История о том, как из конструктора lunch box получился усилитель SRPP для наушников

Эта история случилась года 2 назад. Ее могло не быть, но как говорится, «звезды сошлись» и вот что из этого получилось.
Началось все с того, что один мой знакомый, со словами «не знаю что это такое, забери себе или выкинь», всучил мне некую коробочку. Внутри оказались железяки, 3 лампочки, трансформатор и прочие детальки. На проверку оказалось, что это конструктор усилителя для наушников, известный как lunch box. Это была первая «звездочка», которая сошлась.

↑ Как складывались звёзды

Собирать конструктор или нет, думал пару дней. Тут оказалось, что этот усилитель есть в готовом виде («заводская сборка») у одного из моих коллег. Это была вторая «звездочка». Взял послушать. Слушал файлы в формате flac на macbook pro в следующей конфигурации:
macbook → Оптический кабель → ЦАП Cambridge Audio DacMagic → Указанный выше усилитель → Наушники Beyerdynamic DT 770 Pro При прослушивании оказалось, что звук конечно намного лучше, чем напрямую с выхода звуковой карты и лучше, чем напрямую с FM тюнера, но чего-то не хватает. Не оправдывает ожиданий. По крайней мере моих.

Тут и третья звездочка сошлась. А именно: вспомнил я, что не так давно читал на Датагоре заметку «Строим сами простой ламповый усилитель SRPP для наушников». А также статью Олега Иванова «Усилитель SRPP для наушников» , в которой много внимания уделено теории вопроса. В общем «три звездочки» сложились и решил я в корпусе от конструктора собрать себе SRPP. Из указанного конструктора в дело пошло: корпус, трансформатор, регулятор громкости и разъемчики.

Рассматривалось 3 варианта ламп для SRPP: 6Н3П-E, 6Н23П и 6Н6П. 6Н6П по накалу кушает в два раза больше чем две предыдущие, имеющийся трансформатор не потянет. Да и наушники у меня высокоомные, такая мощная лампа не нужна. Поэтому решено было попробовать собрать два макетика на 6Н3П-E и 6Н23П, а потом выбрать что-то одно в качестве окончательного варианта.

Сборка усилителя

Мы заказали запчасти для сборки нашего усилителя на Aliexpress и собрали его в алюминиевом корпусе. Обратите внимание, что корпус нужен просторный и хорошо вентилируемый, для охлаждения усилителя. На максимальной громкости радиаторы без корпуса нагреваются до 62 градусов.

Усилитель получился симпатичный и небольшого размера. Подробно о том как мы собирали усилитель смотрите на нашем видео.

Видео тестирования усилителя ICE125ASX2 часть 1

↑ Схема

Схема, которая у меня в итоге собралась, следующая:

Схема БП для усилителя тоже совсем стандартная:

Неонка тут показывает не ON/OFF, а сигнализирует о срабатывании предохранителя. Резисторы, подключенные к накальной обмотке, создают искусственную среднюю точку (для уменьшения фона). Номинал этих резисторов 180 Ом (0,25Вт). Емкость в анодном выпрямителе 220 Мкф / 350 В. Выпрямительные диоды FR205. Трансформатор из конструктора.

↑ Работа

Т.к. времени было: «спешить некуда», да и отзывы про SRPP в основном положительные, поэтому решил макеты делать с тем прицелом, чтобы потом сразу в корпус вставить. Т.е. в виде нормальных рабочих плат. Корпус сделан так, что усилитель должен состоять из двух плат: на одной располагается блок питания (БП) и разъем для наушников, на другой собственно сам усилитель. Небольшая проблемка заключалась еще в том, что у 6Н3П-E и 6Н23П разная цоколевка, т.е. их нельзя просто перетыкать. Поэтому пришлось делать одну плату под блок питания и еще под сам усилитель две платы, под каждый тип лампы. Решение, как оказалось впоследствии, было не совсем удачное, потому что не очень удобно сравнивать звучание перепаивая блок питания.
Итоговый результат: — Две платы под БП, для этого пришлось прикупить еще один силовой трансформатор — Одна плата под лампы 6Н3П-E — Одна плата под лампы 6Н23П

Решение по компоновке было следующим: использовать все существующие в корпусе отверстия, в том числе: — два из верхних отверстий под лампы (как и было задумано производителем) — в третье отверстие (ранее там была третья лампа) поместить электролит питания.

При разводке необходимо было также учесть, что с нижней платы все торчит вверх, а с верхней соответственно вниз. И нужно чтобы эти «сталагмиты» и «сталактиты» друг с другом не встретились. А также то, чтобы лампы, электролит, регулятор громкости и разъем наушников точно попали с существующие в корпусе отверстия.

Получились макеты вот в таком виде:

Макеты поставил на «разогрев ламп». Т.е. усилители периодически включались либо вхолостую, либо что-то слушал. Звук был. И вроде не плохой. Несколько дней, пока лампочки «грелись», посвятил поискам подходящих катодных электролитов. Были закуплены несколько вариантов: — Jamicon — Epcos — Elna Silmic II — Panasonic Электролиты искались по принципу «пошел в магазин и купил». Т.е. из доступных, в том числе и по цене.

Усилители на микросхемах

Очень простое решение, – есть одна микросхема, которой нужен только блок питания и минимальная “обвязка” радиодеталей (несколько резисторов и пару конденсаторов). Менее 20 ватт рассматривать усилительные микросхемы нет смысла. Если мы говорим про качество, покупать что-то ниже 20 Вт на микросхемах, нелогично.

