Статьи
Ламповый или транзисторный усилитель, что выбрать? 07.01.2014 05:46
Лампа и транзистор (брак по расчету)
Разговоры о том, что лучше, транзисторы или лампы, ведутся с незапамятных времен. Доминирующее мнение лет эдак за двадцать пять плавно и, соответственно, незаметно меняется на противоположное. И если в начале семидесятых на транзисторных приемниках указывалось количество транзисторов, на которых этот аппарат выполнен (предполагалось, что связь количество-качество прямая), то в конце девяностых в передних панелях аппаратуры сверлят дырочки, чтобы мы могли видеть священный огонь лампы или ламп внутри ультрасовременных предварительных усилителей или звуковых процессоров, и трепетать уже от одного этого. Трепет подобного плана, в общем, дело неплохое — эмоция скорее положительная. Но за него предлагается платить дополнительные деньги и, как правило, немалые. Производители ламповой техники, естественно, пытаются укрепить в нас уверенность в том, что если аппарат ламповый, значит он непременно хорош. Делать они это пытались всегда, но на этот раз, ввиду того, что эволюционная спираль уже практически совершила полный оборот, им это, похоже, удается, и в настоящее время мы находимся на первой стадии лампового бума. Подтверждается это еще и тем, что на вопрос «Почему так дорого?» стал нормой ответ — «А что же ты хочешь, он же ламповый». Бум желательно встречать во всеоружии — с трезвой головой и ясным пониманием того, что тебе нужно. Это непросто. Если звукоинженеру с многолетним стажем работы по специальности, слышавшему большое количество как ламповой, так и транзисторной техники, повесить лапшу на уши довольно сложно, то музыкального полупрофессионала или любителя, коих большинство, сбить с толку попроще. Возможности сравнивать звучание разной аппаратуры весьма ограниченные. Информация, полученная от продавцов музыкального оборудования, сдобренная слухами (часто инспирированными компаниями-производителями), модой и пафосом, моде сопутствующим — далеко не лучшая платформа для выбора аппаратуры.
Прежде всего, надлежит разобраться в том, чем отличается ламповое звучание от транзисторного и почему. Мне представляется красивым, лаконичным и, более того, почти достаточным следующее объяснение: ну в самом деле — в транзисторе звук рождается в кристалле, а в лампе — в вакууме. Трудно придумать среды более несхожие. Так как же не разниться звучаниям? Лед и пламень! Тут я не оригинален, поскольку посвященные этой теме статьи в зарубежных журналах, часто выходят под заголовками типа: «Warm and Cool», «Hot or Cold» и т. п.
В одной из таких статей, в которой автор достаточно аргументировано доказывает превосходство лампы над транзистором по всем показателям (правда, почему-то в ней ни словом не упомянут такой немаловажный показатель звучания, как шум), приводится интересное объяснение привлекательности лампового звучания на примере использования в семидесятых классических конденсаторных микрофонов с ламповыми предусилителями. Дело оказывается в том, что эти микрофоны имеют сигнал очень высокого уровня (до 1,5 В) и предварительные усилители вынуждены практически постоянно работать с перегрузкой. При перегрузке лампы во-первых происходит естественная компрессия звука, в результате чего он воспринимается как более «плотный». Во-вторых происходит искажение звука, в результате чего он обогащается гармониками. В ламповой технике расположение этих гармоник по громкости практически совпадает с обертоновым рядом, то есть добавляются вторая (октава), третья (квинта), четвертая, пятая и т. д. гармоники, что субъективно воспринимается как приятное на слух, «музыкальное» звучание. Подобный принцип обогащения исходного сигнала гармониками применяется, например, в таком приборе, как эксайтер.
При перегрузке транзисторной техники звук также искажается, но сигнал при этом насыщается в основном нечетными гармониками, то есть третьей, пятой, седьмой, девятой и т. д. Из них седьмая и девятая гармоники — диссонирующие, что слух, мягко говоря, не ласкает и воспринимается именно так, как оно и есть — как искажения.
Поскольку звучание транзисторов и ламп серьезно отличается друг от друга, очевидно, что и варианты применения техники, построенной на столь несхожих компонентах, должны отличаться. Видимо, в каких-то случаях предпочтительней лампа, а в каких-то — транзистор. Для ответа на вопрос — для чего лучше использовать то и другое, необходимо дать общие характеристики звучания как ламповых, так и полупроводниковых звуковых приборов. Последние в дальнем зарубежье принято называть «твердотельными» (solid state).
Плюсы: звучит тепло, открыто музыкально.
Минусы: шум , громоздкость, малый срок службы (некоторые гитаристы вынуждены менять лампы в своих усилителях каждый месяц), плохо переносят транспортировку, низкий КПД (большая часть потребляемой ламповой техникой энергии расходуется на обогрев помещения, что может приветствоваться только зимой, да и то лишь при неработающем отоплении).
Транзисторы и прочие полупроводники.
Плюсы: корректность, неокрашенность звучания, малые шумы, компактность полупроводниковых устройств, низкое потребление энергии.
Минусы: сухое звучание, резко ухудшающееся при перегрузке.
Как мы видим, характеристики диаметрально противоположные — то, что хорошо у ламп, плохо у транзисторов, и наоборот. Особенно удачным можно считать применение ламп в режиме перегрузки, то есть там, где необходимо как раз изменить, окрасить исходный сигнал. При этом ламповое оборудование (будь то микрофонный предусилитель, компрессор или гитарный комбик) становится как бы обработкой, простейшим, (но, как оказалось, далеко не худшим) процессором эффектов. Ярким примером использования ламп в качестве утеплителя звука является прибор TLAudio Valve Interface — восьмиканальное устройство в котором есть восемь входов, восемь выходов и выключатель питания. Ни одной регулировки. А внутри находятся лампы, способные разом утеплить что-нибудь восьмиканальное, например, ADAT. Транзисторную же технику лучше использовать там, где особенно важны неокрашенность звучания, низкий уровень шума и искажений.
Вообще, мне кажется, что к «характерам» транзисторов и ламп вполне можно применять теорию полов и учитывать это при подборе аппаратуры. Лампа — явно выраженная дама. Ее звучание мягко и комфортно, она хорошо переносит перегрузки (преобразуя неблагоприятные обстоятельства в благоприятный результат) и может сделать звучание вашего недорогого динамического микрофона похожим на звучание конденсаторного микрофона с большой мембраной (женщинам свойственны преувеличения). Явное преимущество перед транзисторами лампы имеют в гитарной аппаратуре. Надо сказать, что гитаристы вообще народ весьма консервативный и, по существу, с ламп на транзисторы и не переходили или, во всяком случае, всегда предпочитали ламповое звучание. А вот в качестве студийной контрольной аппаратуры ламповую технику, видимо, использовать не стоит — тут необходим как раз бескомпромиссный, минимально окрашенный, не вводящий в заблуждение звук транзисторов. Он не выдаст желаемое за действительное — на него можно положиться. Мужской, одним словом, звук.
Возникает совершенно закономерный вопрос, а что, нельзя разве, при современном-то развитии электроники, сделать звук транзисторного прибора теплым, а лампового — достоверным? Конечно можно! И такая техника существует. Стоит она, правда, немеряно. Например, студийный ламповый референсный усилитель для наушников Tube-Tech PA 6, дающий неокрашенный звук, стоит 1999 американских долларов. Так что предлагаю не использовать-таки специальных женщин в качестве телохранителей и не менее специальных мужчин в качестве украшающих офис секретарей-референтов. Но если любители экзотики желают платить, то запретить им этого никто, естественно, не может.
Теперь о ценах. Близкие по классу полупроводниковые и ламповые приборы должны иметь сопоставимые цены. Да, сами лампы дороже, чем транзисторы, но зато ламповые устройства сильно проще и содержат на порядок меньше деталей (в том числе и этим ламповые адепты сегодня объясняют удивительное качество звучания подшефных устройств). Тем не менее, исторически сложилось так, что ламповая техника все-таки несколько дороже (существуют приятные исключения: например, весьма приличный микрофонный предусилитель ART Tube MP ценой 199$). Несколько, но не в разы, прошу иметь это ввиду, когда в разгар ламповой моды вам будут предлагать за бешеные деньги все, в чем хоть что-нибудь светится. А вообще, абсолютно необходимыми на сегодня можно признать только лампочки Ильича или устройства, их заменяющие (например, керосиновые или масляные лампы).
