УМЗЧ Nataly Pro Release 2 и Высококачественный ПУ
Продолжаем публикации про мой домашний комплекс.
За разработку огромное спасибо надо сказать Вадиму (aka waso), за полные киты огромное спасибо Лучезару (aka Gora).
Все замеренные в железе характеристики УМЗЧ:
Рис. 1 Полная версия УМЗЧ Nataly – выпуск 2 (Режим: Super A).
Рис. 2 Полная версия УМЗЧ Nataly – выпуск 2 (Режим: AB).
Красным обведены узлы, не нужные для усечённой версии. В скобках – номиналы для питания +\- 45В.
Что у меня имеется на данный момент:
1. Сам усилитель:
2. Естественно, блок питания оконечного усилителя:
Имеется неплохая статейка на предмет трансформатора питания усилителя, буду следовать рекомендациям.При настройке УМ я использую устройство, которое обеспечивает безопасное подключение трансформатора УМ к сети (через лампу). Оно выполнено в отдельной коробочке со своим шнуром и розеткой и при необходимости подключается к любому устройству. Схема приведена ниже на рисунке. Для этого устройства требуется реле с обмоткой на 220 АС и с двумя группами контактами на замыкание, одна кнопка без фиксации (S2), одна кнопка с фиксацией или включатель(S1) . При замыкании S1 трансформатор подключается к сети через лампу, если все режимы УМ в норме, при нажатии на кнопку S2 реле через одну группу контактов замыкает лампу и подключает трансформатор напрямую к сети, а вторая группа контактов, дублируя кнопку S2 постоянно подключает реле к сети. В таком состоянии устройство находится до момента размыкания S1, или уменьшения напряжения меньше напряжения удержания контактов реле ( в том числе и КЗ). При следующем включении S1 трансформатор опять подключается к сети через лампу, и так далее…
Помехозащищённость различных способов экранировки сигнальных проводов 
3. Еще имеем собранную защиту АС от постоянного напряжения:
В защите реализованы:
задержка подключения АС
защита от постоянки на выходе, от КЗ
управление обдувом и отключение АС при перегреве радиаторов
Налаживание:
Предположим, всё собрано из исправных и проверенных тестером транзисторов и диодов. Изначально поставьте движки подстроечников в следующие положения: R6 — посередине, R12, R13 — в верхнее по схеме.
Стабилитрон VD7 поначалу не запаивайте. На ПП защиты разведены цепи Цобеля, необходимые для устойчивости усилителя, если они уже имеются на платах УМЗЧ, то их паять не нужно, а катушки можно заменить перемычками. В противном же случае катушки мотаются на оправке диаметром в 10 мм, например, хвосте сверла — проводом диаметром 1 мм. Длина получившейся намотки должна быть такой, чтобы катушка вставала в отведённые для неё на плате отверстия. После намотки рекомендую пропитать проволоку лаком или клеем, например, эпоксидкой или БФом — для жёсткости.
Включив защиту с подключенными АС, начинаем уменьшать сопротивление R6 до щелчка реле. Открутив ещё один-два оборота подстроечника, отключаем защиту от сети, включаем две АС в параллель на любой из каналов и проверяем — сработают ли реле. Если не сработают — то всё работает как задумано, при нагрузке 2 Ома усилители к ней не подключатся, во избежание повреждения.
Далее отключаем провода «От УМЗЧ ЛК» и «От УМЗЧ ПК» от земли, включаем всё снова и проверяем, сработает ли защита, если на эти провода подавать постоянное напряжение около двух-трёх вольт. Реле должны отключать колонки — будет щелчок.
Можно ввести индикацию » Защита», если подсоединить цепочку из светодиода красного цвета свечения и резистора в 10 кОм между землёй и коллектором VT6. Этот светодиод будет показывать неисправность.
Далее настраиваем термоконтроль. Терморезисторы одеваем в водонепроницаемую трубку ( внимание! они не должны намокнуть в ходе теста!).
Часто бывает так, что у радиолюбителя нет терморезисторов, указанных на схеме. Подойдут два одинаковых из имеющихся, сопротивлением от 4,7 кОм, но в этом случае сопротивление R15 должно равняться удвоенному сопротивлению последовательно включенных терморезисторов. Терморезисторы должны иметь отрицательный коэффициент сопротивления ( уменьшать его с нагревом), позисторы работают наоборот и тут им не место.Кипятим стакан воды. Даём ему минут 10-15 подостыть в спокойном воздухе и опускаем в него терморезисторы. Крутим R13 до погасания светодиода «Перегрев» — Overheat , который должен был гореть изначально.
Запаиваем стабилитрон VD7 на место.
Если глюков от запайки этого стабилитрона не обнаруживается, то всё нормально, но было такое, что без него транзисторная часть работает безупречно, с ним же — не хочет подключать реле ни в какую. В таком случае меняем его на любой с напряжением стабилизации от 3,3 В до 10В. Причина — утечка стабилитрона.
При нагревании терморезисторов до 90*С должен загораться светодиод «Overheat» — Перегрев и реле отключат АС от усилителя. При некотором остывании радиаторов всё подключится обратно, но такой режим работы аппарата должен как минимум насторожить владельца. При исправном вентиляторе и не забитом пылью туннеле срабатывания термала наблюдаться не должно вообще.
Если всё нормально, паяем провода на выхода усилителя и наслаждаемся.
Обдув (его интенсивность) настраивается подбором резисторов R24 и R25. Первый определяет производительность кулера при включенном обдуве ( максимум), второй — когда радиаторы лишь чуть тёплые. R25 можно исключить вообще, но тогда вентилятор будет работать в режиме ВКЛ-ВЫКЛ.
Если реле имеют обмотки на 24В, то их надо соединить параллельно, если же на 12 — то последовательно.
Замена деталей. В качестве ОУ можно применить почти любой сдвоенный дешёвый ОУ в СОИК8 ( от 4558 до ОРА2132, хотя, надеюсь, до последнего не дойдёт), например, TL072, NE5532, NJM4580 и т.п.