И если требуется невысокая мощность, то лучше посмотреть в сторону класса А. А если нужно компактно, мощно и эффективно смотрите – Цифровые усилители, Класс D.

Микросхемных усилителей (в АВ классе) от 20 Вт совсем мало. Основных, даже 10 штук не наберется.

Новых микросхем-усилителей давно не разрабатывают. Все уже давно изобретено.

Для примера, одна из самых популярных микросхем-усилителей, – TDA7294. А ее разработали еще в прошлом веке. Время отобрало несколько самых удачных схемотехнических решений (топологий) микросхем. Вот их полный список (ватты реальные):

• LM1875 (один канал) 20 Вт
• LM1876 (сдвоенный LM1875) 2х20 Вт
• TDA2050 (один канал) 30 Вт
• LM4766 (стерео) 2х40 Вт
• LM3886 (один канал) 68 Вт
• TDA7294 (один канал) 70 Вт
• TDA7293 (один канал) 100 Вт

Есть огромное множество других микросхем. Но все они будут, в прямом смысле, на 5 рублей дешевле. И в большей или меньшей степени хуже. Предел мощности микросхемных усилителей 100 Вт. Бывают что их ставят для повышения мощности в “мост”, но это мы вас не рекомендуем. Уж лучше тогда сразу уходить на транзисторные пары. Микросхемы, из указанного нами списка, запросто ставят в дорогие брендовые усилители продаваемые в Hi-Fi салонах за большие деньги.

Cambridge Audio 340A, на микросхеме LM3886, просили за него около $500

Китайцы же выкинули всю “Hi-Fi пустоту” и сделали свой лаконичный вариант усилителя на LM3886:

LM3886 китай усилитель, цена порядка 8-9 тыс. руб. ссылка

Он стал многократно дешевле ( $110). Тракт сделан сильно более короткий, что замечательно для звука. Качество шин просто несопоставимо и тд. Но нет дистанционного управления. В китайских усилителях ориентированных на качество, почти никогда не бывает пульта ДУ. Обычно ДУ ставят только в самые дешевые усилители. Обычно эти дешевые усилители предполагают дикую мультифункциональность. Скорее это даже не усилитель, а комбайн. Их покупатели считают, что раз они платят 1000 руб., то в усилителе должно быть все и сразу. И как можно больше. Вопросы качества этих покупателей мало беспокоит. Наша статья как не купить подобную лабуду.

600 ваттттт…. Цена 1900 руб.

Качественное дистанционное управление усилителя (не вносящее в звук искажений) существенно увеличивает цену.

По уму, это моторизованный потенциометр. Ручку громкости за вас крутит моторчик, а селекция идет через реле.

ALPS моторизованный, 3300 руб, в рознице.

Все другие варианты, плохие или очень плохие. Обычно в звуковой тракт ставят микросхемы коммутации и регулировки громкости. И эти микросхемы сами по себе вносят большие искажений (порой кратно большие, чем сам усилительный тракт). Если ручка громкости усилителя крутится по бесконечному кругу, или громкость регулируется двумя кнопками (громче-тише), это точно тот случай, когда в тракте стоят такие микросхемы.

В китайских усилителях ориентированных на качество звука предполагается, что сервисные функции будут у источника сигнала.

Логика в этом есть. Большая часть источников может регулировать громкость в цифровом виде. Многие в качестве источника используют компьютер. А пульт ДУ можно приделать к любому компьютеру, – подробно здесь. Так же читайте наши статьи, – Медиаплеер на ПК., Звуковые карты USB. И регулируя громкость в цифре не нужно ставить в тракт усилителя микросхемы вносящие серьезные искажения. В этой логике китайцы и делают свои усилители без ДУ.

LM1875 китайский усилитель

В малой мощности, одной из лучших (по искажениям и звуку) является LM1875. Отрыв относительно других микросхем незначительный, но он есть. Его мощность всего 20 Вт. Но это реальные ватты. Для ориентира, это мощность как у очень популярного в свое время усилителя радиотехника у-101. Коэффициент гармоник этого усилителя был аж 0,3% на 20 Вт.

Радиотехника усилитель 101

LM1875 китайский усилитель, цена порядка 8 тыс. руб. ссылка LM1875, мощность – искажения. Чип очень хороший.

Китайцы пишут, что он 30 ваттный. Это они немножко преувеличивают. Но есть большое количество усилителей в этом же, или чуть-чуть измененном корпусе. На микросхемах:

• TDA2050 30 Вт
• LM4766 40 Вт
• LM3886 68 Вт

Когда в этом корпусе будет стоять LM3886 (68 Вт), в большинстве случаев, ограничение мощности будет не по микросхеме, а по питанию. Трансформатор для 68 Вт будет нужен порядка 150 ватт минимум. А китайцы будут ставить меньше. Да и сам по себе этот корпус неспособен отвести тепло от микросхемы в (стерео) 68 Вт.

TDA7293 китайский усилитель

На настоящий момент это самый мощный микросхемный усилитель. Проблем по нему нет ни каких. Но заметьте, что почти по этой цене можно купить полностью транзисторный усилитель. Следует понимать, как только мы приходим к мощностям в 100 и более ватт, стоимость самих полупроводников перестает иметь особое значение. Цена мощных усилителей в основном находится в корпусах и блоке питания.

