Нискочестотен усилвател с тонкоректор

    Самоделните ви електрони устройства имат ли си корпуси и кутии?

    При мен лично корпусите са били проблем поради това, че изработката им е свързана с механична работа, за която (поне засега) липсват подходящи условия и инструменти (освен елементарните такива).

    Макар някои колеги-конструктори да започват изработката на бъдещото устройство от корпуса, при мен нещата не стоят точно така .
   
    На много места из къщи по рафтове в мази, тавани, под легла, се "търкалят" започнати-недовършени конструкции, някои с отъргани вече части, донори за бъдещи конструкции, други събират прах по масата в работно състояние, чакащи своята кутия, а трети, тествани и настроени, са захвърлени в кашоните.

    Точно такава като последните конструкции е разглежданото нискочестотно усилвателче, конструирано в далечната 1990-1992-ра година с цел възстановяване на грамофон-касетофон-радио "Sanyo" (с повреден ляв канал на краен интегрален усилвател ANXXX, за което сам съм си виновен ).

    Идеята тогава дойде от руски автомобилен радиоприемник "Тернава-302", който беше за ремонт. Бях удивен от качеството на възпроизвеждане на УКВ, особено на звънящите високи честоти в гласа на говорителя по новините на програма "Хоризонт"...

    Принципна електрическа схема на автомобилен радиоприемник "Тернава" 302 [djvu][71kb]

    Първоначално усилвателят беше тестван на експериментална платка с отвори. Работещия и до днес моно усилвател е изпълнен с различни по параметри комплементарни крайни транзистори (2Т7535 и 2Т9136), но явно с такива елементи съм разполагал тогава .

    (В тази конструкция съм надминал себе си: устройството е монтирано в самоделна кутийка от фолиран стъклотекстолит, боядисана, с отвори за охлаждане ... )

    "Пробния" нискочестотен усилвател допълваше липсващия дефектирал канал на "Sanyo"-то две години, като за целта беше монтиран в корпуса на уредбата. (След време, в 1999-а до 2001-а, същия усилвател в стил "ugly constructions" свири като усилвател на радиоприемника на къси вълни, бъдещ късовълнов трансивер ...)

    На по-следващ етап сътворих графичен оригинал на два отделни моно усилвателя (като вариант на функционална подмяна на дефектиралата интегрална схема и грозно-изглеждащия усилвател). С помощта на молив върху милиметрова хартия, печатните платки щяха да се рисуват "на ръка" с мастило и спринцовка.

    Плановете след това пропаднаха, усилвателите от "Sanyo"-то (самоделния и дефектиралата ИС) бяха демонтирани, като грамофон-касетофон-радио-то се превърна в дек за възпроизвеждане само с предусилватели. Двата моно-усилвателя на печатна платка бяха подарени на приятел, а стерео-платката, използвана в тази конструкция, в бъдеща отделна кутия трябваше да допълни аудио-системата като цяло.

    Времената се промениха, мощностите в нискочестотната техника добавиха една-две нули отзад, изискванията нараснаха и декът с устройствата към него бяха захвърлени настрана.


    Преди две седмици, в стремежа си да сглобя някоя електронна схемичка за разпускане след края на работния ден, намерих приложение на една от наличните кутии от дефектирали компютърни захранвания (които така или иначе отиват на скрап).

    След 18 години забрава въпросната наситена и тествана печатна платка на нискочестотното стереоусилвателче с предусилвател и тонкоректор й "дойде времето" да се сдобие с хубава, лъщяща къщичка-кутийка .

    Имах съмнения относно работоспособността на устройството (поради дългия времеви интервал имах едно наум за вероятно изсъхналите български електролитни кондензатори. Да ама не! Всичко си пееше прилично с леки забележки относно долната гранична честота и "фъфлещите", а не "съскащи" и "звънящи" високочестотни съставки, за които бяха виновни главно операционните усилватели за общо приложение μA741 (които кой ли ме е карал да слагам навремето ... :P, явно и тогава е имало криза в "имането" на елементи).


Модифицирана схема на НЧУ с променени стойности на елементи

    Електролитните кондензатори бяха подменени с по-големи стойности, което подобри възпроизвеждането в нискочестотната област. Операционните усилватели μA741 бяха сменени с NE5534. Възпроизвеждането на високите честоти се подобри.

    Операционните усилватели беше нужно да се компенсират честотно, поради което налепих некрасиво от долната страна нужните кондензатори. Независимо от това, предусилвател-тонкоректора продължаваше да "прозвънява" при честоти над 16 kHz. Благодарение на допълнително добавения кондензатор C14 схемата остана устойчива. С монтиране на елементите Rd1, Rd2, Cd1 е възможно добавяне на допълнително усилване от входния усилвател-буфер при условие, че източникът на сигнал е с ниско изходно ниво.