Транзисторы — 2n5551 меняются на ВС546-ВС548, либо на наши КТ3102. BD139 заменим на 2SC4793, 2SC2383, либо на подобный по току и напряжению, возможно поставить хоть КТ815.
Полевик меняется на подобный применённому, выбор огромен. Радиатор для полевика не требуется.
Если управление обдувом и защита от перегрева УМЗЧ не нужны, то не запаивается правая часть схемы — ОУ, терморезисторы, полевик и т.д, кроме диодного мостика и фильтрующего конденсатора. Если у вас уже есть источник питания 22..25В в усилителе, то можно использовать и его, не забывая о токе потребления защиты около 0,35А при включении обдува.
Рекомендации по сборке и настройке УМЗЧ:
Перед началом сборки печатной платы следует выполнить относительно несложные операции с платой, а именно – просмотреть на просвет, нет ли малозаметных при обычном освещении замыканий между дорожками. Заводское производство не исключает производственных дефектов, к сожалению. Пайку рекомендуется осуществлять припоем ПОС-61 или подобным с температурой плавления не выше 200* С.
Вначале следует определиться с применяемым ОУ. Крайне не рекомендуется применение ОУ от Analog Devices – в данном УМЗЧ их характер звучания несколько отличается от задуманного автором, а излишне высокая скорость может привести к неустранимому самовозбуждению усилителя. Приветствуется замена ОРА134 на ОРА132, ОРА627, т.к. они обладают меньшими искажениями на ВЧ. То же самое относится к ОУ DA1 – рекомендуется использовать ОРА2132, ОРА2134 (в порядке предпочтения). Допустимо использование ОРА604, ОРА2604, но при этом искажений будет несколько больше. Конечно, можно поэкспериментировать с типом ОУ, но на свой страх и риск. УМЗЧ будет работать и с КР544УД1, КР574УД1, но уровень смещения нуля на выходе увеличится и вырастут гармоники. Звук же…думаю, комментарии не нужны.
С самого начала монтажа рекомендуется попарно отобрать транзисторы. Это не необходимая мера, т.к. усилитель будет работать и при разбросе 20-30%, но если вы ставите цель получить максимальное качество, то уделите этому внимание. Особо следует выделить подбор Т5, Т6 – их лучше всего использовать с максимальным Н21э – это снизит нагрузку на ОУ и улучшит его выходной спектр. Т9, Т10 также должны иметь как можно более близкое усиление. Для транзисторов защёлки подбор необязателен. Выходные транзисторы – если они из одной партии, можно не подбирать, т.к. культура производства на Западе несколько выше привычной нам и разброс укладывается в 5-10%.
Далее, вместо выводов резисторов R30, R31 рекомендуется впаять отрезки провода длиной пару сантиметров, поскольку потребуется подбор их сопротивлений. Начальное значение в 82 Ом даст ток покоя УН примерно 20..25 мА, статистически же получалось от 75 до 100 Ом, это сильно зависит от конкретных транзисторов.
Как уже отмечалось в теме по усилителю, использовать транзисторные оптроны не стоит. Поэтому ориентироваться стоит на АОД101А-Г. Импортные диодные оптопары не опробовались из-за недоступности, это временно. Наилучшие результаты получаются на АОД101А одной партии для обеих каналов.
Помимо транзисторов, попарно стоит подобрать комплементарные резисторы УНа. Разброс не должен превышать 1%. Особо тщательно нужно подобрать R36=R39, R34=R35, R40=R41. Для ориентира отмечу, что с разбросом более 0,5 % на вариант без ООС лучше не переходить, т.к. будет рост чётных гармоник. Именно невозможность достать точные детали в своё время остановила эксперименты автора по безООСному направлению. Введение же балансировки в цепь токовой ОС решает проблему не полностью.
Резисторы R46, R47 можно запаять по 1 кОм, но если есть желание более точно настроить токовый шунт, то лучше поступить так же, как и с R30, R31 – впаять проводки для подпайки.
Как выяснилось по ходу повторения схемы, при некотором стечении обстоятельств возможно возбуждение в цепи слежения ЭА. Это проявлялось в виде неконтролируемого дрейфа тока покоя, а особенно – в виде колебаний частотой около 500 кГц на коллекторах Т15, Т18.
Диоды VD14, VD15 вынесены на радиатор для температурной компенсации тока покоя. Это можно сделать, подпаяв провода к выводам диодов и приклеив их к радиатору клеем типа «Момент» или подобным.
Перед первым включением необходимо тщательно отмыть плату от следов флюса, просмотреть на отсутствие замыканий дорожек припоем, убедиться, что общие провода подсоединены к средней точке конденсаторов блока питания. Также настоятельно рекомендуется использовать цепь Цобеля и катушку на выходе УМЗЧ, на схеме они не показаны, т.к. автор считает их применение за правило хорошего тона. Номиналы этой цепи обычны – это последовательно включённые резистор 10 Ом 2 Вт и конденсатор К73-17 или подобный ёмкостью 0,1 мкФ. Катушка же наматывается лакированным проводом диаметром 1 мм на резисторе МЛТ-2, число витков – 12…15 (до заполнения). На ПП защиты эта цепь разведена полностью.
Все транзисторы ВК и Т9, Т10 в УН – крепятся на радиаторе. Мощные транзисторы ВК устанавливаются через слюдяные прокладки и для улучшения теплового контакта используется паста типа КПТ-8. Околокомпьютерные же пасты применять не рекомендуется – высока вероятность подделки, да и тесты подтверждают, что зачастую КПТ-8 – это лучший выбор, к тому же очень недорогой. Чтобы не влететь на подделку – используйте КПТ-8 в металлических тюбиках, наподобие зубной пасты. До этого пока ещё не добрались, к счастью.
Для транзисторов в изолированном корпусе использование слюдяной прокладки необязательно и даже нежелательно, т.к. ухудшает условия теплового контакта.
Последовательно с первичной обмоткой сетевого трансформатора обязательно включите лампочку на 100-150Вт – это спасёт от многих неприятностей.
