Полная переделка усилителя Радиотехника У101


Качественный ремонт усилителя Радиотехника У-7101С

Конструирование усилителей звуковой частоты — довольно актуальная задача, несмотря на широкий ассортимент предложений подобной техники от солидных и менее известных фирм. Подтверждением этому является проведение ежегодных выставок по этой тематике.

Однако в настоящее время у населения ещё имеется некоторый ассортимент усилительных устройств, произведённых во времена СССР, с достойными для того времени эксплуатационными характеристиками. Нынешняя доступность современных компонентов позволяет при их применении устранить “узкие места” в этих изделиях и даёт возможность модернизировать аппаратуру с более высоким качеством.

Следует отметить, что замена отдельных элементов в аппаратуре малоэффективна. Более рационально производить модернизацию блоками или узлами с известными характеристиками. Такой подход, используемый в компьютерной технике, позволяет провести быстрое сравнение (на слух) предполагаемых изменений и сделать выводы об их целесообразности без рассмотрения и оценки графиков, осциллограмм и технических характеристик.

Вполне приемлемый внешний вид и наличие ряда необходимых узлов являются основой для достижения более успешного результата. При модернизации изначально не планировались значительные доработки “железа” и экстремистские решения с целью получения выходной мощности в сотни ватт. Этот усилитель — для дома, где вполне достаточно мощности до 40…50 Вт на канал при работе с АС чувствительностью 85…86 дБ/Вт/м.

По современным меркам, технические характеристики этого усилителя (номинальная выходная мощность — 2×20 Вт, коэффициент гармоник — 0,3 %) очень скромны, причём существенную роль в этом играет выходной каскад. Попытки улучшить работу усилителя предпринимались и ранее [2]. Не вступая в полемику с автором этих предложений, хочу заметить, что применение в выходном каскаде комплементарной пары КТ805/КТ837 не является оптимальным решением.

Значительно улучшить характеристики усилителя мощности в аппарате можно, реализовав схему и конструкцию УМЗЧ SymAsym5 2 [3]. В этом случае декларируются следующие параметры усилителя: выходная мощность — до 60 Вт, коэффициент гармоник — до 0,002 % при соответствующем напряжении питания и нагрузке. Современные полупроводниковые приборы, схемотехника с применением двух дифференциальных каскадов и оптимальная разводка проводников печатной платы позволяют получить наиболее качественные результаты в блоке УМЗЧ.

На рис. 1 приведена схема этого блока УМЗЧ. Печатная плата и фото смонтированной платы приведены в первоисточнике [3]. Желающим повторить конструкцию рекомендую заглянуть на сайт разработчика; там, помимо рекомендаций по применяемым компонентам, их типам и возможным заменам, имеется ряд других сведений, полезных при изготовлении блока. В частности, можно рекомендовать в нагрузке входного каскада подобрать резисторы R4, R5 с разбросом сопротивления ±1 %.

Размеры печатной платы (рис. 2) допускают возможность установки на место каждого из заменяемых блоков U4 и U7 [1]. Крепление плат в аппарате осуществлено с помощью имеющихся кронштейнов.

Для проверки качества работы было проведено контрольное прослушивание нового УМЗЧ в сравнении с исходным блоком усилителя, отключённым от соответствующих разъёмов. Отмечено существенно более предпочтительное и естественное звучание, особенно в высокочастотной части спектра.

Для реализации более полного потенциала модернизации были изменены схема и конструкция блока питания усилителя. Значительно увеличены ёмкости блокировочных конденсаторов на платах УМЗЧ и в самом блоке питания, внесены изменения в питание остальных блоков усилителя. Это позволило получить заметную прибавку выходной мощности и существенно снизить фон переменного тока и помехи.

Схема модернизированного блока питания приведена на рис. 3. Ёмкость оксидных конденсаторов выпрямителя набрана из нескольких имеющихся в наличии (С6—С13). Ёмкость металло-плёночных конденсаторов С5 и С14 (13мкФ) также составлена из двух параллельно включённых конденсаторов К73-11 ёмкостью 6,8 мкФ на 160 В.

Входной блок усилителя U2 на микросхемах, используемых для электронной коммутации входных сигналов от различных источников, помимо некоторых описанных в литературе недостатков, обладал ещё одним свойством: он чётко реагировал на включение и выключение холодильника, расположенного в соседней комнате. Поэтому схема коммутации входов была изменена на вариант (рис. 4) с применением герметизированных реле РЭС49, исполнение РС4.569.421 на рабочее напряжение 22…36 В.

При модернизации усилителя “платы входов” блок U1 (УПЗ-15) оставлен без изменений. Это сделано для возможности проведения его слухового сравнения с внешним предусилителем- корректором магнитного звукоснимателя ЭПУ. Наличие двух входных разъёмов в усилителе позволяет достаточно оперативно это сделать.