TDA7293, китайский усилитель, цена порядка 14 тыс. руб.

TDA7293 мощность – искажения, на 4 и 8 Ом.

Усилители на микросхемах вполне себе хорошие. Сложности у них возникают в основном при работе на сложную нагрузку.

Но эта типичная проблема для Hi-Fi, подробно описанная в нашей статье Почему весь Hi-Fi звучит “кто в лес кто по дрова”

↑ Доводка

Доводка заключалась в подборе катодных резисторов с точки зрения уменьшения гармоник (режимы ламп, конечно, должны при этом сохраняться в норме), а также подбор электролитов в катоде, с точки зрения приятности звука.
Резисторы подбирались путем впаивания цепочки из постоянного и подстроечного резистора в оба катода лампы. Далее, подав на вход синусоиду 1000 Гц / 0.75 В, крутим подстрочники и смотрим что там с гармониками. При этом на нижнем катодном резисторе висит тестер, который показывает падение напряжения (смещение на сетке). В качестве катодного конденсатора сначала стоял Jamicon. Для просмотра гармоник использовался USB осциллограф, программка от которого в том числе умеет показывать гармоники. За красотой синусоиды тоже смотрим конечно. В качестве нагрузки использовались реальные наушники.

После того как были найдены оптимальные номиналы резисторов, настала очередь электролитов. Нужный катодный электролит искался в основном «на слух». Контроль по гармоникам тоже был, но разница там не существенная получалась. Для поиска нужного электролита: через переключатель впаивалась пара электролитов–претендентов и во время воспроизведения музыки они просто переключались. Так разница сразу заметна. Из двух электролитов «худший» потом отбрасывался, вместо него впаивался новый претендент и снова прослушиваем.

В течении нескольких вечеров резисторы и электролиты были подобраны. Стоит заметить, что анодное напряжение тоже играет свою роль в качестве звука. Поигрался немного и с ним. В итоге:

• из имеющихся электролитов оставил Elna Silmic 2 (на втором месте Jamicon) • номиналы резисторов, и анодного напряжения полученных для каждой из ламп такие: 6н23п: R4=R6=130 Ом; Кт1 = 1,2 В; Кт2 = 140 В 6н3п-Е: R4=R6=180 Ом; Кт1 = 1,4 В; Кт2 = 260 В На самом деле, в идеале, R4 не равно R6. Но «идеальные» значение не попадали в существующие номиналы. Поэтому пришлось искать лучшее значение из стандартного ряда резисторов.

Как видно, для ламп 6н3п анодное напряжение применено 260в. Трансформатор, входящий в указанный конструктор, выдает на выходе 170В переменки, что явно маловато. В случае использовании этих ламп, БП необходимо сделать по схеме удвоения напряжения, или применить другой трансформатор. В моем случае мне все равно пришлось приобрести второй трансформатор, который оказался на 210 В переменки.

Остальные номиналы деталей, примененных в схеме:

R1 — 50 K R2 — 100 K R3 — 1 K R5 — 22 K R7 и R8 подбираются таким образом, чтобы анодное напряжение, измеренное на С6 было как указано выше (Кт2). В моем случае (для лампы 6н3п-Е) общее сопротивление R7 + R8 = 2 K Все резисторы 0,25 Вт. Кроме R7 и R8, эти поставил 5Вт (других не было).

Конденсаторы: С1 – 0,1 Мкф х 63 в (к73-17) С2 – 3300 Мкф х 10 в С3 – 1 Мкф х 250 в (к73-17) С4 – 200 Мкф х 250 в (Jamicon) С5 – 1 Мкф х 350 в (к73-17) С6 – 470 Мкф 350 в С7 – 100 Мкф 350 в

Нелишним будет заметить, что качество проводов, по которым бежит музыка к усилителю, тоже имеет значение. Дешевые тонкие провода, на моё ухо, на некоторых композициях давали «песок» (обычно такие провода дают в комплекте с разными аудио/видео устройствами). Лучше пользуйтесь чем-то поприличнее.

Подборка проверенных плат с хорошим звуком для сборки своего усилителя мощности

Хочется самому собрать усилитель мощности для домашней акустики с достойным звуком, но не знаете на каком варианте остановится?

Рассмотрим платы усилителей продающиеся на Алиэкспресс. Там самый широкий ассортимент для тех, кто интересуется звуком. Все перечисленные варианты я покупал сам и использовал в своих аудио проектах DIY.

Не будем предвзяты, и упомянем усилители как традиционные: класса АБ, так и современные с высоким КПД: класса Д.

Плата усилителя ICEpower ICE125ASX2

Купить тут

Открывает подборку качественная плата усилителя с заглавного фото. Это ICE125ASX2 от ICEpower® (совместное предприятие с датчанами Bang & Olufsen). Эти платы ставят в добротные студийные мониторы!

ICEpower ICE125ASX2 — это лучшее, что я слушал из класса D. Примененные технологические решения COM и MECC в этой плате усилителя положительно сказались на качестве звука. Документация.

• Номинальная мощность: два канала 125 Вт на 4 Ом.
• Динамический диапазон: 121 дБА
• Частота работы: 540 кГц
• Гармонические искажения + шум (1 Вт, 1 кГц): 0,003%
• Размеры платы: 160x80x35 мм.

