Вторая «жизнь» УМЗЧ от стереомагнитофона «Маяк-240»

Рейтинг:  5 / 5

Подробности

Категория: УМЗЧ на транзисторах

Опубликовано: 19.03.2017 17:26

Просмотров: 11008

Андрей Бутов, с. Курба, Ярославской обл.
В настоящее время широкое распространение получили усилители мощности звуковой частоты, построенные на интегральных микросхемах. Применение микросхем УМЗЧ значительно ускоряет и упрощает изготовление высококачественных усилителей, но сужает простор для творчества, поскольку можно изменить схему включения используемой микросхемы УМЗЧ, но нельзя изменить ее внутреннюю схемотехнику. Поэтому многие радиолюбители изготавливают УМЗЧ на дискретных транзисторах или, даже на радиолампах.

Для облегчения и ускорения сборки двухканального транзисторного УМЗЧ можно воспользоваться готовым покупным набором-конструктором с печатной платой и пакетиком необходимых радиодеталей. Можно пойти другим путем: использовать готовый модуль УМЗЧ от старой звуковоспроизводящей аппаратуры. Рассмотрим, как это можно сделать на примере модуля двухканального транзисторного УМЗЧ от кассетного стереомагнитофона «Маяк-240».

Основной проблемой для использования готового усилителя от магнитофона в новых или модернизируемых конструкциях стало то, что УМЗЧ выполнен по схеме с однополярным питанием с общим плюсом, в то время как подавляющее большинство современных устройств выполняют по схеме с общим минусом. Чтобы существенно не усложнять источник питания того аппарата, куда будет установлен этот УМЗЧ, например телевизора, стационарного радиоприемника и т.п., было решено переделать имеющийся модуль УМЗЧ для работы от источника питания (ИП) с общим минусом.
Изменения в схеме УМЗЧ
Принципиальная схема модернизированного усилителя показана на рис.1.
 
 Радиоэлементы, обозначения которых начинаются с цифры «1», -это отсутствовавшие ранее на печатной плате детали. Чтобы переделать УМЗЧ для работы по схеме с общим минусом, вся схема была «зеркально» переработана:
1.  Изменена полярность подключения всех оксидных конденсаторов.
2.  Изменена полярность включения всех диодов.
3.  На место транзисторов структуры p-n-р установлены их комплиментарные аналоги структуры n-р-n.
4.   На место транзисторов структуры n-р-n
установлены их комплиментарные аналоги структуры р-n-р.
Таким образом, на место всех отечественных оксидных конденсаторов типа К50-16, К50-35 установлены аналогичные импортные конденсаторы. Конденсатор С12 установлен емкостью в 10 раз большей, чем установленный на это место заводом-производителем. Это необходимо для повышения качества звучания и снижения уровня фона переменного тока при питании усилителя от ИП без стабилизатора выходного напряжения. Удалены как ненужные оксидные конденсаторы С8, С9, которые ранее использовались в составе узла активного регулятора тембра. Дополнительно установлены оксидные конденсаторы 1С1,1С2, 1С4, 1С5, 1С11, 1С12.
Все керамические конденсаторы типа К10-7 заменены пленочными. Это необходимо сделать для повышения надежности усилителя. Дополнительно установлены пленочные конденсаторы 1СЗ, 1С6, 1С7, 1С8.
На место всех маломощных транзисторов структуры p-n-р установлены транзисторы типа КТ3102Б. На место всех маломощных транзисторов структуры n-р-n установлены транзисторы типа КТ3107Б. Вместо составных транзисторов КТ972Б структуры п-р-п установлены составные транзисторы КТ973Б структуры p-n-р. Вместо транзисторов КТ814Б структуры p-n-р установлены КТ815Б структуры n-р-n. Установленные на те-плоотводы мощные выходные транзисторы типов КТ837К и КТ805БМ нужно поменять местами, подключив их так, как показано на схеме. Мощные транзисторы установлены на теплоотводы без изолирующих прокладок, при этом надо проследить, чтобы их теплоотводы были изолированы от металлического корпуса (шасси) устройства и несоединялись между собой. Выводы коллекторов VT20 и VT22 должны быть электрически соединены с минусом С12, выводы коллекторов VT19 и VT21 должны быть электрически соединены с плюсом С12. Полярность включения всех диодов изменяют на противоположную, установив их в соответствии со схемой. При установке оксидных конденсаторов и диодов КД522Б следует установить их не в той полярности, как это нарисовано на монтажной плате, а в обратной.
Подстроечными резисторами R16 и R19 устанавливают ток покоя выходных каскадов около 20 мА при том напряжении питания, при котором будет эксплуатироваться УМЗЧ. Для измерений тока покоя необязательно отпаивать выводы коллекторов VT20 и VT21. Ток покоя можно легко вычислить по падению напряжения на проволочных резисторах R29-R32. Коэффициент усиления по напряжению зависит от соотношения сопротивлений резисторов R33/R36 и R34/R37. Первое включение модернизированного усилителя следует проводить при пониженном до 15 В напряжении питания. Желательно, чтобы ИП работал в режиме ограничения выходного тока до 0,3...0,5 А, для этой же цели можно временно установить в цепи питания УМЗЧ самовосстанавливающийся полимерный предохранитель на номинальный рабочий ток 0,3.. .0,4 А.
Номинальное напряжение питания УМЗЧ составляет +24 В. При напряжении питания более 18 В следует к штатным дюралюминиевым теплоотводам (площадь охлаждения около 120 см2 каждый, одна сторона) прикрутить винтами М4 по дополнительному теплоотводу примерно с такой же площадью охлаждения. В этом случае УМЗЧ можно питать напряжением +12...34 В. При напряжении питания +34 В УМЗЧ развивает максимальную выходную мощность до 15 Вт в каждом канале на нагрузке сопротивлением 4 Ом.
Стереотелефоны подключают к гнезду 1XS1. Для отключения динамических головок (акустических систем) ВА1, ВА2 можно предусмотреть выключатель, контакты которого рассчитаны на коммутацию тока не менее 2 А.
Подключить УМЗЧ к источнику питания и источнику стереосигнала можно по схеме рис.2.
 
