Лорта 75У-202С: установка релейного селектора входов

Приветствую, друзья! Некоторое время назад занимался я ремонтом замечательного усилителя Лорта 75У-202С. До этого лежал он у меня лет десять в шкафу и, наконец, дождался своего часа. Кстати, на мой вкус, по звуку он очень даже ничего. Например, по сравнению с легендарной Радиотехникой У-101, его звучание мне нравится больше. Но сейчас не об этом. Среди прочих доработок в усилителе был заменен узел коммутации входов, и вот об этом опыте решил я написать небольшую статью по просьбам трудящихся.

↑ Проблемы родного селектора входов

Селектор входов на этом усилите электронный и выполнен на двух четырехканальных МОП-ключах КР590КН2. Именно такая схемотехника обуславливает ряд проблем, которые присущи, наверное, если не всем, то многим электронным коммутаторам. Конкретно у меня было следующее: — очень сильное взаимопроникновение каналов, при котором о качественном стерео говорить не приходилось. Переключение режимов «Моно»/«Стерео» на слух практически не ощущалось; — если к усилителю подключить несколько источников сигнала и подать на них сигнал, то при выборе какого-то входа к нему подмешивался сигнал с другого входа; — сильные наводки в виде фона и свиста на некоторых входах. Кроме того, на плате совместно с селектором размещен фонокорректор, который тоже имеет ряд недостатков и добавляет свою часть наводок в сигнал. В общем, этот узел является узким местом всего усилителя и нуждается в серьезной доработке.

Коммутатор для четырех каналов

Переключатель на четыре входа предназначен для стереофонического устройства. Коэффициент гармоник при входном напряжении до 1 В не превышает 0, 15%. Сопротивление нагрузки должно быть не менее 47 кОм.

Как видно из схемы, переключатель выполнен на транзисторной сборке А1, четырех тринисторах (V1, VЗ, V5, V7) и двух пятиканальных коммутаторах К190КТ1.

Сенсорные контакты Е2—Е5 соединены с базами транзисторов сборки А1. В исходном состоянии все транзисторы этой сборки, тринисторы и электронные ключи коммутаторов А2, АЗ закрыты, и светодиоды V2, V4, V6, V8 не светятся.

При касании сенсорных контактов Е1 и Е2 транзистор сборки А1, база которого (вывод 11) соединена с контактом Е2 открывается, и,импульс его коллекторного тока заставляет открыться тринистор V5.

В результате зажигается светодиод V6, на затворы соответствующих транзисторов микросхем А2, АЗ (выводы 7) подается напряжение отрицательной полярности, и они открываются, соединяя линейный выход приемника со входом усилителя ЗЧ.

При касании другой пары контактов коммутатор работает аналогично, при этом ранее открытый тринистор закрывается под действием напряжений на обкладках соединенных с его анодом конденсаторов С1—С4. Для уменьшения проникания на выход сигналов отключенных источников программ на подложки транзисторов микросхем А2, АЗ (выводы 5) подано положительное напряжение.

В устройстве предусмотрена возможность перевода усилителя ЗЧ в монофонический режим работы. Для переключения режимов» используется двухвходовой переключатель. Конденсаторы С1 и С2, а также резистор R8 из него в этом случае исключают, вывод 6 микросхемы А1 соединяют с общим проводом, а вывод 7-е выводами 11 микросхем А2, АЗ коммутатора входов. Режим моно включают после таких изменений прикосновением к сенсорным контактам Е1 и Е2.

Рис. 2. Схема четырехканального коммутатора сигналов ЗЧ.

При питании всего устройства напряжением 12 В сопротивления резисторов R6, R7 необходимо уменьшить до 1 кОм, при питании напряжением 24 В — необходимо увеличить до 2 кОм сопротивления резисторов R2— R5. Устройство сенсорных контактов показано в левой верхней части второй схемы. Их изготовляют из фольгированного стеклотекстолита.

При отсутствии микросхем в коммутаторе можно использовать полевые транзисторы КП304А, а транзисторную сборку К198НТЗБ заменить транзисторами КТ315Б.

Вместо тринисторов КУ101А допустимо использовать другие тринисторы этой серии, вместо светодиодов АЛ102Б — любые другие.

Налаживание коммутатора сводится к подбору резисторов R6* — R8*, R12* —R14*, чтобы привести к одному уровню напряжения, поступающие на входы от разных источников программ.

Источник: Борноволоков Э. П., Фролов В. В. — Радиолюбительские схемы.