Из особенностей платы: сетевой импульсный блоки питания усилителя интегрирован с ним на одну плату. Поэтому над питанием ломать голову не нужно, подключается сетевое 230 В. На плате есть вспомогательное напряжение 24 В. Разъемы в комплекте.

Плата усилителя ICEpower ICE50ASX2

Купить тут (Стерео) Купить тут (BTL моно)

Младший брат первой рассмотренной модели ICE125ASX2. Документация.

У модели ICE125ASX2 меньшие размеры и мощность, но такой же качественный звук. Есть варианты стерео платы или моно с повышенной мощностью (BTL). Сетевой блок питания так же размещен на плате.

Характеристики:

• Номинальная мощность: 1%, THD + N, BTL режим, 1 кГц 100 Вт
• Номинальная мощность: 1%, THD + N, 1 кГц 50 Вт
• Искажения: THD + N 1 кГц, 1 Вт 0,002%
• Размеры платы: 11 x 8 x 3.5 см

Плата усилителя АБ с драйвером UPC2581V

Купить тут

Это плата усилителя звука класса АБ. Недавно я делал на нее обзор с измерениями. Звук не оставит равнодушным.

В этом лоте есть несколько вариантов набора (рекомендую брать без радиатора, использовать свой):

• Набор для самостоятельной пайки
• Собранная плата
• Набор для самостоятельной пайки + радиатор охлаждения
• Собранная плата + радиатор охлаждения

Для питания нужен сетевой трансформатор с вторичной обмоткой 18 до 30 В со средней точкой.

Характеристики:

• Размеры платы: 155х120х50 мм
• Сопротивление нагрузки: 4-8 Ом
• Ток покоя: 50 до 60 мА
• Максимальная заявляемая мощность: 150 Вт в канал
• Драйвер: NEC UPC2581V
• Выходные транзисторы: NJW0302G + NJW0281G

Клон Krell KSA-50

Купить тут

Дискретный усилитель класса АБ (может работать и в класса А) с двумя парами выходных транзисторов. Схема похожая на известный «Ланзар». Мощность, качественный звук и защита акустики на реле уже на плате.

Искажения измеренные КНИ 1 Вт: 0,003%.

Требует питания постоянным напряжением со средней точкой.

Характеристики:

• Рабочее напряжение: ± 35 В (класс А), при работе в состоянии класса AB напряжение может быть соответствующим образом увеличено до ± 45 в
• Выходная мощность: 50 Вт (класс A); 150 Вт (класс AB)
• Выходное сопротивление: 4-8Ω
• Частотная характеристика: (-3 дБ): 20 Гц-20 кГц
• Размер платы: 160*95,5 мм

Плата Arylic Up2stream AMP V3

Купить тут

Это современный вариант для тех, кому нужно больше функций. В одной небольшой плате сосредоточено: LAN, Bluetooth, WiFi, поддержка Airplay, DLNA, UPNP, мультирум и плеер FLAC по USB и, конечно, усилитель класса D 2х50 Вт.

Характеристики:

• Питание: 12-26 В DС
• КНИ: 0.03%, @ 1 кГц 50 Вт + 50 Вт 24в-4Ω
• WIFI: IEEE802.11 b/g/n 2,4G
• Bluetooth: 5,0, SBC/AAC
• Плеер поддержка файлов: FLAC/MP3/AAC +/ALAC/APE/WAV
• Размеры платы: 110*80*22 мм
• Мобильное приложение: 4STREAM
• Протоколы: AirPlay, DLNA, UPnP, Spotify, Qplay

Есть доставка из РФ.

Плата усилителя на TA2022

Купить тут

Плата усилителя класса D (точнее T) с приятным звуком. Тут реализовано: защита акустики на реле и возможность работы в режиме BTL. И все это в компактном размере. Для работы необходим небольшой радиатор.

Питание этого усилителя от переменного тока (со средней точкой), рекомендовано 22-0-22 В (максимально до 40 В DC) Выдает микросхема 90 Вт (0,1% THD при +-31 В на 4 Ом). Есть всевозможные встроенные защиты.

Динамический диапазон: 102 дБ

Размеры платы: 121*64 мм

Набор для сборки на LM1875

Купить тут

И завершает подборку бюджетный вариант для самостоятельно сборки усилителя на микросхемах LM1875.

На удивление качественный звук с низкими искажениями, и есть защита акустики на реле.

Вариант с небольшой мощностью (до 30 Вт) и компактного размера 99х63 мм.

Питание 12-22 В переменного напряжения со средней точкой.

Защита от КЗ и тепловая. Комплектующие хорошего качества.

Надеюсь, подборка плат усилителей была полезна и Вы выберете себе усилитель на свой вкус и бюджет.

Плата усилителя — будет сердцем проекта, но останется добавить блоки питания, корпус и фурнитуры. Об этом поговорим в следующей серии.

Приятных покупок!