Некоторые компании, производящие профессиональную звуковую аппаратуру, изготавливают комбинированную лампово-полупроводниковую технику, пытаясь соединить в ней лучшие качества ламп и транзисторов, тем самым доказывая, что коня и трепетную лань можно использовать в качестве тягловой силы, если делать это с умом. В качестве примера можно привести AphexTubessence 107 — лампово-полупроводниковый микрофонный предусилитель, получивший в 1995 году награду TEC в номинации «дополнительное оборудование». Определенных успехов достигла и английская компания TL Audio, делающая предварительные усилители, компрессоры и эквалайзеры, в которых входные каскады полупроводниковые — на малошумящих микросхемах, а каскады, непосредственно отвечающие за компрессию или регулирование частот, выполнены на лампах. В результате чего на лампы сигнал поступает уже усиленным, что позволяет получить в целом приличное соотношение сигнал/шум. Таким образом, полупроводники обеспечивают малые шумы, а лампы занимаются именно тем, что им хорошо удается: компрессированием и утеплением звука. Идиллия, да и только.
Очень хочется верить в то, что путь к компромиссу найден и будущее за комбинированной техникой, в которой, как в счастливой семье, заживут герои этой статьи, дополняя друг друга, радуя нас с вами и радуясь сами. Тем более, что на сегодня отзывы о комбинированной аппаратуре весьма обнадеживающие.
Необходимо упомянуть еще и об аппаратуре Hi-End. Вот уж где применение ламп абсолютно оправдано, так как служит эта аппаратура исключительно для услаждения слуха и должна звучать максимально красиво. Хотя авторы аудиожурналов, по-моему, уже давно начисто перепутали два таких понятия, как красота звука и его естественность, и часто ставят знак равенства между двумя этими, далеко не всегда совпадающими, понятиями. В хайэндовом мире лампа непоколебимо сидит на троне и, поскольку нетерпимость аудиофилов скоро должна войти в поговорки, наиболее спокойной из характеристик, даваемых ими транзисторной технике, является сентенция: «Хороший транзисторный усилитель — отключенный от сети транзисторный усилитель!»
На прощание хочется повторить, что подходить к выбору аппаратуры нужно спокойно и взвешенно. Фразы типа «только лампа» или «транзистор — однозначно!» были бы забавны, если бы общаться с людьми, склонными к подобным подходам, не было бы так неприятно. Там, где начинается безапелляционность — кончается компетентность, да и спору эти люди предпочитают ругань. Так что советую вам сомневаться — слушать — читать — думать. Удачи!
Ремонт автомобильного усилителя своими руками
Здесь я поделюсь своим скромным опытом в области ремонта автомобильных усилителей.
Надеюсь, информация пригодиться начинающим радиомеханикам в их нелёгком деле восстановления аудиоаппаратуры, а также автолюбителям, знакомым с электроникой и желающим починить свой усилитель самостоятельно.
Для начала, хотелось бы рассказать о том, как включить автоусилитель без автомагнитолы и в домашних условиях. Подробнее об этом читайте здесь. Это понадобиться при ремонте автоусилителя.
Если под рукой нет достаточно мощного блока питания, то подойдёт любой на напряжение 12V и ток 1 — 3 ампера. Но тут стоит понимать, что он нам нужен лишь для того, чтобы включить и наладить усилитель. Эксплуатировать на полной мощности мы его не будем, поэтому потребляемый ток будет минимальный.
Также настоятельно рекомендую прочитать или взять на заметку материал по устройству преобразователя автомобильного усилителя. Эта информация очень важна.
Ну, а теперь, примеры ремонта из реальной практики:
- Ремонт автомобильных усилителей Calcell.
- Ремонт автомобильного усилителя Lanzar VIBE 221.
- Ремонт автомобильного усилителя Mystery 1.300.
- Ремонт автомобильного усилителя Fusion FP-804.
- Ремонт автомобильного усилителя SUPRA SBD-A4240.
- Ремонт усилителя AVATAR ATU-2000.1D.
- Другие мелочи.
- Где взять детали для ремонта?
Ремонт автомобильных усилителей CALCELL.
1. Неисправность: автоусилитель уходит в защиту. На передней панели светится красный светодиод PRT (Protect – «защита»). После пары включений усилитель вообще перестал подавать признаки жизни – светодиод PRT перестал светиться.
Причиной неисправности оказался транзистор 2N4403 в цепи микросхемы TL494CN (преобразователь). Один из его переходов был пробит. Кроме этого сгорел резистор на 10Ω (Ом). На фото R7 – это он. Пока резистор «терпел» – усилитель включался, но уходил в защиту. Как перегорел – усилитель перестал включаться вообще.
Цоколёвка биполярного P-N-P транзистора 2N4403.
Почему усилитель уходил в защиту? Дело в том, что данный транзистор входит в состав цепи вкл./откл. Из-за пробоя P-N перехода транзистора усилитель не включался и уходил в защиту.
Под рукой подходящей замены PNP транзистору 2N4403 не оказалось. Поэтому была предпринята рискованная попытка взять такой же транзистор из предварительного каскада одного из каналов усилителя. Благо они там были. Да, подумаешь, решил я, ну вытащу оттуда транзистор, запаяю взамен неисправного, проверю усилитель. Ай, да, так и сделал. Но после нескольких секунд после включения я почуял запах гари. Оказалось, что из-за отсутствия 1 маааленького транзистора мощные комплементарные транзисторы выходного каскада УМЗЧ стали жутко греться. К счастью, транзисторы уцелели. Поэтому я не советую так «хитрить».
Замену транзистора осложняло то, что он был заляпан каким-то резиновым клеем, которым приклеены к плате бочонки электролитов.
2. Усилитель CALCELL POP 80.4 не включается. Перегорают защитные предохранители.
Аппарат пришёл «дохлый», видимо после некорректного подключения. После беглого осмотра деталей без выпаивания обнаружилось, что пробит стабилитрон на 11V в «обвязке» микросхемы ШИМ-контроллера TL494CN. Также обнаружился пробой самой микросхемы TL494CN. При замере сопротивления между выводом 12 (+ питания, Vcc) и 7 (- питания, GND) мультиметр показал «0». По всей видимости было сильно завышено напряжение питания усилителя.
После замены микросхемы TL494CN и стабилитрона на 11V была предпринята попытка включить усилитель. Но, после включения засвечивался красный светодиод PRT на несколько секунд (как и должно быть), а затем полная тишина. . Блок питания, от которого запитывался усилитель уходил в защиту из-за перегрузки по току.
Оказалось, что одна из двух групп MOSFET-транзисторов на плате преобразователя сильно греется. Транзисторы другой группы – холодные. После проверки 3-ёх транзисторов STP75NF75 которые грелись, выяснилось, что они пробиты (Исток – Сток). Также был пробит транзистор 2N4403, который является буферным для данного плеча преобразователя.
Более подробно со схемой типового преобразователя (инвертора) автоусилителя можно ознакомиться тут.
После замены буферного транзистора 2N4403 и трёх MOSFET’ов STP75NF75 (маркированы как P75NF75), автоусилитель стал исправно работать.
3. Усилитель CALCELL POP 80.4. При включении усилителя загорается красный светодиод «PROTECT» и через несколько секунд тухнет. Усилитель не включается – индикации нет.
Такое бывает, когда преобразователь уходит в защиту из-за большого потребления тока или короткого замыкания в нагрузке. Нагрузкой в данном случае является все четыре усилителя, блок фильтров и предусилители.
Наиболее вероятная причина срабатывания защиты – выход из строя выходных транзисторов. В усилителе CALCELL POP 80.4 в качестве выходных транзисторов применяются мощные биполярные транзисторы. Оценить их исправность можно вот по этой методике, причём выпаивать транзисторы вовсе не обязательно. Как правило, пробой перехода транзистора определяется легко, мультиметр начинает противно пищать зуммером – сигнал того, что между выводами транзистора нулевое сопротивление.
