Всяческие самоделки и переделки

[Kraft]

Простые усилители звука при нестабилизированном напряжении питания (или без специальных схемных решений) работают плохо. Со стационарным синусоидальным сигналом картина может быть благостной, параметры заманчивые . Но музыка - это совершенно другое. Это нестационарный, резко изменяющийся по амплитуде и частоте сигнал. При нестабилизированном питании, напряжение падает при росте сигнала, соответственно выходной сигнал модулируется этим изменением питания. К тому же ещё и со сдвигом фазы, разным для разных частот.

Поскольку в усилителях есть RC-цепи с большой постоянной времени (фильтры по питанию, в обратных связях, переходные и пр.), при изменении напряжения питания происходит перезарядка конденсаторов этих цепей. Постоянные времени разные, скорости перезаряда соответственно тоже разные, и направление влияния на режимы усилителя - тоже разное. Эти процессы напрямую влияют на выходной сигнал, искажая его.
Кстати, наверно многие знакомы со щелчками и пр. при включении-отключении усилителей. Вот это оно и есть. В серьёзной технике применяются меры по исключению, или хотя бы ослаблению этих эффектов - достаточно непросто. Простейшее решение - отключение динамиков на время включения (реле времени). Но это узкое решение, оно не исправляет ситуацию с искажениями.

Простой и действенный способ снижения показанных искажений - стабилизация напряжения питания усилителя. Есть и здесь недостатки : стабилизированное напряжение в аналоговом стабилизаторе всегда ниже входного.

Для Яузы-209 сделал и отладил макет стабилизатора. На входе 33-34 В, выходное сделал пока 27 В. При потреблении тока 0,5 А входное напряжение падает до 28,6 В - это предел. Падение на стабилизаторе 1,5 В - это хорошее, но не рекордное значение, стаб простой. Чтобы обеспечить больший ток, надо снижать выходное напряжение - и можно даже до 24 В, но тогда придётся исключать из схемы уже имеющийся стаб на 24 В, питающий всё, кроме усилителя мощности. Лезть к этой плате - очень большой гемор. Ну, без этого можно, наверно, снизить выходное до 25,5-26 В, надо проверять (запас по мощности стабилизатора есть).

Схему нарисую и выложу.

[Kraft]

Вот и схема.

VT1 - стабилизатор тока стабилитронов VD7-VD9 (10 мА). VT2, VT3 - силовая часть. Стабилитроны набраны по суммарному напряжению стабилизации 26-27 В. С1 - фильтрующий, С2 - устраняет самовозбуждение (достаточно и 2 мкФ).

Недостаток схемы : при отсутствии нагрузки выходное напряжение равно входному, из-за токов утечки VT2 и 3. Легко устраняется подключением на выход индикаторного светодиода или просто резистора, достаточно тока в несколько мА. Но в этом здесь нет необходимости - нагрузка есть всегда.

Схема сделана так, чтобы радиатор VT3 был под нулевым потенциалом - для безопасности. Можно было изолировать VT3 от радиатора, но это геморройно и ухудшает теплоотдачу. Однако радиатор всё равно придётся изолировать от шасси, т.к. точка присоединения общего провода к шасси находится в другом месте, выбрана по минимальному уровню наводок (хотя надо будет проверить).

Фото выложу после сборки.

[Kraft]

Стабилизатор собрал и подключил. Всё норм. Как и положено при снижении напряжения питания, ток покоя усилителя мощности снизился, появились серьёзные искажения на малой громкости - надо регулировать ток.

Теперь думаю, как бы ограничить мощность задуманного стереоусилителя до 2х2 Вт номинал. 26 В питания - слишком много для такой мощности, она должна быть ограничена до 2х3 Вт макс, иначе можно попалить динамики. Да и силовой транс слабоват.

[Kraft]

Ток покоя усилителя задаётся напряжением смещения на базах VT6, VT7 - цепочкой VD1, R10, R12. В реале вместо двух резисторов установлен один обычный на 150 Ом. Заменил его кремниевым диодом. Пришлось подбирать по прямому напряжению. Исходно напряжение на цепи смещения было 1,3 В, при малой громкости не звук, а хрип. При 1,5 В хрип изчезает, для надёжности сделал 1,55 В. Теперь звук без искажений. Заодно вдвое улучшилась эффективность термокомпенсации - два диода вместо одного.