↑ Сравниваем и выбираем

Наступило время сравнивать все 3 усилителя (заводской box и мои два). Сравнивались усилители попарно. Для сравнения была сделана небольшая платка с гнездами и переключателями, назначение которой: быстро переключить входной сигнал между двумя усилителями, а также быстро переключить наушники.
Кроме меня в качестве слушателей выступило еще 8 человек разного пола, возраста и музыкальных предпочтений. Прослушивание производилось как правило с каждым из них отдельно. На что было потрачено почти 3 недели (не каждый день конечно). Схема стандартная: сравниваем два усилителя, «проигравшего» в сторону, вместо него третий и сравниваем. Музыка была предоставлена на выбор из того что было у меня. Каждый слушал, что хотел. Щелкая переключателями, невозможно было понять какой усилитель играет в настоящий момент (я то знал, конечно, какой играет). Таким образом, предвзятость в выборе победителя получилась минимальной.

Результаты такие:

— первым выбывал «заводской» усилитель. Нельзя сказать, что он плохо играл. Нормально играл. Но, при сравнении, он проигрывал. — мнения на счет 6Н3П и 6Н23П разделились поровну. Оба звучат замечательно. Чуть по разному. Каждый хорош по-своему. Я и сам не смог определится какой мне больше нравится. В итоге: взял тот, что был ближе и его стал собирать как окончательное изделие. Ближе оказался 6Н3П. Забегая вперед, скажу что 6Н23П тоже применение нашлось. Она пошла в следующую конструкцию (не пропадать же труду), о которой в следующий раз.

Про звук

ICEpower ICE125ASX2 — это, пожалуй, лучшее, что я слышал из класса D на данный момент. Очень достойно, без пластмассовых верхов. Сравнивал с 2160, ICEpower звучит не плоско, более проработано в плане объема, сцены и микродинамики звука. Мой клон Крелла 50 в классе А ICE125ASX2 тоже переиграл по качеству звука, высокие частоты прорезаются на нем сразу, будто вынули вату из ушей. Уступил сабж только усилителю «Япончик». Но там усилитель весит как половина меня. И то уступил в подачи низкочастотного диапазона, все-таки аналоговый блок питания с большим токовым потенциалом звучит лучше на большой напольной акустике (у меня 3х полосная AVA one Александрова). Технологии (COM и MECC) примененные инженерами ICEpower в этом модуле усилителя положительно сказались на качестве звука. Так что, если вы колеблетесь, стоит ли его попробовать — решайтесь, этот звук очевидно дороже, чем те 100$, которые за него просят.
Спасибо за внимание! Удачных конструкций!

↑ Особенности монтажа

Есть несколько моментов, на которые хочется обратить внимание: — Конструктивно резисторы R5 расположены на нижней плате (плата БП), рядом с разъемом для наушников. Остальные элементы усилителя расположены на верхней плате. — Конденсаторы С5 и С7 расположены горизонтально, с нижней стороны верхней платы.

— Резисторы R7 и R8 , ламповые панельки и конденсатор С6 расположены со стороны дорожек (сверху платы). — Конденсатор С6 нужен тонкий и длинный, чтобы прошел в дырочку от лампы в верхней части корпуса. Подошел конденсатор «Panasonic». Платы между собой соединяются проводами. Провода перекручены между собой. Снизу вверх подается анодное питание и накал, сверху вниз спускается «выход» на разъем наушников.
При разводке плат не удалось развести питание от С6 непосредственно к лампам, в итоге кинул питание проводом. Накал между лампами также разведен проводами (скрученными между собой, как учили). Несмотря на небольшие вольности с проводами, фона в наушниках нет совсем. По крайней мере никто его не услышал.

Что касается самого соединения проводами между платами, то я делаю так: провода пропускаю сквозь плату (через «технологическое отверстие»), далее провода загибаются и припаиваются в нужных местах. Так более надежно. Место пайки провода не подвержено излому, в отличии от способа «вставить снизу в дырочку и запаять». Проход жгута проводов сквозь плату можно еще зафиксировать термоклеем. Выглядит это примерно так:

Такой способ особенно помогает при работе с проводом МГТФ. Хороший провод во всех отношениях, только часто в месте пайки отламывается.

При сборке окончательного варианта (вставляем в корпус), оказалось, что силовой трансформатор прилично нагревается. Градусов так до 60, это при несобранном до конца корпусе. Скорее всего, это связано с «закрытой» конструкцией корпуса. В собранном варианте, возможно, нагревается еще выше. Естественной вентиляции там практически нет. Ну не люблю я высокие температуры на детальках (кроме ламп конечно). Поэтому было принято решение поставить, на всякий случай, тепловой предохранитель

. Вот такой:
Эта штучка при превышении температуры в 70 градусов разрывает 220 Вольт, а при остывании восстанавливает соединение. Прикреплена она была непосредственно к трансформатору. Один раз, летом в жару, сработал.
Трансформатор крепится к плате нейлоновыми стяжками, одетыми в кембрик. Мне так больше нравится. Просто и надежно.

Провода от входных клемм до регулятора громкости, для каждого канала, тянем «двойным МГТФ в экране», помещенным в термоусадочку. Экран, как учили, соединяется с землей с одной стороны. В моем случае: у регулятора громкости.

Полная переделка усилителя Радиотехника У101

Вот решил попробовать написать статью про переделку усилителя. Ну начну наверное с его истории, а именно почему же я решил его полностью переделывать. Во первых, всё старое, не соответствует современности. А во вторых, он трудился очень усердно, до того, как попал мне в руки, соответственно ломался не раз. Раз 6 ремонтировали оконечный каскад, ремонтировали темброблок 2 раза, со входным селектором что то непонятное было, и к тому же один раз сожгли индикатор, подключив его не правильно, но там поставили другой от другого усилителя, но я умудрился его тоже сжечь, когда сам ковырялся в усе. В общем, там сказать, передали по наследству мне этот усь. Решил с этими глюками покончить, переделав его полностью.