Стоит учесть, что при такой быстрой проверке связанные с проверяемым транзистором детали (маломощные транзисторы и т.п.) могут влиять на показания. Поэтому если есть сомнения – выпаиваем и проверяем транзистор отдельно. Нередки случаи, что пробитыми бывают как раз элементы, связанные с нашим транзистором, а не он сам. В некоторых усилителях, например, таком как SUPRA SBD-A4240, в качестве выходных транзисторов применяются MOSFET’ы. MOSFET-транзисторы можно проверить универсальным тестером, так как для таких целей обычный мультиметр годится не всегда.
Вернёмся к нашему усилителю. Для большей наглядности я буду ссылаться на принципиальную схему данного усилителя – схема автоусилителя CALCELL POP 80.4. При проверке выходных транзисторов у одного из них переход База – Коллектор (B-C) «звонился» как пробитый. На схеме он обозначен как Q312 (2SA1694). Чтобы проверить работоспособность усилителя, я выпаял неисправный транзистор и его комплементарную пару – транзистор 2SC4467 (Q311). Включил усилитель, но он снова ушёл в защиту. Значит где-то осталось что-то горелое. Кроме того сильно грелись маломощные транзисторы Q309 (MPSA06) и Q310 (MPSA56). Проверка показала, что у транзистора Q309 (MPSA06) пробиты оба перехода.
Так как в продаже комплементарной пары 2SC4467/2SA1694 не было, то решил заменить более мощными аналогами – парой 2SA1943/2SC5200 производства фирмы TOSHIBA. Вот такими. На ощупь тяжёленькие и внушают доверие .
После установки новых транзисторов 2SA1943/2SC5200 оказалось, что они крупноваты и из-за этого плата не влазит в корпус.
Пришлось выкусить небольшую часть печатной платы, чтобы они убирались в корпус и плотно прилегали к поверхности.
После замены усилитель стал исправно работать.
Во время электропрогона я заметил, что даже без нагрузки маломощные транзисторы в предусилителях довольно ощутимо греются. При проигрывании музыки с обильными басами нагрев усиливается. Усилитель работал на два сабвуфера (по одному в мост).
Возможно, длительная работа на максимальной мощности привела к перегреву и выходу из строя маломощного транзистора MPSA06 (Q309), а это в свою очередь к пробою перехода Б-К мощного транзистора 2SA1694 (Q312) в выходном каскаде усилителя.
4. Нестандартный случай. В ремонт принесли только что купленный в магазине усилитель CALCELL. По словам владельца после подключения питания из вентиляционных отверстий усилителя пошёл дым.
После вскрытия и осмотра печатной платы оказалось, что на выводах одного из MOSFET транзисторов преобразователя есть следы паяльной пасты, шариков припоя. Вот фото.
Судя по всему, через остатки припойной пасты при включении пошёл ток. Из-за этого канифоль в пасте нагрелась и стала испаряться в виде белого дымка. После этого усилитель не включался из-за припойной перемычки, образовавшейся при оплавлении паяльной пасты. Не секрет, что дешёвая электроника, сделанная в Китае, не проходит предпродажной проверки. Отсюда вот такие «ляпы».
Ремонт автомобильного усилителя Lanzar VIBE 221.
Диагноз: автоусилитель не включается. Нет индикации светодиодов. Судя по внешнему виду печатной платы, усилитель пытались чинить, и даже были заменены ключевые MOSFET транзисторы в одном из плеч преобразователя. Вместо родных IRFZ44N были установлены STP55N06. Но усилитель приказал долго жить. Также в цепи затворов МОП-транзисторов были «подгоревшие», но исправные резисторы на 100 Ом. При проверке буферных транзисторов 2SA1023, которые «раскачивают» мосфеты IRFZ44N, выяснилось, что они исправны.
После замены микросхемы ШИ-регулятора TL494CN усилитель заработал. На всякий случай были заменены буферные транзисторы 2SA1023 и диоды 1N4148 в цепи база-эмиттер этих транзисторов.
Ремонт автомобильного усилителя Mystery 1.300.
Проблема: усилитель включается, но звука нет. Автомобильный усилитель Mystery 1.300 типичный представитель так называемых моноблоков. То есть это монофонический усилитель. Заявленная производителем звуковая мощность — 300W. Такие усилители обычно используют для работы на мощный низкочастотный динамик, то бишь сабвуфер или саб.
После вскрытия и осмотра печатной платы выяснилось, что несколько транзисторов (2SB1367 и 2SD2058) плохо пропаяны, имеет место деградация пайки и чрезмерный нагрев мест пайки. Транзисторы, судя по всему, являются частью стабилизаторов на 15V во вторичных цепях питания.
Служат эти стабилизаторы для питания операционных усилителей и фильтров усилителя. По-другому этот узел можно назвать предусилителем. Именно к нему мы подключаем те самые «тюльпаны», по которым подаётся звуковой сигнал с автомагнитолы. Естественно, если нет питания предусилителя, то и звука не будет.
Почему так произошло? Дело в том, что транзисторы, которые перегревались, не имеют радиатора, корпус их пластиковый. Держатся они на собственных выводах. Дополнительного крепления нет. Из-за перегрева и постоянной тряски (в авто ведь установлен), пайка разрушилась и контакт нарушился. Поэтому стабилизаторы перестали работать. Ещё чуть-чуть и транзисторы просто бы выпали из установочных отверстий!
После восстановления пайки транзисторов, усилитель полностью заработал, но ощутимый нагрев транзисторов наводил на мысль, что через некоторое время будет повтор.
Было решено установить греющиеся транзисторы на самодельный радиатор, чтобы уменьшить нагрев. Также обновить пайку выводов и сделать её более надёжной. Вот что из этого вышло.
Заодно на радиатор были посажены соседние транзисторы, которые грелись меньше — для придания жёсткости конструкции. Так как транзисторы в пластиковом корпусе и не имеют металлического фланца, нанёс на место теплового контакта с радиатором ещё и теплопроводной пасты КПТ-19.
Кроме всего прочего на печатной плате моноблока имелся явно «вспученный» электролитический конденсатор на 3300 µF * 63V во вторичном выпрямителе.
В блоке питания – инверторе обычно ставиться 2 электролитических конденсатора, так как питание усилительных каскадов двухполярное, в районе ± 28 – 37 вольт. Соседний электролит выглядел лучше и не был «вспучен».
Было решено на всякий случай заменить тот электролит, который вздулся новым на 4700 µF * 63V (такой был в наличии). Во время электропрогона автоусилителя выяснилось, что заменённый электролитический конденсатор слегка нагревается. Оказалось, что его подогревают расположенные рядом мощные резисторы. Для справки – у соседнего электролита таких резисторов рядом нет. Это явная недоработка. Как известно, нагрев плохо действует на электролитические конденсаторы, так как электролит быстрее высыхает и их ёмкость уменьшается.
Ремонт автомобильного усилителя Fusion FP-804.
Неисправность: автоусилитель не включается. Индикации нет. После вскрытия причину долго искать не пришлось. В преобразователе сгорели все MOSFET-транзисторы HFP50N06 (оригинал – STP50N06), а также несколько резисторов на 47 Ом в цепи затвора некоторых из этих транзисторов. Также выбило буферные транзисторы 2SA1266.
Взамен сгоревших транзисторов HFP50N06 были установлены IRFZ48N, заменены новыми буферные транзисторы 2SA1266, сгоревшие резисторы 47 Ом, а также на всякий случай микросхема ШИ-контроллер TL494CN.
Аппарат включился и стал работать исправно. Но радость моя была недолгой. Спустя три дня мне позвонил владелец усилителя и сообщил, что появился слабый монотонный свист в тыловых динамиках. Свист был слышен только при работающем двигателе.
Первая мысль, что пришла в голову – помехи от генератора, которые попадают в звуковой тракт усилителя. Такое бывает при сделанной наспех проводке и близком расположении питающих и сигнальных (межблочных) цепей. Но электропроводка и межблочные кабели были выполнены качественно, в чём я и убедился. Через день мне привезли уже «дохлый» усилитель Fusion FP-804 со знакомым диагнозом: не включается.
Самое интересное было в том, что индикатор питания «Power» еле заметно светился. Но на это я не обратил внимание. После вскрытия оказалось, что опять вышибло всё те же MOSFET’ы. Так данный усилитель оказался у меня в груде лома – отдали на детали.