Закоротите выводы светодиода оптрона D2 (1 и 2) и включите. Если всё собрано правильно, то потребляемый усилителем ток не должен превышать 40 мА (выходной каскад будет работать в режиме В). Постоянное напряжение смещения на выходе УМЗЧ не должно превышать 10 мВ. Размокните светодиод. Ток, потребляемый усилителем, должен возрасти до 140…180 мА. Если он возрастает больше, то проверьте (рекомендуется делать это стрелочным вольтметром) коллекторы Т15, Т18. Если всё работает верно, там должны быть напряжения, отличающиеся от питающих примерно на 10-20 В. В случае, когда это отклонение меньше 5 В, а ток покоя слишком большой – попробуйте поменять диоды VD14, VD15 на другие, очень желательно, чтобы они были из одной партии. Ток покоя УМЗЧ, если он не укладывается в диапазон от 70 до 150 мА, можно установить также подбором резисторов R57, R58. Возможная замена для диодов VD14, VD15: 1N4148, 1N4001-1N4007, КД522. Либо же снизьте протекающий через них ток одновременным увеличением R57, R58. В мыслях была возможность реализации смещения такого плана: вместо VD14, VD15 использовать переходы БЭ транзисторов из тех же партий, что и Т15, Т18, но тогда придётся существенно увеличивать R57, R58 – до полной настройки получившихся токовых зеркал. При этом вновь вводимые транзисторы должны быть в тепловом контакте с радиатором, как и диоды, вместо которых они ставятся.
Далее нужно установить ток покоя УНа. Оставьте усилитель включенным и через 20-30 минут проверьте падение напряжения на резисторах R42, R43. там должно падать 200…250 мВ, что означает ток покоя 20-25 мА. Если он больше, то необходимо снизить сопротивления R30, R31, если меньше-то, соответственно, увеличить. Может случиться такое, что ток покоя УНа будет несимметричным – в одном плече 5-6мА, в другом 50мА. В этом случае выпаяйте транзисторы из защёлки и продолжайте пока без них. Эффект не нашёл логического обьяснения, но исчезал при замене транзисторов. Вообще – в защёлке нет смысла использовать транзисторы с большим Н21э. Достаточно усиления от 50.
После настройки УНа снова проверяем ток покоя ВК. Его следует мерить по падению напряжения на резисторах R79, R82. Току 100 мА соответствует падение напряжения 33 мВ. Из этих 100 мА около 20 мА потребляет предконечный каскад и до 10 мА может уходить на управление оптроном, поэтому в случае, когда на этих резисторах падает, например, 33 мВ – ток покоя составит 70…75мА. Уточнить его можно по замерам падения напряжения на резисторах в эмиттерах выходных транзисторов и последующего суммирования. Ток покоя выходных транзисторов от 80 до 130 мА можно считать нормальным, при этом заявленные параметры полностью сохраняются.
По результатам замеров напряжений на коллекторах Т15, Т18 можно сделать вывод о достаточности управляющего тока через оптрон. Если Т15, Т18 почти в насыщении (напряжения на их коллекторах отличаются от питающих менее чем на 10 В) – то нужно уменьшить номиналы R51, R56 примерно в полтора раза и провести повторный замер. Ситуация с напряжениями должна измениться, а ток покоя – остаться преждним. Оптимальным считается случай, когда напряжения на коллекторах Т15, Т18 равны примерно половине питающих напряжений, но вполне достаточно отклонения от питания на 10-15В, это резерв, который нужен для управления оптроном на музыкальном сигнале и реальной нагрузке. Резисторы R51, R56 могут нагреваться до 40-50*С, это нормально.
Мгновенная мощность в самом тяжёлом случае – при выходном напряжении близком к нулю – не превышает 125-130 Вт на транзистор (по техусловиям допускается до 150Вт) и действует она практически моментально, что не должно повести за собой каких-либо последствий.
Срабатывание защёлки можно определить субьективно-по резкому снижению выходной мощности и характерному «грязному» звучанию, проще говоря – в АС будет сильно искажённый звук.
4. Предварительный усилитель и его БП
Материал по Высококачественному ПУ:
Служит для тембровой коррекции и тонкомпенсации при регулировании громкости. Возможно использование для подключения наушников.
В качестве темброблока использован хорошо себя зарекомендовавший ТБ Матюшкина. Он имеет 4хступенчатую регулировку НЧ и плавную регулировку ВЧ, а его АЧХ хорошо соответствует слуховому восприятию, во всяком случае, классический мостовой ТБ, (который тоже может быть применён), слушателями оценивается ниже. Реле позволяет при необходимости отключить всякую частотную коррекцию в тракте, уровень выходного сигнала настраивается подстроечным резистором по равенству усиления на частоте 1000 Гц в режиме с ТБ и при обходе.
Расчётные характеристики:
Кг в диапазоне частот от 20 Гц до 20 кГц — менее 0,001% (типовое значение порядка 0,0005%)
Номинальное входное напряжение, В 0,775
Перегрузочная способность в режиме обхода ТБ — не менее 20 дБ.
Минимальное сопротивление нагрузки, при котором гарантируется работа выходного каскада в режиме А — при максимальном размахе выходного напряжения «от пика до пика» 58В 1,5 кОм.
При использовании ПУ только с проигрывателями СД допустимо снижение напряжения питания буфера до +\-15В потому как диапазон выходного напряжения таких источников сигнала заведомо ограничен сверху, на параметрах это не отразится.
Полный комплект плат состоит из двух каналов ПУ, РТ Матюшкина (одна плата на оба канала) и блока питания. Печатные платы разработаны Владимиром Лепёхиным.