До переделки он выглядел вот так:

Оконечный усилитель. Хотел вставить туда что то поинтересней, не какую-то там 7294, а что-нибудь по серьёзней. Гуглив в течении недели я нашёл то, что мне нужно.

Усилитель SymaSym 5, это усилитель АВ класса, он отлично мне подходил как по характеристикам, так и по себестоимости.

Схема:

Параметры такие:

THD: ~0.005% (measured) sim’d: 0.002% Power into 8ohm: 60 watts Power into 4ohm: 100 watts Gain: 32dB (~1:40) full output at 0.7v input (0.5v rms) Feedback: 57dB Phase margin: > 90° Supply voltage: +/- 36v Biasing: 55ma, 12.1mv across a single 0.22 ohm Frequency response: 3.2hz to 145khz (-1db) using 4.7uf input cap Phaseshift at 10khz: <3°

Не правда ли красивые характеристики? Не долго думая, я собрал 1 канал, а там уже и 2 доделал. Качество звука замечательное! Огромный минус это то, что под него не было печатной платы в формате lay, а в других программах не умею пользоваться, поэтому пришлось наложить рисунок и перевести плату в лайт. Теперь другие люди, которые хотят собрать этот усилитель смогут повторить его без проблем. Плату смотрите в приложениях.

А главное это то, что мощность около 100Вт на нагрузку 4 Ома при питании +-33В. Это то что надо! Хоть я и собрался переделывать, но трансформатор решил оставить прежний. При выпрямлении в постоянку, там было подходящее напряжение. Ещё один плюс, 2 таких усилителя могут работать на родном радиаторе от у101, без перегрузки, проверено! Нагрев радиатора при полной выходной мощности у меня не превышал 70 градусов в течении часа, да я люблю очень громко слушать музыку

Небольшое руководство по сборке и настройке оконечного усилителя.

Транзисторы выходные пара 2SC5200/2SA1943, но в оригинальной схеме стояли MJL3281A/MJL1302A, а MJE15030/MJE15031 были заменены на 2SA1837/2SC4793. Транзисторы BC везде продаются, заменять их не на что не надо, они распространены. BD135 я заменил на BD139, работает так же. А вот с MPSA18 могут и быть проблемы, если не найдете их, то можно заменять спокойно на BC550, но при впайке в плату его нужно развернуть на 180 градусов, т.к. у него ЗЕРКАЛЬНАЯ ЦОКОЛЁВКА, в отличие от MPSA18.

Подстроечный резистор VR1 можно и вертикальный типа 3296 многооборотный, а можно и обычный однооборотный, я бы посоветовал 3296 брать, легче подстроить усилитель, при первом включении усилителя этот резистор должен иметь МАКСИМАЛЬНОЕ сопротивление.

Резисторы R24 R25 0.22 Ом на 5Вт цементные. Резисторы R22 R23 1.2 Ом по 1Вт. Резистор R26 4.7ом на 1-2Вт. Резистор R27 10 Ом 2Вт, поверх него намотана катушка 10 витков проводом 0.8мм. Все остальные резисторы по 0.25Вт.

Конденсаторы… Фуфло сюда лучше не ставить. Конденсаторы электролитические по питанию нужно брать с запасом по напряжению, у меня на 50В при питании +-33В.

Конденсатор C3 470мкФ от 16В. Конденсатор на входе усилителя C1 нужен плёночный, от 4.7мкФ на 63в, можно полипропиленовый жёлтый, вертикально поставить, идеально подойдёт. Очень желательно плёнку использовать, но если не найдёте, то включаем встречно 2 конденсатора по 10мкФ на вольт 50 минусами, а крайние плюсы впаиваем в плату, и желательно добавить параллельно сборному конденсатору плёночный конденсатор, хотя бы на 1мкФ.

C15 47нФ 63В кап плёночный, в питании C9 C11 C16 C17 тоже желательно плёнку поставить.

Остальные конденсаторы керамические, желательно NPO, но если не найдете, то можно и воткнуть китайские коричневые, но я бы поискал что получше.

Предохранители от 2.5А.

В принципе то и всё, можно идти собирать.

Транзисторы нужно устанавливать на радиатор через изолирующие прокладки, и не в коем случае не замыкать!

Правильно собранный усилитель сразу же включается и его можно слушать. Первое включение лучше делать через лампу, вставленную между 220в и первичной обмоткой трансформатора, если где то ошиблись, то лампа будет светиться, но детали у вас не сгорят.

Если вы бесстрашные, вы уверены в себе и вам ничему не помеха, то что ж, удачи, включайте без лампы, если что то фонит, гудит или горит сразу же выключаем его, и ищем ошибки. Но всё-таки лучше собирать без ошибок, гуглить тщательно по каждому затыку, ибо если ошибётесь, то ошибка может дорого выйти.

Настройка усилителя

Уже собрали? Вау! Поздравляю. Теперь осталось дело за малым.

Нужно выставить ток покоя в пределах 50-70мА. Я выставил 70мА.

Для успешной настройки, усилитель нужно прогреть, просто включаем его и слушаем музыку минут 30, дело в том, что пока мы его не настроили, он работает в режиме В, соответственно он сам не будет нагреваться.