Спустя некоторое время решил восстановить этот усилитель, да и хотелось разобраться, в чём же причина повального выгорания довольно дорогих мосфетов в преобразователе. Купил новые транзисторы взамен неисправных, установил и.
При первом запуске стал свидетелем феерического шоу. Сразу после включения послышался нарастающий свист – медленный запуск преобразователя, а потом увидел проскакивающие искры из центра тороидального трансформатора.
Вот она – неисправность! Пробой обмоток в трансформаторе. Если бы замешкал и не выключил, то выжег бы напрочь и эту партию MOSFET’ов.
После этого стало ясно, почему тускло светился зелёный светодиод «Power» при подключенном питании 12V. Ток попадал во вторичную цепь через пробой между обмотками трансформатора и слегка «подсвечивал» светодиод индикации питания. С такой неисправностью я столкнулся первый раз. Единственный выход – перемотка тороидального трансформатора.
Принципиальная схема автоусилителя Fusion FP-804 (он же Blaupunkt GTA-480) приведена тут.
Ремонт автомобильного усилителя SUPRA SBD-A4240.
Автомобильный усилитель SUPRA SBD-A4240.
Неисправность: Включается штатно – «зелёный светодиод«. Но при подаче сигнала на входы звука нет ни в одном канале. Усилитель молчит.
Данная неисправность не типовая. Для лучшего пояснения методики поиска и устранения поломки, я буду ссылаться на схему данного усилителя. Схема автомобильного усилителя Supra SBD-A4240 (откроется в новом окне).
Замеры напряжения питания во вторичных цепях ничего не дали – всё в норме. После беглой проверки был обнаружен пробитый стабилитрон 7,5V (на схеме обозначен как ZD4).
Пробитый стабилитрон приводил к отключению сигнальных цепей всех усилителей, так как установлен он в цепи блокировки входных сигналов (Q3, Q101, Q201, Q301, Q401, ZD3, ZD4).
Эта цепь блокирует прохождение сигнала звуковой частоты на входы предусилителей. «Блокировка» сигнала происходит на короткое время, сразу после включения усилителя. Делается это для того, чтобы избежать «щелчка» в динамиках.
Так как в наличии стабилитрона на 7,5V не было, то вместо пробитого был установлен стабилитрон на 5,6V (это привело к небольшим искажениям сигнала, позднее установил стабилитрон на 7,5V). После этого стали работать 3 канала с небольшими искажениями, а 1 канал выдавал сильные искажения с признаками самовозбуждения усилителя. При касании пинцетом входа звукового сигнала («тюльпанов») в динамике слышалось периодическое «бульканье».
Подозрение пало на блок входных фильтров, тот, что реализован на операционных усилителях – микросхемах KIA4558 (на схеме U1-A и U2-A). Поэтому, чтобы определить, где же кроется неисправность, была разорвана сигнальная цепь, идущая с выхода блока входных фильтров ко входу предусилителя. Делается это просто – выпаивается один вывод электролитического конденсатора (на схеме это C108).
Далее касаемся пинцетом вывода резистора R115 или вывода базы транзистора Q103. Тем самым мы подаём на вход предусилителя «сигнал-помеху». При этом если усилитель исправен, то в динамиках мы услышим характерный гул. Но в данном случае вместе с гулом в динамике, я опять услышал противное «бульканье». Стало понятно, что проблему нужно искать в предусилителе, а не блоке входных фильтров.
Поиск неисправного элемента в предусилителе осложняло то, что он выполнен на маломощных транзисторах (на схеме Q102 — Q116), которых довольно много. Проверка этих транзисторов без выпайки из платы (на предмет пробоев переходов) результата не дала. Поэтому было решено выпаять все транзисторы предусилителя и проверить их уже более тщательно.
Результата это также не дало, хотя и удалось обнаружить два транзистора 2N5551, которые вызывали недоверие. Проверял их универсальным тестером, и они через раз определялись как пробитые. Пришлось их заменить новыми. Все остальные транзисторы оказались исправны, как и другие элементы схемы: диоды (D3 — D5) и конденсаторы. НО! Резисторы я не проверял!
При внешнем осмотре заметил, что на корпусе одного из резисторов (на схеме R124 — 47 Ом) еле заметный подгар. При проверке, оказалось, что резистор в обрыве.
Так как резистор R124 установлен в цепи эмиттера транзистора Q106 (2N5551), то его обрыв приводил к некорректной работе усилителя и тому самому «бульканью». После замены неисправного резистора усилитель стал работать исправно. Также был заменён новым транзистор Q106. Как уже говорил, при проверке пара транзисторов 2N5551 попала под подозрение. Возможно, один из них и есть транзистор Q106, в цепи которого и сгорел резистор R124.
Другая неисправность такого же усилителя.
В ремонт принесли уже знакомый нам автоусилитель SUPRA SBD-A4240 (V1M07) с «выдранными» электролитами во вторичных цепях преобразователя. На мой вопрос: «Как это произошло?», – владелец ответил, что усилитель был в машине, попавшей в аварию. В результате усилитель исправно работал, но в динамиках был жуткий фон – импульсные помехи от преобразователя делали своё дело. На место родных конденсаторов были установлены новые, ёмкостью 2200 мкФ * 35V. Фон пропал.
Если есть возможность, то, конечно, лучше ставить электролиты с большей ёмкостью (2200 — 4700 мкФ).
Бывают случаи, что найти электролитический конденсатор большой ёмкости довольно сложно. Не беда! Можно сделать составной конденсатор из нескольких, ёмкость которых невелика. О том, как правильно соединять конденсаторы читайте вот тут.
Ремонт усилителя AVATAR ATU-2000.1D
Ещё один пример ремонта, о котором бы хотелось рассказать. Аппарат – одноканальный усилитель AVATAR ATU-2000.1D для сабвуфера.
Усилитель способен выдавать номинальную мощность до 2000W на нагрузку 1Ω (при напряжении питания 14,4V и THD 1%). Очень мощный агрегат.
Интересен тем, что звукоусилительный тракт выполнен в классе D, но ремонтировать всё также приходится преобразователь напряжения питания после того, как на усилитель подали напряжение обратной полярности (переполюсовка). Процесс ремонта во всех подробностях я описал здесь.
Другие мелочи.
Все активные элементы – транзисторы, как полевые, так и мощные комплементарные пары транзисторов устанавливаются на радиатор через изоляционную прокладку из слюды. Для улучшения теплопередачи применяется теплопроводная паста.
В некоторых случаях приходится демонтировать печатную плату с корпуса усилителя, который ещё является радиатором. Естественно, теплопроводная паста размазывается, пачкает всё вокруг, к ней прилипает пыль и грязь. Поэтому приходиться убирать её с радиатора и корпусов транзисторов, очищать от неё изолирующие прокладки из слюды. Занятие не из приятных.
После ремонта, всё нужно восстановить, как было. Под рукой должна быть теплопроводящая паста КПТ-8 или КПТ-19. Наносить пасту лучше с обеих сторон, и на металлическую подложку транзистора и на радиатор. В таком случае слюда будет посередине и с обеих сторон покрыта слоем термопасты. Наносить много пасты не советую, главное, чтобы на поверхности образовался ровный, тонкий слой пасты.
Советую по случаю также прикупить слюды. Я, например, купил слюдяную пластинку размером 10 * 5 см. и толщиной около 1 мм. Слюду можно легко «расслоить» с помощью острого лезвия ножа. Получиться несколько изоляционных прокладок из слюды. Их можно использовать взамен сломанных, испорченных, потерянных изоляционных прокладок. Слюда легко нарезается ножом на пластинки подходящего размера.
Где взять детали для ремонта?
В основном для ремонта усилителей требуются транзисторы, вроде комплементарных пар TIP35C/TIP36C, 2SA1694/2SC4467, 2SA1943/2SC5200, 2SA1567/2SC4064, 2SB688/2SD718 (KTB688/KTD718), 2SB778/2SD998 которые установлены в оконечном каскаде усиления, а также MOSFET-транзисторы STP50N06 (FQP50N06, RFP50N06, KF50N06, HFP50N06, SFP50N06), STP75NF75 (75NF75), STP60NF06 (IRF60NF06), IRF3205, IRFZ44N, IRFZ48N использующиеся в преобразователе напряжения.