↑ Китайский селектор — на благо человечества

Для устранения данных проблем в 90% случаев выбирается самое простое решение: весь узел выбрасывается, а сигнал подается напрямую на вход предусилителя. Я поначалу так и собирался сделать, потому что данный усилитель планировалось использовать с компьютером и более одного входа мне не требовалось. Но к счастью, на тот момент у меня лежал без дела купленный у наших китайских друзей Релейный модуль коммутации входов, 4 канала, RCA.
Посему концепция поменялась, и решено было сохранить в усилителе первоначальную функциональность. Но просто так воткнуть новый модуль в готовую заводскую конструкцию не получится. И, если чисто механически разместить и закрепить плату на место штатного селектора труда не составляло, то над электрическим совмещением надо было подумать.

В китайском селекторе переключение осуществляется путем простой подачи напряжения на катушку соответствующего реле, а коммутация реализована на простом галетном переключателе. В усилителе же переключение осуществляется при помощи четырех кнопок на передней панели.

Задача состояла в том, чтобы сохранить штатную систему выбора входа и каким-то образом совместить ее с китайским модулем, чтобы избежать сверления на лицевой панели отверстий и установки дополнительных органов управления в виде галетника.

ГЛАВА 2. Корпус усилителя.

Я собрал усилители TDA7293 и приобрел селектор входов еще 4 года назад. Разрабатывал идею корпуса, но в основном это была конструкция из алюминиевой передней панели и стенок и верхней крышки из дубовых ламелей.

Это была почти классическая конструкция, понятна в изготовлении, но за время приостановки в реализации проекта мне данная конструкция так надоела, меня всё время не оставляло ощущение, что я это где-то много раз видел, и уже наелся. Поэтому, ввиду недавнего «заболевания» торцевым срезом фанеры была придуманная следующая конструкция:

Корпус из набора фанерных прямоугольных колец, цельная съемная верхняя крышка, основание корпуса — алюминиевый лист, лицевая панель — затемненное оргстекло. Усилитель у меня будет стоять на низком подвесном шкафу, соответственно сверху отлично просматривается его задняя часть. Я не очень люблю весь этот ворох кабелей сзади устройств, длинные разъемы, поэтому в задней части корпуса я сделал небольшое углубление, в котором скроются входные разъемы подключаемых кабелей. Конечно, не полностью всё скроется, то хоть уже будет лучше.

Такой должен был быть конечный вид:

Для изготовления конструкции был куплен лист шлифованной фанеры 10 мм. Половина этого листа ушло также на полочные АС из другого моего обзора.

Так как мастерская очень небольшая, то раскрой целого листа фанеры на распиловочном столе делать не получается. Я предварительно делю лист на 2-3 части лобзиком. Напиливаем из фанеры 10 прямоугольных листов, размером 400 мм х 300 мм.

Верхний и нижний лист откладываем, а в восьми центральных листах намечаем и выпиливаем лобзиком окна. Толщина стенки каждого кольца — 10 мм.

Склеиваем 8 полученных прямоугольных колец вместе. прижимаем сверху и снизу оставшимися листами и стягиваем струбцинами. Клею на ПВА Момент Столяр Super.

В нижней части окно в листе несколько иное, там необходимо предусмотреть полку для углубления задней панели, а также чуть большую толщину боковых стенок, которые в дальнейшем будут фрезероваться под алюминиевое основание.

В основной части корпуса на распиловочном столе отпиливаем заднюю стенку для задней панели, и склеиваем основную часть корпуса с нижней частью.

Для крепления верхней крышки я выбрал черные болты М4, с головкой под внутренний шестигранник. Углубления в крышке под головку болта делал также, как и для полочных АС из другого обзора, сверло по дереву 7 мм, и далее насквозь сверло 4,2 мм.

Со стороны корпуса к стенкам приклеиваем фанерные кубики, в которые затем ставим усовые гайки (будут на фото ниже). Также на фото уже видны стенки задней ниши. Я их выпилил из большого куска, который остался от отпиленной задней части корпуса. Приклеил на ПВА.

Затем берем в руки УШМ, с насадкой-липучкой и шлифовальным кругом с зерном 80, рисуем на верхней крышке радиусы закруглений корпуса, и перпендикулярно плоскости верхней крышки активно работаем над созданием закруглений по углам корпуса. Также шлифуем на стенках корпуса переходы между слоями листов фанеры, так как во время склейки были допущены ошибки (на фото выше видно, что детали при склейке сместились, я это поздно увидел, не знаю как проглядел), но УШМ с таким кругом исправит любые ошибки, благо запас по толщине стенок корпуса большой ))

Кстати, предварительно, после склейки 8 фанерных колец корпуса, я также УШМ и кругом с 80-м зерном выровнял и внутренние стенки корпуса до ровного гладкого состояния. При работе кругом с зерном 80 есть как свои плюсы — это скорость работы, так и минусы — царапины. О минусах подробнее чуть позже.