 

Архив [zip,spl7,lay,gif,pdf,tiff][646kb]

    Потенциометрите за "Ниски", "Високи" и "Баланс" са с линейна характеристика, а за гръмкостта - с логаритмична.

    В малкия корпус на компютърно захранване без допълнитена вентилация, под съмнение поставих топлоотвеждането и охлаждането на усилвателя в затворения обем. След няколкодневни "подгрявки" с музика в стил хард-рок и метъл, няколко пъти по 2-3 часа на ден, на средна гръмкост, в летните горещини на месец юни и денонощно без изключване в състояние на покой, корпусът на усилвателя е леко топъл, като радиарторите са нормално затоплени. Друг вариант на компановка с радиатори на транзисторите извън кутията в случая е невъзможен :P.

    Максималната изходна мощност при неизкривен изходен сигнал надхвърля 10-12 вата на 4 ома товар, което е далеч от моите желани 2 по 2 вата за нормално озвучаване на стая от звукоизточник: компютър.

    Ако на тоя етап ми се налага да използвам средномощен нискочестотен усилвател, в най-общия случай ще закупя някой китайски такъв, вграден в тонколонки, на ниска цена. В по-сложния вариант ще използвам готов модул с някоя съвременна мощна интегрална схема със съмнително качество. Но в моя случай за уплътнение на свободното време, първите варианти няма да донесат удоволствие при използването на устройството, както сега.

...

   Допълнение: Споменах ли, че при мен схемите не "тръгват" от първия път? Винаги все нещо очаквам да се случи в началото като аварии, пушеци и т.н., след това следват донастройки, модификации, след които устройството започва да функционира както е предвидено.

    Така се случи и с въпросния усилвател. Една вечер реших все пак да проверя до колко се е нагрял на пипане радиаторът на крайните транзистори. При работещ усилвател развих четирите болта на горния капак и дръпнах нагоре. Последва ... бааам .. як гръм с пушек и светлина. Впоследствие се усетих, че мрежовия предпазител е в непосредствена близост до капака и както за всяко устройство преди разглобяване е АБСОЛЮТНО ЗАДЪЛЖИТЕЛНО изключването му от електрическата мрежа! Късно обаче ... .

    Изключих усилвателя от мрежата и с нежелание инспектирах очакваното неработно състояние на новопостроеното устройство. За моя радост капакът само се беше "заварил", с леко почистване със спирт остана едва забележимо петънце. Платката си беше наред, усилвателя работеше след смяна на предпазителя. Само в плачевно състояние беше държача на мрежовия предпазител.    

    Последва подмяна с български пластмасов държач за предпазител, който (ако бях монтирал предварително) подобни случки нямаше да се случат ...
 

=

    Следващата модификация беше насочена към светодиода за включено състояние или по-точно към токоограничаващия му резистор.

    Светодиодът се захванва от +30V. При ток през него от порядъка на 25-30 mA, последователния резистор е 1 kΩ, при това  мощността, отделена във вид на топлина е:
   
    P = (30 - 1,7)2 / 1000 ≈ 0,8W, 

    които при затрудненото топлоотвеждане вътре осезаемо загряваха лявата част на лицевия панел на кутията. Имах чувството, че при малка изходяща музикална мощност главното загряване беше именно от този резистор .

    На всяка цена решен да захраня светодиода на по-ниско напрежение, от възможните варианти използвах две свободни намотки на трансформатора с променливо напрежение 2 х 2,4V. След изправяне постоянното напрежение напрежението е малко над 6 волта.

    Проблемът с греещия резистор беше отстранен, като разсеяната мощност е нищожна.
 

=

    Модификацията просъществува около 3 дни с "хвърчащ монтаж" на допълнителните елементи в изправителя.

    Следващият "дразнещ момент" беше при изключване на усилвателя от мрежата. При разряд на електролитните кондензатори до определено напрежение от високоговорителите се чуват много силни звуци с променлива честота 1-2 секунди. Тези нежелани "ефекти" са се проявявали и в други схеми. За това това "обвиних" операционните усилватели: при захранващо напрежение малко над 5 волта (еднополярно захранващо напрежение с изкуствена средна точка, далеко под минималното работно напрежение) ОУ става нестабилен и генерира. Не съм се задълбочавал в ефекта (дали с други ОУ се проявява, зависимост от какви стойности на елементите се получава това и др.) решението ми бе да изключвам изхода на усилвателя към тонколоните веднага след изключване на мрежата.

    Най-простото решение би било троен мрежов ключ, но в случая моят е единичен. Монтирах реле, захранено от изправителя на светодиода, с което напълно се премахнаха неприятните "ефекти" на новопостроената играчка.
 

    Малката печатна платка беше изработена с помощта на макетно ножче.
 

  Да послушаме музика .

LZ2WSG, Силистра
20 юни
2010 година, доп. 2 юли 2010 година
KN34PC