Бывает, что найти такие не удаётся. Где купить? Можно купить радиодетали через интернет. Я, например, частенько покупаю на AliExpress. В наших интернет-магазинах не всегда удаётся найти нужное, да и цены выше + доставка, а это прямо влияет на общую стоимость ремонта.
Закупка комплектующих на Алиэкспресс помогает уменьшить финансовые затраты, но, к сожалению, там много откровенного брака и подделок. Мало кого удивишь аккумуляторами с речным песком, конденсаторами-матрёшками, а теперь ещё и транзисторами-матрёшками.
Но, не стоит расстраиваться, так как на данной интернет-площадке есть и проверенные магазины, которые продают качественный товар.
Так например, в магазине «Aoweziic Raw material spot Store» есть большой ассортимент необходимых для успешного ремонта транзисторов. Магазин проверенный и имеет положительные отзывы покупателей, многие мастера закупаются там не первый раз.
Стоит отметить, что цены на комплектующие там практически идут вровень с ценами, например, в том же Чип и Дип, но не стоит забывать, что в местных магазинах придётся раскошелиться ещё и на доставку почтой, которая обычно обходится в 300 – 400 руб.
Будьте внимательны, читайте отзывы покупателей. Ну а если же вам прислали подделку или не тот товар, то обязательно открывайте спор с приложением видео в качестве доказательства. Бывает, очень выручает.
Усилители автомобильные по низким ценам ищите здесь.
Усилитель класса ЭА (Super A, Non switching). Лайков А.
Вариант 1, вариант 2, вариант 3, вариант 4, вариант 5. (с исправлениями на 15.02.2010) Внимание! На текущий момент существуют более современные варианты данного усилителя: варианты 5 и 6. Приведено подробное описание для изучения принципа работы и изготовления. Этот усилитель мощности звуковой частоты разрабатывался с соблюдением следующих условий:
1. Усилитель должен быть прост в изготовлении и настройке, и доступен для повторения.
2. УМ должен обладать как мягкостью, так и жёсткостью звука в зависимости от фонограммы.
3. Схема УМ должна быть полностью симметрична.
4. Все качественные параметры должны задаваться операционным усилителем, а выходные каскады их точно повторять.
5. Использование только комплементарных (p-n и n-p) пар транзисторов для симметрии схем.
6. Возможность выбора режима работы оконечных каскадов (А, ЭА, АВ,).
(В любом из этих режимов выходные транзисторы закрываются и открываются плавно).
7. Применение полевых транзисторов без изменения схемы (только подстройкой смещения).
8. Нечувствительность к просадкам питания (не требуется стабилизированный блок питания).
9. Экономичность и возможность задать различные тепловые режимы для возможности встроить УМ в уже имеющуюся аппаратуру.
10. Формирование режимов транзисторов только полезным сигналом относительно стабильного напряжения или тока для снижения искажений от нестабильности и просадок питания. Принцип работы. Изначально этот УМЗЧ (рис.1) разрабатывался как макет для исследования нелинейных искажений в усилителях. Входные каскады вообще не должны были иметь искажений типа “ступенька”. Для этого наиболее подходят каскады как бы подключенные в параллель между + и – питания (VT1,VT2), за что и получили название “параллельные”. Эмиттер VT1(VT2) был подключен к потенциалу ниже отрицательного входного напряжения, чтобы получить возможность регулирования момента и характера закрывания VT5(VT6) (режим А, ЭА, АВ, В). Затем возникла идея подавать на эмиттеры VT1,VT2 напряжение обратной связи (ООС) через R5 (R6) в уже образовавшиеся параллельные (они же одновременно и композитные) каскады, которое понижает потенциал эмиттера VT1 (VT2), препятствуя резкому закрыванию и открыванию VT5 (VT6), и таким образом формировать токи покоя в режиме ЭА. 
Результаты исследований сведены в осциллограмму выходных токов (рис.2), где (1) – ток в нагрузке, +I – ток VT5, -I – ток VT6. Режимы устанавливались умышленно для определения порога появления искажений. Точка 2 – искажения типа “ступенька” в режиме В, когда VT5 резко закрылся, а VT6 ещё не открылся. В т.2 возможны всплески сигнала с другой частотой, присутствующей в составе сигнала или при подаче на вход усилителя одновременно двух частот. Такой УМ имеет большой коэффициент гармоник, ВЧ в нём будут звучать резко, с шипящими призвуками, а синусоида будет иметь повышенную крутизну спада-подъёма. Медленно открывавшийся на малых сигналах транзистор, затем резко открывается, искажая сигнал. Правильная траектория – линия 3. Видно, что относительно линии 3 (полупериод) образовалась синусоида (период), что означает призвуки с удвоенной частотой (гулкий звук). При улучшении режима В участок 2 превращается в яркостную точку, а затем исчезает. Далее, при исследовании нелинейных искажений, стало ясно, что искажения формы сигнала и увеличение коэффициента гармоник (т.4) происходят даже в режиме А с большими токами покоя, если противоположное плечо закрывается непропорционально сигналу (слишком резко), ускоряя тем самым прирост тока в нагрузке. Звук у такого УМ будет звонкий, с металлическим эхом, как при ударе по резиновому мячу. По этой причине некоторые усилители с высокими параметрами и большими токами покоя звучали хуже, и обладали худшей естественностью звучания, чем более простые в схемотехническом отношении усилители. В режиме А, если жёстко стабилизировать ток покоя (в данном случае 250 мА, штриховая линия) в точке 5 происходит резкий излом, что моментально сказывается на линейности характеристики открывающегося в этот момент нижнего плеча (4). В точке 4 возможны изломы и всплески выходного сигнала. Значит, важен не столько ток покоя транзисторов, сколько их плавное (как можно ближе к форме полезного сигнала) открывание и закрывание. Это полностью подтверждает правоту источника [1], и позволяет применить в данном УМ экономичный режим А (ЭА) (Iо, линия 7 и 8 на рис.2). Этот режим ещё называют Super A, или Non switching (без переключения) [1], но название ЭА ближе к истине. Дело в том, что ЭА производит динамическое снижение токов покоя без ухудшения параметров (с улучшением качества звучания!), что уменьшает нагрев выходных транзисторов за счёт уменьшения сквозных токов, повышает экономичность и КПД усилителя. Принцип работы усилителя (рис.3). Входной сигнал подаётся на неинвертирующий вход ОУ и усиливается до 8В. С выхода ОУ через R8 сигнал поступает на базы VT3, VT4. Так как эмиттеры VT3 и VT4 подключены к стабилизированному источнику напряжения, а питание ОУ тоже стабилизировано, то ток коллектора VT3,VT4 зависит только от уровня сигнала, и мало зависит от напряжения питания. Фактически VT3(VT4) является управляемым генератором тока для VT5(VT6), а значит, влияние Uпит на ток коллектора VT5 тоже будет ослаблено. А ток VT11 в свою очередь зависит от тока коллектора VT5. Это означает, что в усилителе отсутствует модуляция полезного сигнала питающим напряжением даже без ООС, и качество звучания, особенно на НЧ, будет такое же, как в усилителях со стабилизированным источником питания. Просадки питания будут заметны только на максимальной мощности, при выходном напряжении близком к напряжению питания. Транзисторы VT3 и VT5 (VT4 и VT6) составляют композитные каскады, в которые введён делитель, определяющий коэффициент усиления. Такое удачное сочетание даёт возможность подать сигнал отрицательной обратной связи (ООС) непосредственно в цепь эмиттера VT3 (VT4) через R27(R28), и одновременно позволяет простым способом формировать работу выходных каскадов в режиме ЭА, получив высокую линейность при большой скорости нарастания и коэффициенте усиления. Напряжение ООС подаётся на эмиттер VT3(VT4), препятствуя