Основание усилителя.

Пилим лист алюминия, толщиной 4мм и размерами 380х280. Прикладываем на нижнюю часть корпуса, рисуем радиусы. Радиусы шлифуем УШМ / Дремель.

Прикладываем полученное основание и обводим карандашом по нижней части корпуса.

Берем в руки фрезер с пазовой фрезой делаем углубление 4 мм для нашего основания. Получилось не очень аккуратно, тут особо некуда поставить основание фрезера, вся работа почти на весу, фреза так и норовит зарезаться, нужны приспособления для расширения подошвы фрезера.

Примеряем основание, размечаем, сверлим и зенкуем отверстия для крепления основания к корпусу

Под переднюю лицевую панель из оргстекла необходимо выпилить окно. Распечатываем в масштабе 1:1 окно из чертежа, клеим на кусок картона, вырезаем скальпелем, и приклеиваем на двухсторонний скотч к корпусу.

Выпиливаем полученное окно лобзиком.

Теперь надо подровнять грани окна. Это также делаем УШМ и кругом с зерном 180. Можно конечно это сделать и фрезером, но это для меня дольше, и нужен хороший навык, тут опять мало места под подошву фрезера, и много прямолинейных участков, без упора могу испортить. С помощью УШМ, аккуратными мягкими движениями, выводим прямые линии и радиусы окна.

Примеряем верхнюю крышку и рисуем циркулем полукруг углубления под будущую кнопку энкодера громкости.

Для исполнения лицевой панели я рассматривал разные варианты. Она должно быть затемненным, чтобы через неё просвечивался LCD дисплей селектора выходов, а также пробивали пульты управления селектора и ТВ-приставки, но в то же время, не должно быть видно внутренностей усилителя. Был вариант заказать кусок стекла, и затонировать его, но крепежные отверстия должны быть очень близко к краям, да и показалось, что это будет дорого, но честно цену не узнавал. Оргстекло, с ним проще, но очень много отзывов, что оно не дружит с тонировочной пленкой., появляются пузыри. Я пробовал вариант с тонировочным лаком, но он очень мутный, надписи на LCD дисплее получаются очень мутными. Поэтому я выбрал другой вариант. Два тонких листа оргстекла, между ними кусок тонировочной пленки, данный «бутерброд» и прикрутить к корпусу. В ходе поисков тонкого оргстекла мне предложили сразу вырезать детали по моему чертежу, так как режут все равно лазерным резаком, и за 200р. я получил вот такие две детали уже с отверстиями.

Но по факту, как оказалось, детали я получил не из оргстекла (акрил), а из прозрачного ПЭТ толщиной 2 мм.

У автотонировщиков получил в дар кусок пленки, со светопропусканием 30%, это оказалось оптимальным для яркого изображения экрана селектора выходов и скрытия внутренностей усилителя.

Так как ПЭТ не особо боится тонировочной пленки, то я просто наклеил её на одну из деталей, и сверху накрыл второй. Сверху в нескольких точках поставил несколько капель суперклея, чтобы полученное стекло не слоилось и туда не попадала пыль.

При примерке прозрачной панели к корпусу была выявлена небольшая проблема. Верхняя крышка корпуса оказалось немного изогнутой, глазами не видно, а горбинка 1-1,5 мм вверх есть. Из-за этого верхние крайние точки панели упирались в крышку корпуса, а посередине получалась щель между панелью и крышкой корпуса. Не купить у нас ровной фанеры. Было два варианта решения: 1. Подшлифовать лицевую панель под верхнюю крышку. Но ПЭТ немного вязкий материал, я вообще побоялся испортить готовые детали. 2. Сделать паз в верхней крышке. Я подумал, что этот вариант лучше, проще, и плюсом я зафиксирую панель в верхней части, в пазе, относительно корпуса. Делать паз надо фрезером, паз всего 4 мм, у меня есть фрезерное приспособление для Dremel, но его надо было пойти найти и достать в кладовке, отстегнуть гибкий вал, поставить Dremel, прикрутить неудобную нижнюю гайку. Я решил, что слишком много действий для простого неглубокого скрытого паза и решил сделать руками так:

Тонкая фреза в гибкий вал, две стальных линейки как ограничитель хода фрезы, и с «мышечным» контролем глубины захода фрезы делаем быстро паз. Проблема решена.

Дальше переходим к ручке энкодера громкости. Ручку заказал вот такую: 4pcs aluminum plastic knob potentiometer knob 48*19mm potentiometer cap Volume knob switch cap Encoder for amplifier. Диаметр — 48 мм.

Диаметр углубления под ручку в корпусе делаем диаметром 50 мм., глубиной 7 мм. Крепим струбцинами корпус с верхней крышкой к столу, ставим фрезер и делаем углубление под ручку энкодера и примеряем ручку.