 Диод 1VD1 защищает УМЗЧ от переполюсовки напряжения питания. Конденсаторы 1С9,1 С10 предотвращают проникновение на вход УМЗЧ радиочастот. Переменный резистор 1R3 - регулятор громкости. Часть дополнительных деталей устанавливают на небольшой монтажной плате, которую прикрепляют к основной металлическими планками.
Для самостоятельного изготовления конструкции на рис.3 показан эскиз печатной платы.
 
С печатной платы удалены дорожки для не установленных в переработанном варианте УМЗЧ конденсаторов С8, С9. Для облегчения повторения конструкции на рис.4 показано фото заводского варианта печатной платы, на фото в начале статьи - вид на монтаж.
 
Замена деталей
Вместо транзисторов КТ3102Б можно установить КТ3102А (КТ3102АМ), КТ3102Ж, КТ3102К, КТ645В, SS9013. Вместо транзисторов КТ3107Б можно установить КТ3107А, КТ3107И, SS9012. Составные транзисторы КТ973Б можно заменить КТ973А, КТ8130А, КТ8130Б, КТ8130В. Вместо транзисторов КТ815Б подойдут любые из серий КТ815, КТ817, 2SC2331, 2SC2383. Мощные транзисторы КТ805БМ можно заменить любыми из КТ805, КТ819. Вместо КТ837К можно применить любые из КТ837, КТ818. Мощные транзисторы должны быть тщательно проверены на соответствие основным параметрам. Коэффициент передачи по току мощных транзисторов КТ805 или КТ819 и КТ837 или КТ818 должен быть не менее 40 при токе коллектора 1 А.
Вместо диодов КД522Б в этой конструкции можно применить любые из серий КД510, КД521, КД522, 1N4148, 1N914. Вместо защитного диода КД202Д можно установить любой из серий КД202, КД226, 1 N5400-1 N5408.
Резисторы R29-R32 проволочные С5-16МВ. Переменный резистор регулятора громкости -СПЗ-33-24.
Оксидные конденсаторы - К50-35, К50-68 или импортные аналоги. При питании усилителя от нестабилизированного источника напряжения суммарная емкость конденсаторов фильтра выпрямленного напряжения должна быть не менее 10000 мкФ.
Для проверки работоспособности и настройки собранного усилителя потребуются источник питания с защитой по току, генератор звуковых частот и осциллограф. При наличии заметных на глаз искажений синусоидального сигнала на выходе УМЗЧ или самовозбуждения («размытия» синусоиды) усилителя на ультразвуковых частотах при подключенной нагрузке проверяют правильность монтажа, корректность разводки силовых и сигнальных цепей [1], исправность выходных транзисторов. Транзисторные УМЗЧ обычно сложнее в настройке и изготовлении, чем аналогичные по классу УМЗЧ на специализированных интегральных микросхемах. Они также имеют более высокую себестоимость, но открывают широкий простор для творчества, позволяют легко маневрировать основными параметрами и использовать широкий спектр радиодеталей для замен, что особенно актуально при отдаленности ближайшего к вам магазина радиодеталей.
PA №2,2011
Литература
1. Атаев Д.И., Болотников В.А. Функциональные узлы усилителей высококачественного звуковоспроизведения  //  Радио   и   связь. 1989.
С.121-142.
2.  Бутов А.Л. Доработка кассетного магнитофона «Маяк 233» // Радиоаматор. - 2009. - №3-4. -С.2-5.