[Kraft]

Внутренности Яузы-209. Набито плотно. Осталось одно пустое место - справа вверху, куда можно вставить стереоусилитель - но как его крепить ? Нет посадочных мест. Или высверливать и резать резьбу в шасси - что без разборки не получится...

По дурному сделан отсек для сетевого провода - он сворачивается и с трудом запихивается в отсек в нижней крышке (там, где на фото выходит сетевой провод). Можно убрать предохранитель и провод в другое место, провод сделать на разъёме - но под стальной пластиной тоже особо не разгуляешься.

Красной рамкой на фото обведены плата усилителя мощности и радиатор с выходными транзисторами, и транзистором стабилизатора напряжения слаботочных узлов. Снизив выходное напряжение показанного выше стабилизатора до 24 В, можно ликвидировать слаботочный стаб, убрать плоский радиатор с транзисторами, на их месте без проблем войдёт стереоусилитель - закрепить новую плату на старой, использовав её разъём для подачи питания. Ещё лучше - новую плату закрепить на плоской пластине радиатора. Но тут тоже затык : снять коммутационную плату - значит разобрать треть схемы, кучу проводов отпаять - а к ним не подобраться...

Таки дела.

[Benefon]

Kraft

Цитата

Внутренности

Блин ты глянь какие там ДОСКИ стоят на корпус то?
Они весят кило пять, вероятно все вместе?
От это массив!
Вообще все это старье смориться внутри очень ...непрезентабельно. Ощущение, что каждый из 'элементов (диод триод и уж конечно конденсатор) давно мертвы или вот вот вот. Да и мембрана динамиков (скорее всего) уже мертва. Все мертво.

[Kraft]

Цитата (Benefon) »

Ощущение, что каждый из 'элементов (диод триод и уж конечно конденсатор) давно мертвы или вот вот вот. Да и мембрана динамиков (скорее всего) уже мертва. Все мертво.

Ни черта им не делается, кроме электролитов (и то не всех).
У меня множество советских динамиков лохматых годов (ещё с 1970-х), все исправны. Единственное - несколько увеличивается жёсткость подвесов диффузоров. Резисторы проживут ещё сто лет, ничего не теряя. Импортные резисторы - ничем не лучше, тот же разброс значений от паспортных. Керамические кондёры - все живые, но у них изначально большой разброс по ёмкости (зависит от типа). Плёночные, бумажные, слюдяные - в отличном состоянии, даже от паспортной ёмкости не ушли. Транзисторы, диоды, микросхемы - даже германиевые 1960-х годов ещё вполне годны, только проверить начальный ток (с годами из-за диффузии в переходах он растёт). И остальное так же - двигатели для магнитофонов и проигрывателей без проблем (за отдельными исключениями), трансформаторы и пр.
Проблемны старые электролиты и коммутация (в основном П2К, и то которыми часто пользовались). Но даже сейчас есть у меня электролиты 1960-1970-х годов, которые проходят по всем параметрам.

Ещё одна проблема старья - плохие пайки на печатных платах. Но встречается редко. Последняя модель с таким гемором был у меня сетевой приёмник Мелодия (103 то ли 104) - нашлись несколько деталей, просто вытащенных пинцетом.

Так что не надо смотреть на внешность, она обманчива

Добавлено через 4 минуты

Цитата (Benefon) »

какие там ДОСКИ стоят на корпус

Ну а как ? Это дёшево и прочно, и полировка боковин до сих пор в порядке, красиво. Вот пластик здесь не годится, всё равно нужен жёсткий каркас - да и пластик с годами становится некрасивым, затирается, выцветает.

[Benefon]

Это надо видеть (в рамках проигрывателей - выигрываетелй)

https://pikabu.ru/story/analogovyiy_...medium=sharing

[Kraft]

Прикинул схемку усилителя мощности для Яузы-209.

Тормоз тут в том, что напряжение питания слишком велико для выходной мощности 3 Вт на канал макс, тем более с динамиками 4 Ом. В принципе можно снизить напряжение - сделав выходное у стабилизатора в районе 12-14 В. Но тогда на стабе будет рассеиваться большая мощность - требуется большой радиатор, который некуда воткнуть. Ну и лишний нагрев внутренностей ни к чему.