Результаты измерений:
На ОРА134 (только первое звено из двух), питание — одноступенчатое, +\-15В :
Кни(1 кГц)…………………….. -98дБ (около 0.0003%)
Ким(50Гц+7кГц)……………..менее -98дБ (около 0,0003%)
На ОРА132 (оба звена), полная версия, питание двухступенчатое:
Кни (1кГц)…………………….. -100дБ (около 0,00025%)
Ким (19кГц+20кГц)………………. -96дБ (около 0,0003%)
В случае самовозбуждения каскадов на ВЧ следует параллельно резисторам R28, R88 и комплементарным им в другом канале запаять слюдяные корректирующие конденсаторы ёмкостью от 100 до 470пФ. Такое было обнаружено при использовании транзисторов ВС546\ВС556 + 2SA1837\2SC4793.
ТБ Матюшкина
В темброблоке при управлении реле галетниками вылез такой косяк : когда галетник с одного контакта УЖЕ выключился, а на другой ЕЩЕ не встал — пролазит ВЧ с полным размахом, т.к. ни одно НЧ звено в этот момент не подключено. Избавился хитроумно: Сергей прислал мне галетники с четырьмя группами контактов. В общем, в одной из групп запараллелил все контакты, кроме переключающего и подсоединил это последовательно с реле обхода ТБ. В итоге — в момент разрыва контактов пред работает фактически в обходе (в момент коммутации реле обхода выключается) и неприятного на слух выброса ВЧ почти незаметно.
Попробовал изобразить структурную схему, возможно, окажется полезной.
Ну, пока не знаю, чего еще писать. Пока что все встало из-за ремонта. К тому же, как оказалось, возникли проблемы с доставаемостью радиаторов. Купить-то их возможно, но цена в магазинах завышена процентов на 30 — 40…
UPD
Случайно наткнулся:
Вчера, Артём (Artos) попросил фотки комплектующих для усилителя, решил разложить все аккуратненько и сфотать, а то лежит все в коробочке из под обуви и не радует глаз…
Вот так это примерно выглядит.
К тому же задумываюсь, в каком стиле заделать корпус. Можно конечно сделать на заказ, что-нить навороченное из аллюминия. Но, во первых, это очень бьет по карману, а во вторых — желательно все блоки иметь в одном стиле, а это, опять же приведет к серьезным затратам…
В общем, я думаю, будем ограничиться промышленными корпусами рэкового (юнитового) исполнения. Правда придется перекрашивать, но, баллон краски за 300 р. можно для этого позволить, плюс, нужно будет заказывать на лазерной резке передние панели из стали, а для этого необходимо определиться ии собрать все комплектующие… Хотя, можно пойти и по пути минимализма и просто заделать отверсия корпусов текстолитом и автомобильной шпатлевкой, выйдет намного дешевле… Два корпуса я ужо приобрел, на подходе третий. Все высотой 4U, надо бы накопать еще 1U, 2U и 3U, но, всему своё время.
Вот такие корпуса у меня дома лежат и ждут своей участи…
Прикрепленные файлы:
rexmill.wordpress.com
Высококачественный предварительный усилитель NATALY Принципиальная схема, описание, печатная плата Данный предварительный усилитель служит для тембровой коррекции и тонкомпенсации при регулировании громкости. Возможно использование для подключения наушников. Для высококачественного тракта, имеющего в своём составе УМЗЧ с нелинейными и интермодуляционными искажениями порядка 0,001% становятся важны и остальные ступени, которые должны позволять полностью реализовать заложенный потенциал. В настоящее время известны много вариантов реализации высоких параметров, в том числе и на ОУ. Причиной разработки своего варианта предварительного усилителя стали следующие факторы: При сборке предусилителя на ОУ порог его выходного напряжения, а следовательно — перегрузочная
способность – целиком определяются напряжением питания ОУ, и в случае питания от +\-15В не может быть
выше этого напряжения. Недостаток выходного напряжения при схеме ПУ (ОУ + буфер) может быть устранён при реализации в буфере
усиления по напряжению, а глубокая местная ООС устраняет искажения. Достаточно высокий начальный ток покоя
в выходных транзисторах буфера гарантирует его работу без характерных для двухтактных структур в режиме
АВ искажений. Наличие всего двукратного усиления напряжения позволяет добиться повышения перегрузочной
способности на 6 дБ, а при трёхкратном – эта цифра становится равной 9 дБ. При работе буфера от источника
питания +\-30В размах его выходного напряжения получается 58 вольт от пика до пика. Если же буфер запитать
от +\-45В – то выходное напряжение от пика до пика может составить порядка 87В. Такой запас благоприятно
отразится при прослушивании виниловых дисков, имеющих характерные особенности в виде щелчков от пыли.
Регулятор баланса встроен в ООС второго каскада и особенностей не имеет. Малое напряжение смещения у ОРА134 (в практике автора на выходе второго каскада не более 1 мВ) позволяет исключить переходные конденсаторы в тракте, оставив лишь один – на входе ПУ, потому как неизвестен уровень постоянного напряжения на выходе источника сигнала. И, хотя на выходе второго каскада на схеме указаны конденсаторы 4,7мкФ+2200 пФ – при уровне смещения нуля около милливольта и менее – их можно смело исключить, закоротив. Это положит конец спорам о влиянии конденсаторов в тракте на звук – наиболее радикальным методом. Расчётные характеристики: Кг в диапазоне частот от 20 Гц до 20 кГц — менее 0,001% (типовое значение порядка
0,0005%) При использовании предварительного усилителя только с проигрывателями СД допустимо снижение напряжения
питания буфера до +\-15В потому как диапазон выходного напряжения таких источников сигнала заведомо ограничен
сверху, на параметрах это не отразится. Полный комплект плат состоит из двух каналов ПУ, РТ Матюшкина (одна плата на оба канала) и блока питания. Печатные платы разработаны Владимиром Лепёхиным. Двухсторонняя печатная плата Предварительного усилителя:
Печатная плата для ТБ Матюшкина с релейным переключением:
Схема рекомендуемого источника питания:
Предлагаю вашему вниманию схему и ПП стабилизатора напряжения для преда «Nataly».
Схема и ПП стабилизатора основана на конструкции предложенной Waso!
Изменения: 1. Вместо интегральных стабилизаторов 7815/7915, стоят LM317Т/LM337Т(изменена разводка
ПП) В остальном схема полностью соответствует той ,что спроектировал Waso!
