Re][miLL
Четверг, 26.04.2018, 09:01
Приветствую Вас Гость | RSS
 
Главная Nataly Pro УМЗЧ - Форум от Re][miLLРегистрацияВход
[ Новые сообщения · Участники · Правила форума · Поиск · RSS ]
  • Страница 1 из 1
  • 1
Форум от Re][miLL » Радио и электроника » Усилители интегральные и транзисторные » Nataly Pro УМЗЧ
Nataly Pro УМЗЧ
kimsosДата: Среда, 22.12.2010, 14:53 | Сообщение # 1
Главнокомандующий
Группа: Администраторы
Сообщений: 396
Статус: Offline

Мной был полностью переработан FAQ - с учётом новой нумерации элементов, в схеме вылизаны номиналы по результатам повторений и ногочисленных испытаний. Можно сказать, что получился надёжный неубиваемый КЗ на выходе усилитель, обладающий отличным звучанием и сценой. В данной реализации всё в схеме предусмотрено по максимуму, имеется симметричный вход, клиплимитер на оптроне АОР124, уже проверенная временем защёлка, система защиты оставлена от предыдущих вариантов - она умеет всё, что нужно в эксплуатации профессионального УМЗЧ и даже более того, мало какой усилитель может проверять исправность АС и кабелей на короткое замыкание до включения. Защита "Натали" это умеет. В защите реализованы:
задержка подключения АС, защита от постоянки на выходе, от КЗ в нагрузке или очень малого ее сопротивления, управление обдувом и отключение АС при перегреве радиаторов вследствие отказа вентилятора или забивания туннеля продувки грязью.

Усилитель тестировался автором при питании до +\- 75В, показал нормальную стабильность и надёжность.

Все замеренные в железе характеристики УМЗЧ:

  • Номинальная выходная мощность, Вт - 300 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%)

    Проверка на наличие разностного тона одновременной подачей на вход сигналов 19 и 20 кГц ни к чему не привела, кроме как к звону в ушах от ВЧ, сравнение же с заранее подмешанным тоном 1 кГц показало, что уровень Ким лежит ниже - 80 дБ.

    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.

    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.

    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 менее 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.

    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.

    Необходимые коррективы изначально заложены в эту версию, но проверить осциллографом всё же стоит.

    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 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 (1 и 2) и включите. Если всё собрано верно, 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, если оно больше – впаяйте подстроечный резистор для балансировки и установите смещение не более 1 мВ. Обратите внимание, что на плате необходимо соединить выводы подстроечника под конкретный ОУ ( там это предусмотрено) – средний вывод (движок) с +15В, а крайний – с выводом 8. Проводник, идущий к подстроечнику от вывода 1 ОУ, трогать не нужно. Другие варианты балансировки пригодятся для использования с другими ОУ, как это сделать - скачайте даташит на ОУ и посмотрите подключение.

    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. В случае, когда всё 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. 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 так же в тепловом контакте с радиатором.

    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.

    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 Т13, Т14 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.

    В настоящее время готовится новая схема и ПП, где все вышеизложенные коррективы по номиналам уже учтены, там приняты необходимые схемотехнические и конструктивные методы, позволяющие повысить эксплуатационные и технические характеристики УМЗЧ, а также призванные улучшить повторяемость.
    В случае срабатывания защёлки выключите усилитель из сети и повторно включите через минуту, это время необходимо на разряд фильтрующих конденсаторов выпрямителя и отпускание защёлки. Срабатывание можно определить субьективно-по резкому снижению выходной мощности и характерному сильно ограниченному звучанию, проще говоря – в АС будет сильно искажённый звук.

    Дополнительно: оптимизация токового шунта.

    Номиналы шунта можно уточнить, для этого нужно закоротить светодиод и подобрать сопротивления так, чтобы на шунте падало 1,6…1,8В. При использовании транзисторов Т11, Т12 с большим усилением, рекомендуются ВС546, ВС556 – сопротивления R46, R47 можно поставить и больше, но в любом случае, их желательно подобрать по падению на шунте 1,6-1,8 В с отключенным оптроном. Чем больше R26, R27 по номиналу, тем больше диапазон регулировки тока покоя и тем лучше работает ЭА. На практике с транзисторами ВС546, ВС556 получались сопротивления от 1,5 до 2,7 кОм.

    Ток покоя УМЗЧ, если он не укладывается в диапазон от 70 до 150 мА, можно установить подбором диодов VD14, VD15, а также (в небольших пределах) – подбором резисторов R57, R58.

    Печатная плата


    Полный комплект документации: FAQ, ПП в SL 5.0, схема в Splan 6.0 скачивать во вложениях одним архивом.

    Прикрепления: 6420051.gif(118.7 Kb) · 1103763.jpg(220.6 Kb) · 7082406.jpg(185.9 Kb) · 2892087.jpg(6.1 Kb) · N_pro.rar(429.8 Kb) · 7207233.gif(95.3 Kb)


    Лучше вбитый шуруп, чем вкрученный гвоздь...
  •  
    Форум от Re][miLL » Радио и электроника » Усилители интегральные и транзисторные » Nataly Pro УМЗЧ
    • Страница 1 из 1
    • 1
    Поиск:

    Copyright by Re][miLL © 2018
    Конструктор сайтов - uCoz