его резкому закрыванию. Даже при работе с отсечкой тока на максимальных уровнях сигнала (осц.6) выходные транзисторы заранее плавно открываются и не создают искажений на малых уровнях сигнала (область, наиболее благоприятная для возникновения гармоник). Коэффициент усиления транзисторной части усилителя равен отношению R27/R17 (R28/R18)+1. Коэффициент усиления всего усилителя равен отношению R5/R3+1. Чувствительность усилителя устанавливается подбором R3. Выбор режима работы усилителя. При разработке и испытаниях любого УМЗЧ, главная задача — достичь максимального качества при минимальном нагреве. Усилитель тестировался во всех режимах от А до В (рис.2, осц. 6, 7, 8). В этом УМ фактически отсутствует режим В. Отсечка тока верхнего плеча (линия 6) происходит при токе нижнего плеча более 2А, что мало сказывается на форме полезного сигнала, и фактически является режимом АВ, только с формированием спада-подъёма по принципу ЭА. Следует заметить, что форма токов покоя по осц.7 идеализирована и практически является режимом А. Неоправданно низкий КПД, нагрев мало отличался от режима А, при этом заметного улучшения звучания нет. И даже наоборот, (по мнению автора) звук слишком сглаживался, терялась проработка ВЧ на некоторых композициях. По экономичности наиболее идеальным является режим по осц.9, со спадающим до 0 на максимальном сигнале током покоя. Экспериментально была определена форма тока при максимальной экономичности (осц.8, 40 мА, без отсечки), и был сделан первый вариант усилителя. Затем, за счёт увеличения местной ООС, появилась возможность увеличить динамический прирост тока входных транзисторов, что снизило гармоники вдвое. Качество звучания повысилось. При этом оказалось, что когда режим ЭА выведет ток на прямой участок, уже нет разницы, есть отсечка тока, или нет (осц.6 и 8). Звучание практически не меняется. Так делались второй и следующие варианты. Конечно, любой желающий может выбрать любую из семейства характеристик тока покоя (рис.2) по своему усмотрению. Для увеличения остаточного тока (работа без отсечки) необходимо уменьшить R13-R14 до 360…340 Ом, увеличив постоянную составляющую с помощью R16. Чтобы при этом придать току покоя форму осц.7, нужно R11-R12 уменьшить до 5,6…5,1к. (Изменения следует вносить при отключенных выходных транзисторах). Первый вариант усилителя. Его схема полностью идентична приведённой на рис.3, и отличается от последующих только номиналами R13-R14=360 Ом, R27-R28=4,3k. Ток покоя имеет форму осц.8. Второй вариант усилителя (рис.3) отличается от первого изменением режимов работы VT3-VT4 и введения более глубокого режима ЭА (имеется ввиду более плавный подъём-спад тока покоя). Увеличен динамический прирост тока на R13-R14 и уменьшена его постоянная составляющая (R15-R16). Кроме повышения качества звука это повысило эффективность термокомпенсации. Более глубокий режим ЭА значительно снизил уровень звонких тембров (нечетные гармоники), и почти полностью исключил какую-либо тембровую окраску звука. В сочетании с нулевым выходным сопротивлением усилителя это заставляет очень качественно звучать любые АС. При правильном выборе ОУ, подборе транзисторов по коэффициенту усиления и номиналов элементов для симметрии плеч, коэффициент гармоник составляет не более 0,0006% на 1 кГц, и 0,002 на частоте 20кГц. То покоя имеет форму осц.6 (0…5 мА). Третий вариант усилителя (рис.4). Пути дальнейшего улучшения параметров вытекают из особенностей элементной базы. Известно, что искажения ОУ растут с повышением частоты, выходного напряжения и тока. Достичь всех высоких параметров в одном ОУ затруднительно. Выходом из этой ситуации является применение буферного каскада из ОУ с высокой нагрузочной способностью, т.е. композитное включение двух ОУ. Сразу в 2-4 раза снижается выходное напряжение первого ОУ, почти во столько же коэффициент гармоник, и в два раза коэффициент усиления второго (буферного) ОУ. В качестве первого каскада лучше всего применить ОУ с полевыми транзисторами на входе, с очень низким Кг и первым полюсом выше звукового диапазона, а в качестве второго – ОУ с ТОС, обладающие очень высокой скоростью нарастания выходного напряжения и нагрузочной способностью. Высокочастотные ОУ с ТОС имеют очень низкие искажения в звуковом диапазоне. Известно также, что коэффициент усиления и линейность характеристики транзистора зависит от тока коллектора, т.е. чем меньше диапазон изменения тока, тем искажения ниже. Выход – применение спаренных транзисторов в выходных каскадах. На основании этого и был разработан третий вариант усилителя. При правильном подборе ОУ, коэффициентов усиления транзисторов и номиналов элементов для симметрии плеч, в нём реально достичь коэффициента гармоник не более 0,0005% на 1кГц, и не более 0,001 во всём диапазоне частот и мощностей. Четвёртый вариант усилителя. Его отличие в применении стабилизированного питания для предоконечных каскадов, применении FF ОУ, и возможности собрать печатную плату на SMD компонентах (поверхностный монтаж), что значительно понижает его габариты. Следует подобрать SMD аналоги указанных на схеме транзисторов. Как отмечалось выше, качество звучания и уровень выходного напряжения этого усилителя не зависят от просадок и пульсаций напряжения питания. Применение стабилизированного питания предоконечных каскадов в данном случае даёт только независимость тока покоя выходных транзисторов от больших изменений сетевого напряжения, и может быть применено по желанию изготовителя. Нумерация компонентов оставлена по вариантам 1 и 2. Пятый вариант усилителя. Применение в оконечных каскадах составных транзисторов позволило упростить схему и настройку усилителя, что важно для начинающих и малоопытных радиолюбителей. Значительное уменьшение его габаритов позволяет конкурировать по габаритам с УМЗЧ в интегральном исполнении, обладая более высокими параметрами. При этом линейность усиления на НЧ больше, чем у микросхем УМЗЧ, больше выходное напряжение при относительно низком напряжении питания, нечувствительность к просадкам питающего напряжения, что особенно важно для малогабаритных блоков питания. Схема двухканального варианта приведена на рисунке ниже. В этом случае ОУ и стабилизаторы напряжения VT1-VT2 являются общими. 
Усилитель варианта 5 практически не требует налаживания. Всё сводится к проверке напряжений питания, отсутствия постоянного напряжения на выходе, и установке желаемого тока покоя при максимально нагретых выходных транзисторах. Дрейф тока покоя от температуры здесь меньше, чем в варианте 2 за счёт меньшего усиления по току, но за счёт большого усиления по напряжению составных транзисторов возможно чрезмерное усиление и ограничение сигнала, что не всегда полезно для АС. Поэтому R19-R20 не следует делать меньше 0,075 Ом даже для мощных АС. При желании можно добавить терморегулировку и защиту по току из варианта 2. Если возникают трудности с замером сопротивления 0,075 Ом, то можно выйти из положения двумя способами. 1) Соединить в параллель два резистора по 0,15 Ом или четыре по 0,3 Ом. 2) Замерить сопротивление константановой или нихромовой проволоки (например, разобрав проволочный резистор 0,51 Ом, 1%), выпрямить его, и точно разделить по длине на равные части, получив нужное сопротивление. Концы отрезка желательно залудить на таблетке аспирина и протереть спиртом. Выпрямленный отрезок нихрома не будет иметь индуктивности, и может быть впаян в плату в виде перемычки или скобки. Коэффициент гармоник усилителя 5 варианта не измерялся, но субъективно по звучанию составляет не более 0,008% во всем диапазоне частот и мощностей.