Темброблок усилителя дополнительно экранирован сверху и снизу металлическими пластинами. Схема его питания выполнена с использованием стабилитронов Д814Д вместо делителей, образованных резисторами R31n R32. Сигнальные цепи от его выхода до входа усилителя мощности выполнены экранированным проводом.

Наводки от проводов, идущих от сетевого выключателя до трансформатора, были минимизированы. Для этого изготовлен новый кабель из свитых проводов сечением 0,75 мм, на который надеты экранная оплётка и трубка ПВХ. Оплётка соединена с корпусом возле сетевого трансформатора. Аналогично выполнен и второй участок кабеля — от выключателя до сетевого разъёма. Для защиты от импульсных помех на сетевых выводах трансформатора установлен конденсатор 0,1 мкФ на 630 В. Выключатель питания усилителя ПКН41-1 заменён импортным аналогичного назначения и конструкции, с коротким рабочим ходом.

Возможно, это было связано со способом проведения испытаний, при которых в темброблоке со стороны печати отсекался один из ОУ К157УД2, а сравниваемый подключался к соответствующим площадкам платы короткими проводками. Поэтому было решено не заменять прежнюю микросхему. На рис. 7 приведён общий вид на монтаж модернизированного варианта усилителя.

Последние сообщения

  • Интересные факты про автомобили16.06.2020
  • АС кабель: достойно, но без изоляции.09.06.2020
  • Что такое автоматическое включение резерва07.06.2020

Популярные сообщения

  • Усилитель Зуева18.05.2015
  • Расчет радиатора для КРЕНки03.12.2017
  • Устройство для восстановления Fuse байтов в ATtiny231329.10.2016

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:

Радиотехника У101

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

Темброблок

Чуть чуть переделанная схема:

Схема Темброблока

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

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.

Блок защиты

Схема:

Схема блока защиты

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.

Индикатор

Схема:

Схема индикатора

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

ОбозначениеТипНоминалКоличествоПримечаниеМагазинМой блокнот
Усилитель
Q1, Q2Биполярный транзисторMPSA184можно заменить на BC550, цоколёвка зеркальнаяПоиск в AliexpressВ блокнот
Q3, Q4Биполярный транзистор BC5464Поиск в AliexpressВ блокнот
Q5, Q6, Q7Биполярный транзистор 2N54016Поиск в AliexpressВ блокнот
Q8, Q9Биполярный транзистор 2N55514Поиск в AliexpressВ блокнот
Q10Биполярный транзистор BD1392Поиск в AliexpressВ блокнот
Q11Биполярный транзистор 2SC47932Поиск в AliexpressВ блокнот
Q12Биполярный транзистор 2SA18372Поиск в AliexpressВ блокнот
Q13Биполярный транзистор 2SC52002Поиск в AliexpressВ блокнот
Q14Биполярный транзистор 2SA19432Поиск в AliexpressВ блокнот
R4, R6Резистор 680 Ом40.25ВтПоиск в AliexpressВ блокнот
R1Резистор 10 кОм20.25ВтПоиск в AliexpressВ блокнот
R2Резистор 10 Ом20.25ВтПоиск в AliexpressВ блокнот
R3, R7, R9Резистор 22 кОм60.25ВтПоиск в AliexpressВ блокнот
R5Резистор 220 Ом20.25ВтПоиск в AliexpressВ блокнот
R8, R16Резистор 510 Ом40.25ВтПоиск в AliexpressВ блокнот
R10, R14Резистор 150 Ом40.25ВтПоиск в AliexpressВ блокнот
R11Резистор 68 Ом20.25ВтПоиск в AliexpressВ блокнот
R12, R13Резистор 47 кОм40.25ВтПоиск в AliexpressВ блокнот
R15Резистор 2 кОм20.25ВтПоиск в AliexpressВ блокнот
R17, R18, R19, R20Резистор 22 Ом80.25ВтПоиск в AliexpressВ блокнот
R21Резистор 33 Ом20.25ВтПоиск в AliexpressВ блокнот
R22, R23Резистор 1.2 Ом41ВтПоиск в AliexpressВ блокнот
R24, R25Резистор 0.22 Ом45ВтПоиск в AliexpressВ блокнот
R26Резистор 4.7 Ом21ВтПоиск в AliexpressВ блокнот
R27Резистор 10 Ом22ВтПоиск в AliexpressВ блокнот
VR1Подстроечный резистор1 кОм23296Поиск в AliexpressВ блокнот
C1Электролитический конденсатор10 мкФ 63В2Поиск в AliexpressВ блокнот
C2, C6Конденсатор100 пФ4NPOПоиск в AliexpressВ блокнот
C3Электролитический конденсатор470 мкФ 50В2Поиск в AliexpressВ блокнот
C4, C9, C11, C13, C14, C16, C17Конденсатор100 нФ14NPOПоиск в AliexpressВ блокнот
C5Конденсатор22 пФ2NPOПоиск в AliexpressВ блокнот
C7, C8Конденсатор330 пФ4NPOПоиск в AliexpressВ блокнот
C10, C12Электролитический конденсатор100 мкФ 50В4Поиск в AliexpressВ блокнот
C15Конденсатор47 нФ2NPOПоиск в AliexpressВ блокнот
C18, C19Электролитический конденсатор1000 мкФ 50В4Поиск в AliexpressВ блокнот
Темброблок
Операционный усилитель NE55321Поиск в AliexpressВ блокнот
C1 C2Конденсатор1 мкФ263ВПоиск в AliexpressВ блокнот
C3 C4Конденсатор3.3 нФ263ВПоиск в AliexpressВ блокнот
C5 C6Конденсатор33 нФ263ВПоиск в AliexpressВ блокнот
C7 C8Электролитический конденсатор470 мкФ 25В2Поиск в AliexpressВ блокнот
Конденсатор100 нФ2Поиск в AliexpressВ блокнот
R1-R4Резистор 4.7 кОм40.25ВтПоиск в AliexpressВ блокнот
R5-R10Резистор 10 кОм60.25ВтПоиск в AliexpressВ блокнот
R11, R12Резистор 1 кОм20.25ВтПоиск в AliexpressВ блокнот
R13 R14Резистор 1 кОм20.5ВтПоиск в AliexpressВ блокнот
VD1 VD2Стабилитрон15V21N4743Поиск в AliexpressВ блокнот
VR1-VR3Переменный резистор100 кОм3TEMBRE, BASS, BALANCEПоиск в AliexpressВ блокнот
VR4Переменный резистор47 кОм1VOLUMEПоиск в AliexpressВ блокнот
Индикатор
LED драйвер LM39152Поиск в AliexpressВ блокнот
Выпрямительный диод 1N40012Поиск в AliexpressВ блокнот
ДиодДиодный мост1Любой на 1Поиск в AliexpressВ блокнот
Электролитический конденсатор22 мкФ 16В2Поиск в AliexpressВ блокнот
Конденсатор100 нФ2Поиск в AliexpressВ блокнот
Электролитический конденсатор470 мкФ 16В1Поиск в AliexpressВ блокнот
Переменный резистор22 кОм2Поиск в AliexpressВ блокнот
Резистор 510 Ом20.25ВтПоиск в AliexpressВ блокнот
Резистор 390 Ом20.25ВтПоиск в AliexpressВ блокнот
Резистор 2.7 кОм10.25ВтПоиск в AliexpressВ блокнот
СветодиодЗелёный2020мАПоиск в AliexpressВ блокнот
СветодиодКрасный220мАПоиск в AliexpressВ блокнот
Защита
VT1, VT2Биполярный транзистор 2N55512Поиск в AliexpressВ блокнот
VT3, VT4Биполярный транзистор BDX532Поиск в AliexpressВ блокнот
VT5Биполярный транзистор BD1351Поиск в AliexpressВ блокнот
VD1, VD2Выпрямительный диод 1N41484Поиск в AliexpressВ блокнот
VD5Стабилитрон 1N47421Поиск в AliexpressВ блокнот
VD6Стабилитрон 1N4743A1Поиск в AliexpressВ блокнот
C1, C2Электролитический конденсатор47 мкФ 25В2Поиск в AliexpressВ блокнот
C3, C4Электролитический конденсатор220 мкФ 25В2Поиск в AliexpressВ блокнот
C5Электролитический конденсатор220 мкФ 50В1Поиск в AliexpressВ блокнот
R1, R5Резистор 1 кОм20.25ВтПоиск в AliexpressВ блокнот
R2, R6, R13Резистор 1.5 кОм30.25ВтПоиск в AliexpressВ блокнот
R3, R7Резистор 4.3 кОм20.25ВтПоиск в AliexpressВ блокнот
R4Резистор 5.6 кОм20.25ВтПоиск в AliexpressВ блокнот
R9-R12Резистор 47 кОм40.25ВтПоиск в AliexpressВ блокнот
K1, K2Реле24В2Поиск в AliexpressВ блокнот
Блок питания
Электролитический конденсатор22000 мкФ 50В2Поиск в AliexpressВ блокнот
Конденсатор1 мкФ 63В2Поиск в AliexpressВ блокнот
ДиодКД2134Поиск в AliexpressВ блокнот
Добавить все

Прикрепленные файлы:

  • печатки и схемы(1).rar (565 Кб)

Теги:

  • Sprint-Layout
  • УНЧ
Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями: