатора не требуется.
Единственная проблема - необходимость уменьшения печатных плат УМЗЧ, поскольку места в «Радиотехнике» мало. Два УМЗЧ следует собрать на двух печатных платах, ширина которых не должна превышать 60 мм. Рисунок платы усилителя напряжения (рис.3,а в ) нужно уплотнить по ширине до этого размера. Это нетрудно сделать, если конденсаторы К50-6 заменить на К50-35 или на другие малогабаритные. Рисунок платы оконечного каскада (рис.3,6 в ) поместится на плате шириной 60 мм без изменений (рисунки приводятся).
Первую плату делают длиной 240 мм и на ней размещают один усилитель напряжения и два оконечных каскада. Другой усилитель напряжения размещают на второй плате.
Длинную плату крепят к радиатору «Радиотехники» на стойках длиной 15 мм таким образом, чтобы в корпусе усилителя она размещалась вертикально. Предварительно демонтируют платы УНЧ-50-8. Вторую плату усилителя напряжения крепят к длинной плате на стойках длиной 20 мм со стороны боковой стенки корпуса усилителя.
УМЗЧ подключают к источнику питания ±26 В «Радиотехники». Напряжение питания ±30 В не используется. Выход УМЗЧ подключают к плате защиты «Радиотехники». Сигнальные провода при этом не нужно путать (то же относится и к входным проводам).
Правильно собранные и подключенные УМЗЧ начинают работать сразу после включения питания и налаживания не требуют. Рекомендую еще заменить конденсаторы СЗ, С4, С8, С9 на плате выпрямителя «Радиотехники». Они наверняка уже потеряли часть емкости (высохли), поэтому лучше заменить их новыми емкостью 4000-5600 мкФ.
Все функциональные возможности «Радиотехники» после переделки сохраняются. Звучание переделанного усилителя можно охарактеризовать эпитетами: чистое, прозрачное, сочное с четкой локализацией источников звука. Оно намного лучше, чем у исходного усилителя и заметно лучше, чем у имеющегося у меня AKAI FD-1.
При работе переделанного усилителя на звуковые колонки с НЧ головками типа 10ГД-30 или 25ГД-26 на большой громкости слышны характерные щелчки. Это происходит из-за недостаточной жесткости колпачков, закрывающих магнитные зазоры головок. Следует заменить колпачки на более жесткие. У исходного усилителя значительно хуже быстродействие, поэтому щелчков не наблюдалось.
Я. М. Когут, Львовская обл
.
Литература
1. Усилитель «Радиотехника У-101 стерео». Руководство по эксплуатации.
2. Агеев А. УМЗЧ с малыми нелинейными искажениями//Радио.-1987. -№2.-С.26-29.
Приводим рисунки печатных плат и размещение элементов, опубликованные в журнале «Радио», на которые ссылается автор статьи.
РАДIОАМАТОР №10, 2001г.