Результаты измерений: На ОРА134 (только первое звено из двух), питание — одноступенчатое, +\-15В : Кни(1 кГц)…………………….. -98дБ (около 0.0003%) На ОРА132 (оба звена), полная версия, питание двухступенчатое: Кни (1кГц)…………………….. -100дБ (около 0,00025%) В случае самовозбуждения каскадов на ВЧ следует параллельно резисторам R28, R88 и комплементарным им в другом канале запаять слюдяные корректирующие конденсаторы ёмкостью от 100 до 470пФ. Такое было обнаружено при использовании транзисторов ВС546\ВС556 + 2SA1837\2SC4793. Во вложениях можно скачать все файлы схем и печатных плат в форматах SPlan 6.0 и SL 5.0 соответственно, одним архивом. Более простой предварительный усилитель
Адрес администрации сайта: [email protected]
|
soundbarrel.ru
Mazda 6 «RED ARROW» › Бортжурнал › Предварительный усилитель для вывода линейных выходов №1
Всем привет.
После доработки магнитолы прошел месяц. Звук преобразился еще больше, видимо новые элементы разогрелись за это время. Бас стал еще более упругим и собранным. В целом звук стал более прозрачней, голоса исполнителей реалистичней, такое чувство, что частоты прорезались, и стало более приятней слушать музыку. Акустика стоит штатная 25 ватт, но по качеству то что было и то что сейчас — разница ощутима, как будто и не штатная играет. Слух конечно у всех разный, и каждый воспринимает качество воспроизводимой музыки по своему, мне пока нравиться, но буду стремиться к лучшему.
Как и говорил спаял предварительный усилитель с усилением сигнала в 5раз. Плату изготавливал по методу ЛУТ.
ОУ(операционные усилители) — OPA 2134 PA и разделительные конденсаторы
ELNA SILMIC II 10мкф 16в, резисторы 10кОм и 51кОм.
Пока пред устанавливать не буду т.к. нужен усилитель и нормальная акустика, провода и т.д. Встроенный УМ магнитолы планирую выпаять, что бы только с внешнего работала вся система.
Так что тема развивается потихоньку. Вроде все на этом, ну и фото проделанной работы.
Схема предусилителя.
Ну на этом вроде все. Всем удачи!
www.drive2.ru
Предварительный усилитель Hi-Fi на NE5532 своими руками
Приветствую, Самоделкины!
После проведения замеров усилителей звука на микросхемах TPA3116, автор YouTube канала «Radio-Lab» заметил, что некоторые усилители при подключении, например, к телефону или bluetooth модулю играют не в полную мощность, по замерам это видно.
Это касается и других усилителей. Связано это с тем, что некоторые усилители имеют невысокую чувствительность по входу. В итоге телефон или врезной модуль просто не могут раскачать такие усилители имея недостаточно мощный уровень выходного сигнала. Если усилитель нужно раскачать на полную, как вариант используют предварительные усилители или сокращенно предусилители. Предусилитель повышает уровень аудиосигнала от источника и потом уже усиленный сигнал идет на основной усилитель, и основной усилитель звука уже может играть в полную силу. По принципу работы очень похоже на слуховой аппарат, но для усилителя.
На некоторых моделях усилителей такой проблемы нет, на плате уже с завода есть встроенный предусилитель или он вообще не нужен.
Если вы уверены, что усилитель играет тихо именно потому, что слабый входной сигнал, то предусилитель можно докупить или собрать самому как отдельную плату и подключить проводами к основному усилителю звука.
В этой статье речь пойдет о том, как самостоятельно своими руками собрать предусилитель. Схема с однополярным питанием была найдена в интернете, хотя разных много.
Характеристики следующие:
Схема подключения такая:
Необходимые детали:
Для данного проекта автор изготовил печатную плату. Плата получилась компактной, для будущего предусилителя в самый раз.
На радиорынке были куплены необходимые радиодетали (можно заказать из Китая, но там их продают в основном пачками, да и ждать довольно-таки долго).
За усиление будет отвечать популярный сдвоенный операционный усилитель NE5532.
Сборку автор решил начать с установки постоянных резисторов. Чтобы не напутать с номиналами, он использует тестер радиодеталей. Для этого необходимо установить резистор в тестер и спустя буквально секунду тестер показал номинал 1кОм.
Ножки резистора загибаем так, чтобы установить деталь вертикально.
Затем ставим резистор на свое место и фиксируем паяльником. Далее припаиваем вторую ножку и потом запаиваем остальные 3 резистора номиналом 1кОм на свои места. После этого припаиваем 4 резистора по 220кОм и один на 100кОм.
Из обрезков ножек делаем перемычку и ставим ее на свое место. Далее устанавливаем на свои места конденсаторы, многослойный и дисковые. По ключу устанавливаем микросхему.
Подстроечных резисторов 2, каждый на свой канал, их места по бокам платы.
Электролитические конденсаторы нужно устанавливать обязательно соблюдая полярность. Устанавливаем их на плату в соответствии со схемой.
И вот, все необходимые детали установлены. Можно сказать, что предусилитель собран.
Напряжение питания от 6 до 16В, но в данном случае автор планирует его питать напряжением 24В, как и усилитель. Это уже для предусилителя много и нужно использовать понижающий стабилизатор. При питании от импульсного преобразователя были шумы, потому автор решил использовать линейный стабилизатор на 12В L7812.
В соответствии с распиновкой запаиваем стабилизатор на плату, а также припаиваем провода питания.
Теперь предусилитель собран. Вот такая небольшая плата получилось.
Плата стерео, на 2 канала. Для проверки на входы и выходы припаиваем экранированные провода чтобы не было помех. Посредине общий провод, рядом по бокам входы и ближе к краям выходы.
Для проверки автор запитал усилитель от аккумулятора, а сигнал будет видно на осциллографе. Источником синусоиды будет телефон. Подключаем осциллограф сначала на выход телефона. Максимально уровень выходного сигнала с телефона составил примерно 0,5В. Вот такая картина на максимальной громкости.