В качестве примера на рис.12-13 приведена печатная плата двухканального варианта усилителя. В качестве выходных применены транзисторы TIP142T/TIP147T в корпусах ТО-220, и имеющие меньшие габариты, чем TIP142/TIP147 в корпусах ТО-3Р. При встраивании в мультимедийные колонки, где есть вибрация, R13-R14 заменены одним постоянным 92…100к. В миниатюрном исполнении, на маленьких радиаторах, его следует подобрать такой величины, чтобы на холодных радиаторах ток покоя составлял 5…10мА, и при прогреве никогда не поднимался выше 40…60 мА. Такой режим можно классифицировать как АВ+ЭА. Конденсатор С1- малогабаритный керамический, С3 – неполярный электролитический. Параметры усилителя полностью зависят от типа применяемого ОУ. Максимально возможная синусоидальная выходная мощность усилителя второго варианта — 120 Вт, но на нагрузке 4 Ом и напряжении питания выше +/-35В нужно ограничивать ток VT11, VT12 (R33, R34) или умощнять их, иначе рассеиваемая мощность на выходных транзисторах превысит предельно допустимую. При применении нагрузки только 4 Ом, напряжение питания не обязательно поднимать выше +/-35В. Правда при этом понизится выходная мощность на нагрузке 8 Ом. По мнению автора, АС с сопротивлением 6-8 Ом обладают большей естественностью звучания, а АС 4Ом – большей отдачей мощности и динамикой. АЧХ усилителя линейна от постоянного тока (без С1) до 200 кГц (без С2, С6), с плавным уменьшением амплитуды от 200кГц до 1мГц. При подаче на вход усилителя сигнала частотой 1мГц с амплитудной модуляцией частотой 1кГц его принимал средневолновый приёмник. Постоянное напряжение подавалось на вход УМ (без С1) от 0 до 1В с шагом 10мВ, при этом выходное напряжение абсолютно линейно возрастало от 0 до 30В, т.е. усилитель вёл себя как прецизионный усилитель постоянного тока, что свидетельствует о его высокой линейности усиления и как следствие – низком коэффициенте гармоник и высокой верности звучания. Усилитель был испытан прямоугольными импульсами частотой 2 кГц на активной нагрузке 6 Ом. При этом была получена скорость нарастания выходного напряжения 30 В/мкс и была ограничена только источником прямоугольных импульсов, искажений формы сигнала и выбросов не замечено. Номинальное выходное напряжение = Uпит.-5 В. Максимальное выходное напряжение усилителя = Uпит.-3В. При уменьшении напряжения питания двуполярным регулируемым блоком питания амплитуда выходного сигнала не уменьшается до тех пор, пока питание не достигнет величины Uвых + 5В, и при Uпит = Uвых+3В наступает плавное ограничение выходного сигнала. Выходное сопротивление усилителя = 0. Усилитель не чувствителен к фону блока питания с переменной составляющей до 100мВ. Диапазон питающих напряжений — от +/- 25 до +/-40В. Измерения искажений производились с помощью двух генераторов Г3-118 и входящих в комплект режекторных фильтров. Уровень общих нелинейных искажений, при подаче на вход сигналов от 20 Гц до 20 кГц, был ниже, чем приведён в [1] (рис.8), и находился на уровне наводок самого осциллографа С1-65А (0,2…0,3мВ при выходном напряжении 32В), что предполагает коэффициент гармоник не более 0,002%. То же самое показали измерения с помощью спектр-анализатора компьютера. Но при этом главной целью было выполнение условия 2. Усилитель испытывался и эксплуатировался при Iо = 150 мА с качественным радиатором. Несмотря на относительно большое количество деталей, собственно усилитель состоит из микросхемы и 6 транзисторов (VT3, VT4, VT5, VT6, VT11, VT12). VT1 и VT2 – стабилизаторы напряжения +/- 15 В; VT7, VT8 – узлы термокомпенсации тока покоя выходных транзисторов; VT9, VT10 – ограничители максимального тока (6А). VT1, VT2, VT9, VT10, VD1, VD2, R9, R10, R19-R20, R33, R34 при наличии отдельного стабилизированного источника +/- 15 В и при уменьшении выходной мощности (Uпит.= +/-25В, Pвых 50Вт) из схемы можно исключить и изготовить упрощённый малогабаритный вариант УМ. Устройство термокомпенсации. Следует отметить, что ток покоя усилителя может значительно изменяться при прогреве транзисторов (особенно VT3-VT4) и изменении напряжения питания, поэтому требуется точно выбрать рабочую точку транзисторов VT7-VT8, (компенсаторы изменения тока покоя от температуры и напряжения питания). При этом локальные колебания тока покоя в пределах +/- 20 мА не влияют на параметры усилителя. После проведенных исследований тепловых режимов УМЗЧ автор пришёл к следующим выводам: 1.Увеличение тока покоя выходных транзисторов в 2-3 раза может произойти даже при незначительном нагреве самого маломощного входного транзистора, поэтому желательно контролировать режимы как можно большего количества каскадов. 2. Желательно каждый выходной транзистор размещать на отдельном радиаторе без изолирующих прокладок и контролировать его температуру. Устройство термокомпенсации работает следующим образом. Транзистор VT7, генератор тока, закреплён на радиаторе VT11 через слюдяную прокладку. (VT8 на радиаторе VT12). При нагреве радиатора ток VT7 увеличивается и подаётся через R23 (R24) в цепь эмиттера VT3 (VT4), прикрывая его. Сюда же подаётся и сигнал ограничения тока выходных транзисторов. Подбором резисторов R21- R22 можно установить разные температурные режимы усилителя (графики рис. 5). 
В режиме 1, сплошная линия (при величине R21, R22 = 100 Oм) ток покоя будет стабильным до 65–70 градусов, а затем будет резко уменьшаться до 0. В режиме 2 (R21,R22 = 68 Ом) ток покоя уменьшается пропорционально температуре, т.е. устройство выдерживает заданную температуру. В режиме 3 (R21,R22 = 150 Ом) ток покоя не будет расти с увеличением температуры, но и не будет снижаться для уменьшения нагрева транзисторов (устройство выдерживает заданный ток). При изменении напряжения питания усилителя от +/-25 до +/- 40В необходимо подобрать величину R29-R30 так, чтобы смещение на R25-R26 было величиной 0,41-0,432 В. Величина R29-R30 рассчитывается по формуле: R29 (R30), кОм = Uпит. /0,432 – 1к.
При умышленной переустановке выходных транзисторов на радиаторы меньшей площади устройство термокомпенсации перестраивало и выдерживало заданные тепловые режимы. В сочетании со слабой чувствительностью к просадкам питания это позволяет встроить этот УМ в уже имеющуюся аппаратуру, где недостаточно мощности силового трансформатора (например «Вега 50У-122С»), или площади радиаторов (музыкальный центр). Конечно же, можно собрать УЗЧ на микросхемах, но (по мнению автора) они не обладают таким же качеством звука, как УМ на дискретных элементах. Детали и конструкция. В усилителе лучше всего применить ОУ со скоростью нарастания выходного напряжения не менее 50 В/мкс с низким уровнем гармоник и собственных шумов, с полевыми транзисторами на входе. Транзисторы VT3, VT4 следует подобрать с как можно большим коэффициентом усиления, малым уровнем шумов и слабой зависимостью тока коллектора от температуры. В качестве VT5-VT6 желательно применить транзисторы с высокой частотой усиления и малой ёмкостью коллектора. В усилителе вполне можно применить отечественный ОУ КР574УД1 и транзисторы с коэффициентами усиления 130 – 150, с целью получить возможность переделки уже имеющегося усилителя (например ”Амфитон”) из тех же деталей. Максимально допустимое напряжение всех транзисторов в этом случае должно быть не менее 80В. В зависимости от необходимого Uвых, необходимо изменить сопротивление R5, соблюдая условие: (R5/R3)+1=Uвых/Uвх. При применении других выходных транзисторов (полевых или при подключении в параллель) возможно придётся подобрать сопротивление R31-R32 по падению на них напряжения величиной 0,55В в среднем положении движка R16 при отключенных VT11-VT12. По расчётам автора на базе этой схемы можно сконструировать УМ с выходным напряжением 80-100 В. (Усилитель способен выдавать выходное напряжение, близкое к напряжению питания). Комплементарные пары (VT3 – VT4, VT5 – VT6 и т.д) противоположных плеч не должны отличаться по усилению более, чем на 5%. Симметрично расположенные резисторы верхнего и нижнего плеча тоже подбираются с допуском 5%. Это необходимое условие для симметрии выходного сигнала и избежания нелинейных искажений. Резисторы R33 — R34 состоят из двух включенных в параллель резисторов по 0,2 Ом 2Вт каждый, расположенных друг над другом. R33, R34 обязательно следует применять безындукционные. Нельзя применять проволочные витые резисторы. Катушка L1 наматывается на резисторе R35, содержит 2 слоя провода ПЭЛ 0,8 и пропитана лаком или клеем. L1, C9, R36 монтируются на выходной плате. Площадь поверхности радиаторов VT5 – VT6 не менее 30 см, VT1 -VT2 -1..2 см. Малогабаритный вариант усилителя можно смонтировать на плате размером 60х65 мм из фольгированного текстолита толщиной 1,5 мм (рис.6, рис.7). При необходимости изменить размер платы, её можно перенести по сетке. Все дорожки облужены припоем. Токоведущие дорожки цепей питания, и нагрузки облужены толстым слоем припоя с прокладкой одной жилы медного провода. Для всех транзисторов, закреплённых на радиаторах, обязательно применение теплопроводной пасты, а для транзисторов термодатчиков прокладки обязательно должны быть из слюды. В качестве С1 и С3-С4 лучше всего применить неполярный электролитический конденсатор. 