Кнопку включения взял следующую: [1 шт. красочные полезно прочный 22 мм светодиодный Мощность кнопочный переключатель мгновенного/с фиксацией Водонепроницаемый металла самоблокирующимся нержавеющей купить на AliExpress] Диаметр резьбы — 22 мм. Кнопка с высокой нажимной частью, при нажатии палец не проваливается дальше лицевой поверхности кнопки. Отверстие в корпусе сделал ступенчатым сверлом.

Далее берем шлифмашину, шлифовальные круги с зерном 220, и усердно шлифуем корпус. Шлифуем даже очень усердно, потому что, как оказалось, необходимо убрать все дефекты от работы шлифовального круга с зерном 80.

На фото ниже можно увидеть корпус подготовленный к покрытию маслом. Это уже вторая попытка, первая оказалась неудачной, масло «проявило» все поперечные глубокие царапины от крупного зерна, просто так на срезе фанеры их не видно. Пришлось снимать масло и вышлифовывать более тщательно.

После окончательной шлифовки покрываем корпус маслом. В качестве первого слоя я использовал тонирующее масло BIOFA. Темно-коричневый цвет, наносим тонким слоем, чтобы не потерять текстуру.

Второй слой покрываем маслом BELINKA INTERIER. Оно придаст корпусу золотистый оттенок, а также приятный блеск, так как масло с воском. Данное масло наносим в два слоя, убирая излишки.

Далее полируем корпус шерстяным кругом.

Крепим лицевую панель с внутренней стороны корпуса на мелкие саморезы.

Отверстие под вал энкодера сделал сверлом 7мм. С обратной стороны корпус энкодера прижимается к лицевой панели. Ставим ручку энкодера и кнопку включения питания.

Корпус готов!

↑ Модернизация штатного переключателя входов

Для простоты было решено максимально использовать штатную схемотехнику. Рассмотрим схему штатного коммутатора.

Коммутатор собран на микросхеме К155ТМ5, которая представляет собой четыре D-триггера в одном корпусе DIP14. При замыкании любой из кнопок SB1-SB4 на соответствующий вход подается сигнал, что приводит к переключению триггера и появлению на выходе напряжения высокого уровня. Далее по штатной схеме управляющее напряжение с одного из выходов поступает на один из логических входов КР590КН2, которая в свою очередь коммутирует выбранный вход усилителя.
Доработка заключается в том, чтобы коммутировать при помощи микросхемы КР590КН2 не сигнал, а напряжение 12В для питания реле селектора. Однако КР590КН2 для этой цели использовать не удастся, т. к. она позволяет коммутировать напряжения от –10В до +10В. Для нашей цели меняем чип на КР590КН5, что позволяет коммутировать напряжения от –15В до +15В.

Доработанная схема выглядит следующим образом:

Детали и подключение

Микросхема К561КП1 может коммутировать как цифровые, так и аналоговые сигналы. Но, при коммутации аналогового сигнала нужно чтобы он находился между полюсами питания, желательно посредине (при этом будут минимальные искажения аудиосигнала).

Поэтому, второй вывод минуса питания ключей (вывод 7), который обычно соединяется с общим минусом питания, здесь соединяется с отрицательным источником питания (-5V). Таким образом, питание переключателя двухполярное.

С этим нет никаких проблем, так как предварительные УНЧ обычно делают по схемам на ОУ, также, питающимся от двуполярного источника. Если напряжение источника более ±7V, нужно на схему подавать питание через понижающие стабилизаторы, например, на интегральном стабилизаторе 7805 сделать источник +5V, а отрицательный на простои параметрическом стабилизаторе из стабилитрона на 4,7-5,6V и резистора. Светодиоды HL1-HL3 — любые индикаторные, например, АЛ307 или их аналоги.

↑ Реализация в железе

Для компактного размещения дополнительных элементов была разработана небольшая печатная плата.

Она размещается «вторым этажом» на штатную печатную плату коммутатора на стойках подходящей высоты

При этом пятачки 3, 4, 5, 6 штатного коммутатора электрически соединяются с пятачками 3*, 4*, 5*, 6* дополнительной платы при помощи обрезков выводов элементов или межплатных соединителей.

Осталось подключить цепи питания ко всем потребителям. Что откуда брать и куда подключать приведено в таблице:

Гнездо XS1 дополнительной платы коммутатора соединяем шлейфом с соответствующим разъемом китайского селектора. Сигнальный выход селектора соединяем экранированным (микрофонным) кабелем с входами предусилителя.

На задней панели усилителя вырезаем отверстие необходимого размера для размещения разъемов нового селектора и крепим его к шасси.