Теперь подключаем осциллограф на выход предусилителя. Питание предусилителя есть и проверяем его работоспособность. Под ее синусы поднимаем громкость и можно увидеть, что на выходе синус тоже есть и его уровень в разы больше, чем было с телефона. Это уже примерно 2В.
Уже можно сказать, что собранный предварительный усилитель работает и усиливает. Если входного сигнала много, то есть клиппинг.
Затем подключаем на второй канал.
И тут тоже синусоида есть. Также попробуем изменить частоту. Все работает, на плате есть две подстройки уровня, что позволяет настроить необходимый уровень усиления.
Сама синусоида без искажений, по предварительному усилителю все хорошо. Теперь давайте попробуем подключить его к усилителю. Как тестовый автор взял усилитель на 2-ух микросхемах TPA3116 и блок питания на 24 вольта для него.
На выходе почти 24В. В качестве нагрузки будет вот такой проволочный резистор на 4Ом.
На него подключен осциллограф чтобы видеть форму сигнала на выходе усилителя. Чтобы показать разницу сначала подадим сигнал напрямую с телефона, затем поднимаем громкость и напряжение на выходе усилителя получилось примерно 10В.
В пересчете на мощность, это примерно 25Вт. Вот на такую мощность данный телефон может раскачать этот усилитель при нагрузке в 4 Ома. А теперь все то же самое, но уже с предварительным усилителем, включенным между телефоном и усилителем. Все подключаем и поднимаем громкость.
Можно увидеть, что теперь сигнал на выходе усилителя уже выше, и это примерно 14,5В. В пересчете на мощность, это примерно 53Вт, что уже вдвое выше чем было. Если громкость поднять сильно, то уже наблюдается клиппинг.
Все расчеты примерные, но суть думаю понятна. Теперь этот усилитель на TPA3116 в паре с предусилителем может отдать максимальную мощность. А также предусилитель можно питать напрямую от усилителя. Для этого соблюдая полярность, подключаем провода питания предусилителя параллельно на провода питания усилителя.
Понижающий стабилизатор едва теплый. Запитали, теперь поднимаем громкость.
Все тоже самое, только от одного питания. Посторонних шумов нет, все хорошо. Собранный предварительный усилитель работает отлично. Его можно использовать и с другими усилителями, TPA3116 был взят автором для примера. Если чувствительность входа усилителя недостаточная, то одним из решений может быть установка предварительного усилителя. Но опять же нужно понимать, что может у вас усилитель слабый и установка предусилителя в этом случае проблему не решит, вы просто загоните свой усилитель в клиппинг, будут просто большие искажения и все. А так все работает, можете собирать и повторять. Плата универсальна и подойдет для многих усилителей звука. Этот предварительный усилитель один из многих, есть и другие. Полезные ссылки будут в описании под видеороликом автора (ссылка ИСТОЧНИК).
Благодарю за внимание. До новых встреч!
Видео:
Источник
Доставка новых самоделок на почтуПолучайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!
*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных
Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.usamodelkina.ru
УНЧ Натали ЭА SuperA класс
УНЧ Натали ЭА
Автор схемы УНЧ Натали_ЭА Могильный Вадим Викторович г.Новокузнецк
Рекомендации от автора по сборке и настройке УМЗЧ
Предыстория проекта такая, примерно в 2008 года, тогда малоизвестный waso (Вадим Могильный) выложил на радиолюбительских форумах Веголаб и Паяльник на обсуждение свой проект — схему усилителя собственной разработки. Авторское название проекта было УНЧ Натали. Схема усилителя разрабатывалась за долго до выкладывания на форумах, еще в 1996-м году. Первые модели УНЧ Натали собирались на отечественных деталях, по причине, что в г. Новокузнецке в середине 90-х с импортом было туго. Даже на отечественной комплектации УНЧ звучал достаточно неплохо, шумы были еле различимы только в непосредственной близости от АС. Сейчас то конечно УНЧ Натали и вся последующая линейка модификаций переведены на импорт. Первые модели УНЧ прошли проверку в нещадном режиме на дискотеках и озвучке разных мероприятий.
В обсуждении проекта, в т.ч. высказывая критические замечания участвовало много форумчан. Но самую большую и непосредственную помощь автору в развитии проекта оказали tsf54 (Сергей) и Shurika (Вадим). Проведена огромная работа: на макетах делалась подгонка режимов, замеры, подбор элементной базы, потом прослушка, отбраковка … и все по новой.
Результатом такой работы стал УНЧ Натали ЭА. Режим работы выходного каскада — SuperA ( экономичный А) при токе покоя от 80 до 120 мА.
УНЧ Натали ЭА схема
Технические параметры УМЗЧ:
Номинальная выходная мощность, Вт ( про_версия — четыре пары выходных транзисторов) — 300 Вт\ 4 Ом
Урезанная версия, Вт (домашняя_версия — две пары выходных транзисторов) — 150 Вт\4 Ом.
Кг ( THD) на номинальной выходной мощности на частоте 1 кГц, не более 0,0008% (типовое значение — не более 0,0006%)
Коэффициент интермодуляционных искажений, не более 0,002% (типовое значение-менее 0,0015%)
Для домашней версии была разведена односторонняя ПП, для компактности монтажа диоды VD18, 19 крепятся со стороны пайки.
УНЧ Натали ЭА печать
УНЧ Nataly ЭА
УНЧ Nataly ЭА монтаж на радиаторе
Монтаж выходного каскада в один ряд на радиатор не получил широкого распространения, но в макете был опробован:
УНЧ Natly ЭА ВК в ряд
Собрали УНЧ Натали ЭА домашнюю и про_версии не меньше сотни раз, но особенно хочется выделить из этого потока сборку dimon (Дмитрий г. СПб). В УНЧ все должно быть прекрасно: звук, детали, корпус… Попробуйте сделать подобный корпус дома.