Ну как звук? Отличный конечно же. Теперь нам нужен мультиметр. Выставляем в режим измерения милливольты, а щупы включаем между ЭМИТТЕРАМИ первого и второго транзистора, и выставляем нужный ток покоя, крутя не спеша резистор VR1. Для 70мА это 30,8мВ (U=I*R, U=70мА*(2*0.22 Ом)=30,8мВ).

Вот и всё, поздравляю! Со вторым каналом делаем аналогичные действия.

Темброблок

Чуть чуть переделанная схема:

Переменные резисторы отпаиваем из темброблока от у101, откусываем дополнительные выводы, и впаиваем в плату, предварительно вставив крепёжную плашку.

Операционный усилитель здесь нужен «музыкальный», рекомендован NE5532, но можно поискать аналоги, я например, использовал RC4580IP, был добыт из звуковой аппаратуры.

Все конденсаторы в звуковом тракте плёночные! А вот в питании электролиты по 470мкФ на 25В. Резисторы в питании 1кОм по 0.5Вт. Остальные резисторы по 0.25Вт. Стабилитроны использовал 1N4743, других менее мощных, к сожалению не было.

В настройке не нуждается, работает сразу.

Внимание! На плате имеется перемычка SMD, или резистор 0 Ом со стороны дорожек. Не забудьте поставить!

Плата в *.lay есть в приложениях.

Блок питания

Тут уже сами выбираете что предпочитаете. Я предпочёл капы по 22000мкФ, но здесь желательно запараллелить несколько конденсаторов, чтобы в сумме было около 20000мкФ, общий ESR конденсаторов будет меньше, чем у большого одного, следовательно при пике сможет отдать больше ток . Софт старт здесь оказался не нужным. У меня диоды КД2997. Пленочные конденсаторы на 1-4.7мкФ на 63В.

Плату блока питания смотрите в приложениях.

Как подключать трансформатор?

Выводы 2 и 2 соединяем между собой. А 220 подключать к выводам 1 и 1.

Дальше… Выводы 6 и 6 подключаем к земле блока выпрямителя, а выводы 3 и 3 подключаем ко входам блока выпрямителя.

Теперь… Выводы 7 и 7 соединяем, а выводы 8 и 8 будем подключать к индикатору.

Блок защиты

Хоть можно и оставить родную, но я всё же решил заменить. Использовал готовый от усилителя Оплеуха Микрухам, автор Илья С. (Nem0). Защищает от перегруза и от постоянки на выходе, причём от постоянки как от плюса, так и от минуса относительно земли.

Схема:

Все резисторы по 0.25Вт. Транзистор BD135 тоже можно заменить на BD139, необходимо установить на небольшой радиатор. Стабилитроны на 12В и 13В, сборный, получается на 25В. Реле на 24В.

Конденсаторы C1 C2 C3 C4 на 25В. С5 на 50В.

Плата тоже в приложениях. На одной плате уже расположена защита для двух каналов.

Индикатор

Тут бы я оставил родной индикатор, но так, как я его сжег при неправильном подключении, дело в том, что туда поставили другой индикатор, то схемы на него я не нашёл нигде, предположительно это был радиоконструктор.

Собрал на двух LM3915.

Схема:

Все резисторы по 0.25Вт. Крайние светодиоды «100Вт» красные, остальные зелёные. Настраивается следующим образом: подключаем к выходу усилителя и крутим подстроечный резистор, при максимальной громкости, чтобы показывал всю шкалу индикации, а при минимальной громкости, чтобы светодиод «0.2Вт» подмигивал.

Тоже самое делаем и со вторым индикатором. При первом включении индикатора, выставите переменный резистор в среднее положение.

Монтаж

Теперь всё запихиваем в корпус.

Придумал такой крепёж для клемм подключения колонок. Вот так, вырезал из текстолита.

Покрашена плашка и завинчены клеммы.

Тоже самое сделал для крепления гнёзд подключения входа звука. Всё прикрутил и завинтил. Конечный вид:

Соединяем всё проводами.

Сначала питание. Питание усилителей подключаем к блоку выпрямителя, плату темброблока подключаем тоже к плате выпрямителя, и плату защиты подключаем к плате выпрямителя в плечо +33в и земля, по другому работать не будет!. А вот питание индикатора берём с выводов 8 от трансформатора, через диодный мост.

Далее сигнальные экранированные провода подключаем от входных разъёмов к темброблоку, а от него ко входу усилителей. Сигнал для индикатора берём с выхода усилителей, провода не экранированные.

Выход от усилителей подключаем к плате защиты, а плату защиты соединяем проводами с клеммами для подключения колонок.

Трансформатор подключаем к выключателю на передней панели, а от неё к разъему питания сети 220в. Всё! Можно включать!

Вот такой вид изнутри у меня вышел:

Как примерно выглядит в полном сборе и работе:

Объявляю большую благодарность Лёхе (finn32) за помощь в сборке! Всем удачи!

Печатные платы зеркалить не нужно.