Рис.6. Печатная плата усилителя вариант 1-2. Вид со стороны деталей.
Размер 60х65 мм. Шаг сетки 2,5 
Рис.7. Печатная плата усилителя вариант 1-2. Вид со стороны пайки.
Размер 60х65 мм. Шаг сетки 2,5 
Рис.8. Универсальная печатная плата для вариантов 2 и 3. Вид со стороны деталей.
Размер 90х65 мм. Шаг сетки 2,5 мм 
Рис.9. Универсальная печатная плата для вариантов 2 и 3. Вид со стороны пайки.
Размер 90х65 мм. 
Плата двухканального усилителя варианта 5 
Вид со стороны пайки. Размер 55х60мм. Второй и третий варианты усилителя можно собрать на универсальной плате (рис.8, рис.9). В случае балансировке ОУ между выводами 1-8 или 1-5, ставится перемычка в точке Х на вывод 8 или 5. Она должна быть надёжной во избежание грубой разбалансировки ОУ. Резистор R6 можно переключать к точкам + и – 15В на плате, или поставить перемычку, в зависимости от типа ОУ. Если ОУ DA2 не используется, следует перерезать дорожку в точке Х2. При использовании двух ОУ резистор R8 переключается на вывод 6 DA2. Налаживание усилителя. После проверки правильности монтажа следует:
1. Установить R6 и R16 в среднее положение.
2. Закоротить на корпус вход усилителя.
3. Отпаять выходные транзисторы (VT11-VT12)
4. Включить питание.
5. Замерить напряжение питания и +/- 15 В.
6. Установить (R6) на выходе усилителя и ОУ напряжение 0В. Если на выходе УМ устанавливается 0В, а на выходе ОУ присутствует постоянное напряжение, то следует проверить транзисторы.
7. Установить на R31-R32 напряжение 0,55 В с помощью R16.
8. Отключить питание, подключить выходные транзисторы, включив в разрыв цепи коллектора VT11 амперметр на 1 А.
9. Включить питание и R16 установить ток покоя коллектора VT11 в пределах 100 – 150 мА.
10. Замерить ток покоя VT12, он не должен отличаться от тока VT11 более, чем на 5%.
Ток покоя выходных транзисторов может быть установлен в пределах от 0до 250 мА, в зависимости от желаемого качества звучания, режима работы, тепловых режимов, размеров радиаторов. Установку тока покоя нужно производить при температуре выходных транзисторов 35-40 градусов.
11. Проконтролировать работу термокомпенсации, замерив токи покоя при максимальной температуре радиаторов выходных транзисторов. Блок защиты АС. В аварийных ситуациях, при протекании постоянного тока через динамик, его катушка сгорает, поэтому обязательным условием для мощных усилителей является применение защиты АС. Блок защиты (рис. 10) работает следующим образом. 
Диапазон питающих напряжений: …………. +/-20…+/-60V
Время срабатывания:
от постоянного напряжения +/- 1V …………………. не более 0,5 сек.
от постоянного напряжения +/- 30V ………………….. не более 0,1 сек. При включении питания начинает заряжаться конденсатор С3 (от источника питания через R7- R8). Через 1 сек. напряжение на нём достигнет величины, достаточной для открывания VT3, затем открывается VT4, и реле своими контактами подключает АС к усилителю. При нормальной работе УМ переменное напряжение с его выхода не успевает зарядить С1-С2, а при аварийной ситуации постоянное напряжение с выхода усилителя откроет VT1 или VT2 (в зависимости от полярности), напряжение на С3 уменьшится и реле отключит АС. При ложных срабатываниях защиты на большой громкости следует увеличить ёмкость С1-C2. Чертёж печатной платы блока защиты АС приведён на рис.11 и 12. Желательно использовать для каждого канала отдельный блок защиты АС. Питание реле (U P1) нужно осуществлять от источника, имеющего меньшую ёмкость фильтра питания, чем у самого усилителя, для того, чтобы при выключении питания реле Р1 отключалось первым. Реле следует применять с как можно большей площадью контактов и усилием пружин, т.к. у миниатюрных реле (особенно у герконовых) бывают случаи пригорания контактов и невозможность отключения в аварийной ситуации. 
Рис.11. Плата блока защиты АС. Вариант 2. Вид со стороны деталей.
Размер 60х30мм. Шаг сетки 2,5мм. 
Рис.12. Плата блока защиты АС. Вариант 2. Вид со стороны пайки.
Размер 60х30мм. Шаг сетки 2,5мм. Усилитель эксплуатируется с февраля 2004 года, и показал исключительную естественность и качество звучания с АС “Корвет 150АС-001М”, Wharfedale — Pacific Evolution — 20 и “Вега 50АС-106, что и побудило предложить эту конструкцию вашему вниманию.
Для тестирования использовался CD “TRIANGLE electroacoustique laboratory”. www.triangle-fr.com. Ниже вы можете скачать архив печатных плат (1.7 МБайт). Литература:
[1] Ю.Митрофанов. ЭА в УМЗЧ. Радио №5,1986 г. Лайков А. В. г. Астрахань, 2009г.
[2] Г. Брагин. УМЗЧ. Радио №12,1990 г. Аватор: Лайков А. В (alexandr.laykov@rambler.ru)
Авто Усилители Supra Sbd-A4240 И A4120
Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.
Примечание: Ваш пост будет проверен модератором, прежде чем станет видимым.
Поделиться
Последние посетители 0 пользователей онлайн
- Ни одного зарегистрированного пользователя не просматривает данную страницу
- Ответов 216
- Создана 13 г
- Последний ответ 3 г
Топ авторов темы
Популярные посты
KRAB
«. мне проще методом проб и ошибок. » — считай, что ремонт окончен, а ОШИБКА в том, что ты в него полез.
KRAB
7 сентября, 2013
а потом кудла еще заглянуть? Сколько еще ТУПЫХ советов от ламерья тут будет?! А что если?! А давай поменяй . А было бы не плохо . ьТема будет на 10 страниц про убивание аппарата тупым ламерьем!
KRAB
8 сентября, 2013
Именно так! Если бы ВЫ знали сколько аппаратов было сделано на форумах «МНЕ НАЗЛО» . это такой менталитет нашего человека — пока его под задницу не пнешь битой — хрен зачешется .
Изображения в теме
Сообщения
У меня стал зимой выбивать автомат 32 А. Раньше включал и чайник, и камин, и всё былонормально, а теперь невозможно включить эектрочайник.
Зазор нужно пропилить, проницаемость кольца станет меньше, витков нужно будет больше. Лучше на сердечнике от бп компьютера. Рассчитать в программе Старичка.
@тимвалну, для кого как, я могу с ним целый день покопошиться и ничего не найти ну, а про опыт и качество усилка — соглашусь
Сгоревший резистор это следствие другой неисправности. C405 не пойму какой номинал ? 1 мкф ? Ресивер при каких обстоятельствах вышел из строя ?
Интересно! Слово -«микруха» меня одного коробит? Или я старею.
Не припомню, честно говоря, чтобы и 176 пробивало. Ну, может, это только у меня. А парочку 176ИЕ2/176ИД2 я вообще обожаю. Электриков не смеши, их на форуме добрая половина.
Это зависит от индивидуальных особенностей: у ребёнка сопротивление тела 50 кОм, а у меня, например, более 1 Мом. Может, поэтому меня не убило током, когда я на улице, стоя на земле, коснулся станка, у которого 3-х фазный движок с КЗ обмотки на корпус. Но был на грани, еле очухался.