Дальнейшее развитие и обсуждение УНЧ проходили здесь. В результате в схеме произошли некоторые изменения в схеме (цепи коррекции) и переход на безоптронный вариант схемы. Продолжение.
luch-elec.ru
Клон предусилителя для усилителя мощности Naim
О клонировании предварительных усилителей NaimПредварительный усилитель делался для клона усилителя мощности Naim Nap 140/250 — mysku.ru/blog/ebay/54356.html
Введение. Рассказ о предварительных усилителях
В Hi-Fi технике предварительные усилители (сокр., жаргон — предусилитель, пред) устанавливаются между источником сигнала и усилителем мощности низкой частоты (УМНЧ). Иногда предварительный усилитель совмещают в одном корпусе с УМНЧ. Тогда такой усилитель называют интегральным.
Основные функции предусилителей. В конкретных конструкциях могут быть реализованы только некоторые функции:
1. Усиление сигнала до необходимого уровня для последующего усиления усилителем мощности. Некоторые источники (из современных — сотовые телефоны, адаптеры Bluetooth или некоторые звуковые карты/ЦАП/DAC) при непосредственном подключении к УМНЧ не позволяют реализовать полную мощность усилителя. С помощью предварительного усилителя сигнал усиливается до нужного уровня («раскачивается»)
2. Регулировка громкости
3. Коммутация входов от различных источников
4. Согласование источника сигнала и усилителя мощности. В таких случаях в предварительном усилителе делают буферы — усилители с коэф. усиления 1 по напряжению. Усиливается только ток.
5. Изменение сигнала — от простейших регуляторов тембра (меняем АЧХ сигнала на более «приятную» для наших ушей) до сложных звуковых процессоров.
6. Иногда в предусилители встраивают другое различное оборудование. Например, усилители для наушников, фонкорректоры, микшеры, караоке, индикаторы уровня сигнала и прочее.
Многие современные источники сигнала не нуждаются в дополнительном усилении для «раскачки» УМНЧ. Возникает соблазн избавиться от лишнего звена в цепи усиления сигнала — предварительного усилителя. Тем не менее, во многих системах предварительные усилители присутствуют для согласования цепочки: «источник сигнала -> УМНЧ -> акустическая система.»
В случае клонирования изделий фирмы NAIM обычный путь радиолюбителя такой. Собирается клон NAP 140. Звук нравится! Дальше апгрейт деталей — звук нравится! Собираем стабилизатор питания. Результат — положительный. Возникает искушение собрать предварительный усилитель — там всего несколько деталей — макетка/ЛУТ, час паяния и пред готов. Звук нравится и к УМНЧ собирается предварительный усилитель. Потом на форумах пишут — Naim без преда — не Naim.
Примерно так и вышло у меня. Без преда звук УМНЧ «светлел» как-то немного. С предом — все ок.
Оригиналы из 70-х-90-х
К оригинальным УМНЧ Naim возможно подключение только предварительных усилителей фирмы Naim. Чтобы не подключали изделия других производителей, Naim использует специальные фирменные кабели и разъемы для подключения предварительного усилителя к УМНЧ. На фото эти разъемы слева:
Схемы предварительных усилетелей Naim 70-х — 90-х годов
Базовая схема модуля усиления (усиление сигнала около 10 раз):
Буфер:
Все полярные конденсаторы (кроме фильтра по питанию) — танталовые.
Полная схема предварительного усилителя из 70-х годов такая: входные разъемы ->«механический селектор сигналов»->«буфер»->«регулятор громкости»->«модуль усиления»->«разъемы на УМНЧ».
Выпускались разные версии предварительных усилителей фирмы Naim. Кроме цены, аппараты отличались наличием/отсутствием буфера, различными схемами питания (от УМНЧ, от внешнего БП, раздельное питание каналов предварительного усилителя, раздельное питание модуля усиления и буфера), сервисными устройствами в корпусе предварительного усилителя.
Как устроены современные предварительные усилители Naim — я не в курсе.
Подробней с предварительными усилителями Naim можно познакомиться на сайте www.acoustica.org.uk/. Раздел «Naim Preamp Mods and Upgrades». Там же есть печатные платы для самостоятельной сборки клона предварительного усилителя.
Китайские клоны
На интернетплощадках и в онлайн магазинах продаются разные варианты клонов предварительных усилителей Naim: печатные платы, наборы для сборки, собранные конструкторы, готовые предварительные усилители в корпусах.
Различаются деталями, из которых состоят и схемами питания.
Рассмотрим кратко изделия китайской промышленности:
Вариант 1. Две отдельные платы с независимым питанием на каждую (поиск по словам «Naim preamp»).
То же самое в корпусе. Питание тут — отдельный корпус.
Вариант 2. Возможность подключить несколько различных питаний — к каждой части свое:
В корпусе:
С селектором входов:
Вариант 3. Самая простая схема: только модуль усиления. Одно питание на два канала:
Этот модуль, как самый дешевый, я и купил на пробу. Чтобы понять стоит ли заморачиваться с предусилителем или нет. До этого собирал предварительный усилитель на макетке.
Китайский конструктор:
Еще фотографии
Транзисторы (таких как в оригинале, сейчас вы не найдете) заменены на современные 2SC1815/2SA1015. Плата достаточно компактная. Все полярные конденсаторы (кроме фильтров по питанию) — танталовые. Как и должно быть. У оригинала так. Фирменная фича Naim — применение танталовых конденсаторов. Регулятор громкости (РГ) в этом конструкторе — 20 кОм (потенциометр достался более-менее без косяков).
Собранная схема:
Схема питания:
Питание — одна обмотка на 24В переменного напряжения, 0.3А. Питание каналов отделено резисторами.
После сборки схема начинает работать сразу.
Измерения:
Сигнал на входе:
Сигнал на выходе:
Усиление примерно в 10 раз.
Измерения в RMAA. На выходе уровень сигнала Vpp 3.24V.