Список радиоэлементов

Прикрепленные файлы:

• печатки и схемы(1).rar (565 Кб)

Теги:

• Sprint-Layout
• УНЧ

↑ Итого

Готовая конструкция начинает приобретать очертания:

Обратите внимание на электролиты на верхней плате. Их необходимо впаивать с зазором от платы, примерно 3 мм. Это необходимо чтобы при сборке они не мешались боковинам корпуса.
На мордочке корпуса оказалась лишнее отверстие. В «родном» варианте там был переключатель наушников. Для низкоомных наушников этим переключателем, последовательно с ними, включалось дополнительное сопротивление. Решил закрыть это отверстие, вставив неонку, включенную параллельно с предохранителями (тепловым и обычным), чтобы светилась, если предохранитель сработает. Неонка немного не влезала и когда я рассверливал случилась «печалька»: поцарапалась панель. В этот момент одни добрый человек сказал: «Черное плохо, сделай серебряным». Попробовал мордочку покрасить в серебро. Царапинки закрасились, но идея мне не понравилась. Поэтому все перекрашивать в серебро не стал. А мордочка так и осталась серебряная.

Светодиод «СЕТЬ» поставил синего цвета (из конструктора), запитав его от накала через гасящий резистор. Лучше бы конечно желтый светодиод, но его не оказалось, а потом лень переделывать было.

В итоге, собралась вот такая конструкция:

Слушаю при положении регулятора громкости «чуть ниже половинки» (собственно как на фотке). Хватает вполне.

АЧХ

снятая при входном напряжении 1В, регулятор громкости на половине, в качестве нагрузки
Beyerdynamic DT 770 Pro

В заключении хочется сказать, что не смотря на простоту SRPP, звук получается достойный. Также не стоит пренебрегать элементарной настройкой (в частности катодные резисторы и конденсаторы).

Спасибо за внимание и всем удачных конструкций!

Небольшое введение.

Компания ICEpower® была основана в 1999 году как совместное предприятие с известной фирмой Bang & Olufsen (B&O). Офис фирмы расположена в пригороде г. Копенгагена. Про историю фирмы можно почитать тут. Разработки компании используются, например, в студийных мониторах, в том числе и эта плата ICE125ASX2 (2х125 Вт). Характеристики:
Полоса пропускания (-3 дБ, 8 Ом, полумостовой режим): 120000 Гц Частота работы: 540 кГц Гармонические искажения + шум (1 Вт, 1 кГц): 0,003% Неравномерность АЧХ в диапазоне 20-20000 Гц на нагрузке 2–8 Ом: ±0,5 дБ Номинальная мощность (гармонические искажения + шум 1%, полумост): 125 Вт/4 Ом Номинальная мощность (гармонические искажения + шум 1%, мост): 450 Вт/4 Ом Максимальная мощность (гармонические искажения + шум 10%, мост): 550 Вт/4 Ом Номинальная мощность (гармонические искажения + шум 1%, полумост): 65 Вт/8 Ом Номинальная мощность (гармонические искажения + шум 1%, мост): 250 Вт/8 Ом Максимальная мощность (гармонические искажения + шум 10%, мост): 300 Вт/8 Ом Динамический диапазон (полумостовой режим): 117 дБА Динамический диапазон (мостовой режим): 121 дБА Коэффициент демпфирования (8 Ом, 100 Гц): >500 Габаритные размеры платы: 160x80x35 мм. Техническая информация от производителя Плата поставляется в картонной коробке с дополнительным упаковочным материалом: Внутри антистатический пакет:

И пакетик с дополнительными аксессуарами, это латунные стойки для платы и разъемы с контактами. Плата ICE125ASX2: Тут много необычных технических решений. Начнем с самого очевидного — импульсный блок питания интегрирован с усилителем мощности на одной плате. Блок питания оптимизирован для совместной работы с усилителем, и тянуть провода уже не нужно. С боков:

Верх-низ платы:

Разъемы не явно подписаны. Вот подключение: DC 24-0-24 В слаботочный выход для вспомогательных устройств. Подключение входного сигнала для стерео:

Для солидных господ есть покупные готовые кабели всего за 20$)): но самому паять 5 минут.

В отличие от других усилителей класса D, ICE125ASX2 работает на частоте 540 кГц. Поэтому ни сама частота, ни ее гармоники невозможно услышать, поскольку они находятся в диапазоне частот, которые не слышит человек. И плюс — обратная связь непосредственно выхода усилителя (после выходного фильтра) не кривит АЧХ в зависимости от сопротивления нагрузки. График зависимости искажений усилителя от мощности:

Измерения-сравнения с более дорогими коллегами в классе D:

Да и в целом интересное видео от известного в узких кругах персонажа.

Начинаю сборку в корпусе собственного изготовления. Про него я писал тут.

Регулятор громкости с селектором входов такой, стоит только ради практичности использования усилителя. Сборка внутри корпуса: Дополнительные 24 В мне не понадобились, плата регулятора громкости на на PGA2311 питается от своего сетевого трансформатора.

Измерение выходной мощности (на 4,5 Ом). Входной сигнал 1 В:

0 дБ — 23 Вт

+10 дБ — 116 Вт, выше кривит синусоиду. Для бытового применения мощности достаточно.

Внешний вид законченного усилителя:

Плеер под усилителем Aune X5S 6th. Вид на экран устройства без вспышки: использована автомобильная тонировочная пленка. Подключение кабелей сзади:

Поставил по итогу усилитель около компьютера, вместо 2160:

Банально, потому что он мощнее, хотя и места занимает больше. Из минусов — при включении есть небольшой хлопок, но это переходной процесс предусилителя на 2311.