Значит, нужно схемно ограничить макс выходное напряжение усилителя. Прикинул такую схемку. Основа известна : каскад усилителя напряжения делается по схеме с общей базой, последовательно с ним - каскад с общим коллектором. Макс размах выходного напряжения снижается на величину напряжения каскада с ОК, это может быть 4-5-6 В. Маловато, но хоть что-то. Заодно эта схема обладает повышенной линейностью - по оыту, искажения такого каскада в 2-2,5 раза ниже, чем у обычной схемы каскада с общим эмиттером.
Одновременно в эмиттерах выходных транзисторов включены резисторы для обратной связи, они дают падение ещё на Вольт, можно два.

Особенность схемы в том, что общая отрицательная обратная связь подана с выхода усилителя в базу Т2. По "классике" же на базу должно быть подано постоянное напряжение смещения, и соединено по переменке с общим проводом - типовой каскад с ОБ. Любопытно, как будет работать такое решение.
Опять же - в этой простейшей схеме обратную связь подать больше просто некуда...

Для снижения выходного напряжения, можно было использовать составные выходные транзисторы - у них напряжение насыщения больше. Но что-то мне в этом не нравится, да и таких низкочастотных комплементарных транзисторов у меня нет. А КТ972-973 слишком высокочастотные, могут быть проблемы с самовозбуждением - и всё же проверить надо.

Выходные транзистооры должны быть с высоким усилением, больше 200 при рабочих токах 50-100 мА. Городить испытательную схему неохота, подбор сделаю при единицах миллиампер по имеющимуся прибору - а там видно будет.

Т2 - пока не выбрал. Можность рассеивания где-то на полватта-ватт, ток небольшой - в пиках меньше 20 мА.

Недостаток схемы - два подстроечных резистора.

[Kraft]

Собрал схему на макете. Т2 взял КТ602Б, увы, с малым коф-том усиления, около 40. Для проверки пойдёт. VD1 - цепочка из трёх диодов, недостаточно - будет подгоняться по току покоя.
Выходные взял-таки КТ972, 973 для пробы
.
Первый запуск, проверка - при пониженном питании, 14 В. Заработало сразу. Коэф-т усиления без обратной связи - меньше 40, конечно мало - с обратной связью нужно иметь 20 (выходное напряжение 4 В при входном 0,2 В), глубина обратной связи не менее 20 дБ (ослабление в 10 раз), значит исходное усиление д.б. не менее 200.
При номинальном питании усиление будет выше, но всё равно мало. Придётся вместо R3 использовать генератор тока - это ещё кучка деталей.
Схема на нагрузку 4,7 ом выдаёт около 0,6 Вт выходной мощности.
Схема не совсем стабильна. При небольшой перегрузке возникает подвозбуждение на нижней полуволне.

P.S.
Самовозбуждение убрал кондёром 1000 пФ с эмиттера Т1 на общий провод.

[Kraft]

Проверка при питании 30 В на холостом, 26 В при макс нагрузке (отдельный БП).

Макс выходная мощность 2,5 Вт на 4,7 Ома, потребление тока около 350 мА (если не ошибся). Годно, несмотря на низкий КПД 28%. Усиления - нет , что на входе, то на выходе. Большие потери напряжения на выходных транзисторах - около 4 В, понятно, транзисторы составные.
Частотка : -3 дБ на 500 кГц. Явное излишество, можно и подсадить до 100-200 кГц, повысить стабильность.
Четыре диода в цепи смещения выходных транзисторов (по схеме VD1) - слишком много, ток покоя 40 мА - зато ступеньки в выходном сигнале нет. Придется подбирать вместо 4-го диода резистор, до пропадания ступеньки, и сделать небольшой запас. Диоды обязательно разместить на радиаторе, без этого, после нагрузки и нагрева транзисторов, ток покоя вырастает до 80 мА и очень медленно снижается.

[Kraft]

При токе покоя 15...16 мА (весь усилитель, выходной каскад - 10 мА) ступенька незаметна. Увеличу до 18-20 и норм. Выходная мощность макс 3 Вт на 4,7 Ом при 24 В питания. Больше не надо.

[Kraft]

Заменил КТ602 на КТ315 - его мощности достаточно. Усиление в 5 раз выше - около 200. Ну да, усиление выросло до примерно 20 с обратной связью. Всё остальное - плохо. Подвозбуждение на обеих полуволнах никак не убрать. Форма сигнала хуже, искаженная.
Такая хрень с КТ973, то ли 972, была у меня в простейшем стабилизаторе напряжения - самовозбуждался. Справился с трудом. Здесь же даже не знаю... попробую последовательно с их базами врезать резисторы ом по 100.
Недостаток схемы в том, что регулировка режима резистором R7 изменяет и коэф-т обратной связи, приходится пропорционально менять номинал R6.

Если убрать самовозб не получится, придётся менять выходные транзисторы на SD2394 и SB1375 или аналогичные. А у меня их мало, подобрать по усилению получится ли...

[Kraft]

С самовозбуждением справился. Сделал три дополнения : отфильтровал напряжение смещения Т1 R9C5 (через R1 может возникать положительная обратная связь по напряжению на питающем проводе) - чуток лучше; врезал резисторы R10R11 - на мощности выше средней самовозб стал незаметен, при меньшей мощн - заметен на пиках; и наконец вспомнил, что на выходе ставится RC-цепочка (что значит дисквалификация...), поставил R8C4, и полностью избавился от проблемы. Отключу первые два решения, может и не нужны будут.

Усиление с обратной связью 10 - само то, без неё 80. Коэф-т обратной связи 8, или около 16 дБ. Форма сигнала не нравится, при размахе более 4 В нижняя полуволна сужается. Придётся ещё повозиться.

[Kraft]

Отрегулировал ток покоя (я его снижал) - форма синуса улучшилась, - и потом симметрию выходного сигнала.
Макс мощность перед началом ограничения сигнала 3 Вт при 24 В питании, что и надо.
Послушал звучание на 1ГД-40, 8 Ом, 105 Гц и 3ГДШ-2, 4 Ом, 125 Гц. У первого звук кажется лучше, низов больше - за счёт более низкого резонанса и меньших потерь на С3 (сейчас это всего 470 мкФ).
Звучание неплохое для такого уровня усилителя. Громкости мне более чем достаточно, даже без второго канала стерео .
Сильно мешают пульсации нестабилизированного питания - всего около 50 мВ 100 Гц на шине, и 20 мВ на динамике - а слышно будь здоров...

Можно снизить искажения усилителя, увеличив усиление и, пропорционально, усилив обратную связь : вместо R3 применить генератор тока. Не хочется усложнять схему, но всё же сделаю. Для начала попробую подобрать полевик КП303Г, Д или Е, подобрав по начальному току стока 6...8 мА. У них и макс крутизна в этой серии. По напряжениям и мощности подходят. Эффективность значительно ниже, чем с биполярным транзистором, но и мороки меньше, схема проще. Если усиление поднимется хотя бы в 4-5 раз, этого уже будет достаточно.

[Kraft]

Впаял вместо R3 полевик КП303Д с начальным током стока около 6 мА. Усиление без обратной связи выросло в 5 раз - с 80 до 400. Но : без ОС появилось самовозбуждение на 20 кГц, некритичной амплитуды, надо его устранить. И выходная мощность упала примерно до 2 Вт, это решаемо.

[Kraft]

Не удаётся устранить самовозбуждение. Оно заметно и при включенной обратной связи. На выходе наблюдается частота 30 кГц размахом 150 мВ. Подключением кондёра 470 пФ параллельно R7 удается снизить размах до 20 мВ. Это уже большая ёмкость...
На звук проявляется как шумы в динамике, и хрустящие искажения при малой громкости.

[Kraft]

Ничего не понимаю...
Ввёл глубокую ОС через кондёр 4700 пФ с базы в коллектор Т2, полоса пропускания ограничилась где-то до 1 кГц. Возбуждение уменьшилось до 20 мВ размаха, но частота почти не изменилась !
Убрал полевик. Убрал Т1. Вход подал на базу Т2. Ничего не меняется - всё то же возбуждение на ~30 кГц, на выходе около 300-400 мВ.
Надо передохнУть.

[Kraft]

Подозрение на глюки осциллографа подтвердилось. Подключил С1-94 - нет никакого самовозбуждения. Долбаный Hantek ! Столько времени потеряно... Теперь придётся восстановить схему.

[Kraft]

Восстановил.
Без полевика в нагрузке Т2 - возбуждения нет. С полевиком - те же 30 кГц размахом 20 мВ на выходе. Устраняется кондёром 100 пФ между базой и коллектором Т2, но частотка режется бешено. 5 пФ снижает амплитуду вдвое, частотка по -3 дБ - до 16 кГц. Это что-то нереальное...

Надо ещё раз посмотреть Hantek.