Моя конструкция
Послушав китайский кит, решил не заниматься модернизацией китайца (нет независимого питания на каждый канал, РГ ALPS не установить, лишние провода и т.д.), а собрать по-своему. Взял стандартную схему клона преда Naim:
Использовал такие детали. Стабилизатор: вместо LM317 установил LT1085. С ними звук больше понравился. Все полярные конденсаторы — тантал Kemet (кроме конденсатора С3 на 47 мкФ — не было тантала такой емкости в наличие — установил Nichichon for Audio). С2 510 пФ — полипропиленовый конденсатор (на ебее ищутся по словам Polypropylene и Styroflex). РГ — переменный резистор ALPS в 10 кОм. РГ стоял по-началу на 50 кОм — от него был достаточно слышимый даже на средней громкости фон. Заменил на ALPS 10 кОм — все ок стало. Фон слышно только на макс громкости. Два канала соединены вместе только на входных гнездах. В остальном два полностью независимых канала со своими блоками питания.
Резистор R13 влияет на величину усиления схемы. Я установил его значение в 4.7 кОм. Усиление схемы — 5 раз примерно. Стандартное 10 раз — много для меня с моими источниками сигнала. Меньше 4 кОм значение этого резистора лучше не выбирать — будут искажения. С 4.7 кОм все ок.
Решил сделать две платы. На первой: усилитель со стабилизаторами. Возможно позже переделаю эту плату. На заводе закажу печатку и на ней спаяю. Пока так пусть будет. Вторая плата как шасси: на ней расположены трансформаторы: первый на 10VA для питание усилителя (две вторичные обмотки на 22 В — aliexpress.com/item/PTC10-For-Audio-usage-Power-10VA-2-110V-2-22V-toroidal-transformer-encapsulated-transformer-PCB-Welding/32703426077.html ), второй 10VA (две вторичные обмотки 7В — aliexpress.com/item/PTC10-For-Audio-usage-Power-10VA-2-110V-2-7V-toroidal-transformer-encapsulated-transformer-PCB-Welding/32703992474.html — для питания коммутации и 5 В в виде USB разъема для подключения внешних устройств), стабилизаторы на 5 В, реле коммутации и переменный резистор РГ.
В фильтре питания по два конденсатора Nichichon for Audio 3300 мкФ/50V на канал. Зашутнированы SMD-керамикой прямо на выводах. Диодные мосты на шинах питания 24 В на диодах Шоттки. 
Корпус брал на том же ebay-е: Ищется по словам «2606A Full aluminum preamp chassis». Корпус сделан качественно. Краска не облазит, вся фурнитура есть в наличие. В корпусе:
Сделал у предварительного усилителя три входа. Два на предусилитель на РГ и один вход прямо на выход предварительного усилителя минуя регулятор громкости и схему усиления. Этот вход сделал для подключения выхода фронтальных каналов со звукового процессора ресивера домашнего кинотеатра. Коммутация — на реле. Реле управляются галетным переключателем. Реализовал режим «Direct» — подключение входов мимо схемы предварительного усилителя прямо на вход усилителя мощности.
Схема коммутации
Измерения:
Из-за уменьшения резистора в ОС до 4.7 кОм получилось усиление примерно в 5 раз.
Другие измерения:
Измерения в RMAA. На выходе уровень сигнала Vpp 2.1V.
Вместе предварительный усилитель и усилитель мощности:
Режим «Direct»:
Измерения в RMAA предусилитель+усилитель выходная мощность Pmax=50 Ватт:
mysku.ru
АУДИО HI-FI ПРЕДУСИЛИТЕЛЬ
Предусилитель является полезным устройством, особенно если у вас есть уже готовый мощный УМЗЧ, но качественные входные цепи с переключением входов и необходимыми регулировками отсутствуют. Этот проект пред-УНЧ имеет регулировку громкости звука и тембров (Bass и Treble), в диапазоне +/- 6 дБ. Его чувствительность составляет около 150 мВ, поэтому он будет работать практически с любым источником аудио.
Схема принципиальная
Электрическая схема этого предусилителя имеет свой прототип. Это один из самых уважаемых производителей аудиоусилителей, который является одним из лучших в данной отрасли.
Схема довольно проста, но в данном случае простота это очень даже хорошо, иногда что-то менее сложное работает лучше, чем навороченные устройства. Также приводятся рисунки печатных плат, для облегчения грамотной разводки звуковых цепей. Питать его можно от такого стабилизатора.
На входном каскаде предварительный усилителя собран буфер, затем регулировка тембра с возможностью его отключения с помощью реле, то есть с функция Direct. Реле может управляться подачей напряжения на его контакты от любой автоматики или кнопки. Реализация этой задачи зависит от нашего воображения, можете использовать микроконтроллер, расположенный в усилителе. Тут регулировка тембра невелика и находится в пределах, может быть слишком малых для людей, которым нравится глубокий бас. Этот предусилитель ориентирован скорее на тех людей, которые лишь слегка регулируют цветовой тон, чтобы немного облегчить прослушивание.
Список пассивных компонентов
Резисторы
- 100k — 10 шт.
- 470 — 4 шт.
- 2k7 — 2 шт.
- 2k2 — 2 шт.
- 2k — 4 шт.
- 22k — 2 шт.
- 1k5 — 4 шт.
- 15k — 2 шт.
- 1k2 — 2 шт.
Конденсаторы
- 10 мкФ / 25 В — 2 шт.
- 47pF — 2 ед.
- 100uf / 25В — 2 ед.
- 100nF — 6 ед.
- 1N5 — 2 ед.
- 10uF / 25В — 2 ед.
- 4N7 — 2 ед.
- 10uF / 50V — 2 ед.
- 220pF — 2 ед.
- 10u / 50V — 2 шт.
- 100 мкФ / 25 В — 2 шт.
Потенциометры
- TREBLE 20kB
- BASS 20kB
- VOLUME 50kA (все двойные)
Микросхемы ОУ желательно ставить как на схеме (они малошумящие), но можете и другие подходящие операционные усилители попробовать применить сюда.
Форум по УНЧ
Обсудить статью АУДИО HI-FI ПРЕДУСИЛИТЕЛЬ
radioskot.ru
