Печатная плата
Двухсторонняя печатная плата имеет размеры 135 × 115мм. . Расположение элементов показано на рисунке:
Печатная плата усилителя (увеличение по клику)
Оранжевым цветом показаны проводники с одной стороны платы, серым — проводники с нижней стороны платы.
Заметим, что рисунки и фото немного отличаются от чертежей печатных плат в архиве, так как усилитель подвергся нескольким модификациям. Было увеличено количество переходов между слоями платы, так как пиковые токи могут быть довольно высокими.
Плата усилителя с радиатором (увеличение по клику)
Кроме того, это снижает вероятность выгорания переходных отверстий на плате в случае выхода из строя элементов выходного каскада. В этом случае ремонт платы будет очень затруднителен.
Также были добавлены переходные отверстия для малосигнальных цепей, которые могут показаться избыточными, но служат для выравнивания потенциалов.
Наконец, на плате был добавлен резистор 1Вт мощностью 390Ом, обеспечивающий выход на наушники. Из-за чего 2-х контактный разъём CON3 был заменён на 3-х контактный клеммный блок.
Также было сделано несколько небольших изменений, чтобы улучшить расположение компонентов.
Описание работы схемы усилителя
Стерео сигнал подается на разъем In через C1 (100nF) и R1 (2,2 М) на первом канале и C2 (100nF) и R2 (2,2 М), в другом канале. Затем он поступает на вход операционного усилителя U1A (TL074). Потенциометром P1 (220k), работающем в цепи обратной связи усилителя U1A, выполняется регулировка усиления всей системы. Далее сигнал подается на фильтр второго порядка с элементами U1B (TL074), R3 (68k), R4 (150к), C3 (22nF) и C4 (4,7 nF), который работает как фильтр Баттерворта. Через цепь C5 (220nF), R5 (100k) сигнал поступает на повторитель U1C, а затем через C6 (10uF) на вход усилителя U2 (TDA2030).
Конденсатор С6 обеспечивает разделение постоянной составляющей сигнала предусилителя от усилителя мощности. Резисторы R7 (100k), R8 (100k) и R9 (100k) служат для поляризации входа усилителя, а конденсатор C7 (22uF) фильтрует напряжение смещения. Элементы R10 (4.7 k), R11 (150к) и C8 (2.2 uF) работают в петле отрицательной обратной связи и имеют задачу формирования спектральной характеристики усилителя. Резистор R12 (1R) вместе с конденсатором C9 (100nF) формируют характеристику на выходе. Конденсатор C10 (2200uF) предотвращает прохождение постоянного тока через динамик и вместе с сопротивлением динамика определяет нижнюю граничную частоту всего усилителя.
Полезное: Аналоговый регулятор оборотов вентилятора с термоконтролем
Защитные диоды D1 (1N4007) и D2 (1N4007) предотвращают появление всплесков напряжений, которые могут возникнуть в катушке динамика. Напряжение питания, в пределах 18-30 В подается на разъем Zas, конденсатор C11 (1000 — 4700uF) — основной фильтрующий конденсатор (не экономьте на его ёмкости). Стабилизатор U3 (78L15) вместе с конденсаторами C12 (100nF), C15 (100uF) и C16 (100nF) обеспечивает подачу напряжения питания 15 В на микросхему U1. Элементы R13 (10k), R14 (10k) и конденсаторы C13 (100uF), C14 (100nF) образуют делитель напряжения для операционных усилителей, формируя половину напряжения питания.
Монтаж транзисторов выходного каскада
Теперь можно установить четыре выходных транзистора (Q12 — Q15). Почему у них больше трёх выводов, читайте в первой части статьи. Эти транзисторы также должны быть изолированы от радиатора с помощью силиконовых изоляционных прокладок.
Начните с установки Q12. Вставьте выводы транзистора в отверстия печатной платы, отогните на себя, вставьте крепежные винт, оденьте на него силиконовую прокладку. Теперь можно заворачивать винт в радиатор. Аналогично крепятся остальные транзисторы.
Слегка прихватите припоем крайние выводы транзисторов Q12 и Q15. Отрегулируйте плату так, чтобы она плотно прижималась к радиатору, расстояние от платы до нижней грани радиаторы было 10мм, а от краёв платы до краёв радиатора по 32,5мм. Также проверьте, что плата расположена под углом 90° к радиатору и не провисает под собственным весом.
Если всё нормально, можно пропаять выводы транзисторов и только после этого затянуть винты, крепящие транзисторы. Если отверстия вашей платы не металлизированные, то выводы транзисторов придётся пропаять с двух сторон.
Обязательно проверьте мультиметром отсутствие короткого замыкания между коллекторами транзисторов и радиатором. При обнаружении замыкания проверьте и, при необходимости, замените изоляционную прокладку. Так как выходные транзисторы включены параллельно, для локализации места замыкания придётся откручивать от радиатора все по очереди.
Установите два электролитических конденсатора емкостью 1000мкФ 63 В и винтовые клеммы CON1 — CON3.
На этом сборка усилителя закончена.
Продолжение следует…
Статья подготовлена по материалам журнала «Практическая электроника каждый день»
Авторы: Лео Симпсон и Джон Кларк
Вольный перевод: Главный редактор «РадиоГазеты»
Дроссель выходного фильтра
Дроссель выходного фильтра изготавливается из эмалированного медного провода диаметром 1мм и длиной 1,5м. Провод следует намотать на каркас с внутренним диаметром 10мм с диаметром «щёчек» 20мм. При равномерной намотке виток к витку у вас должно получиться 25 с половиной витков. Сверху зафиксировать намотку можно с помощью изоленты или термоусадочной трубки. Будьте осторожны при усадке термоизоляции, так как высокие температуры могут повредить или деформировать каркас катушки.
Готовая катушка должна быть плотно установлена на печатную плату без зазоров. Перед этим необходимо зачистить от лака концы медной проволоки.
Подсказка: в качестве каркаса для катушки удобно использовать шпульки для швейных машин, которые легко найти в соответствующих магазинах.