Отдаваемое в последнее время предпочтение ламповым выходным усилителям мощности звуковой частоты для звуковоспроизведения высокой верности трудно понять, исходя из объективного их сравнения c транзисторными УМЗЧ. Ведь по всем измеряемым характеристикам современный УМЗЧ на транзисторах существенно превосходит ламповый. На наш взгляд, измеряемыми обычно нелинейными искажениями (НИ) не исчерпываются те искажения, которые определяют качество звуковоспроизведения. B самых совершенных конструкциях транзисторных УМЗЧ уровень НИ доведен практически до слухового порога и доже ниже, поэтому сомнительно, что их можно воспринимать на слух, тем более в условиях маскировки полезным сигналом. Дело, по-видимому, в том, что обычно измеряют НИ в установившемся режиме, когда переходный процесс после подачи на вход испытываемого усилителя измерительного сигнала уже завершен и на входе, и на выходе усилителя, a в замкнутой петле общей отрицательной обратной связи (ООС) установился стационарный колебательный процесс, отвечающий c большей или меньшей точностью поступающему но вход сигналу.

Очевидно, что нелинейность усилителя проявляется гораздо сильнее во время переходного процесса (длительность которого за счет задержки сигнала в цепи ООС может быть значительной), особенно на его начальном этапе, когда действие ООС наименее эффективно (из-за упомянутой задержки). B отличие от динамических искажений, приводящих к перегрузке входного каскада на протяжении всей длительности неблагоприятного по параметрам входного сигнала - рассматриваемые переходные НИ имеются даже тогда, когда отсутствуют динамические, но только пока переходный процесс не закончен. A если учесть, что реальные звуковые программы очень далеки от стационарности и на самом деле вызывают в УМЗЧ почти непрерывный переходный процесс, то при воспроизведении таких программ HИ могут намного превышать измеренные обычными методами в одном и том же экземпляре усилителя.

Вследствие малой длительности переходного процесса по сравнению c временем лабораторных измерений, они пока «ускользают» от экспериментального изучения (для этого требуется разработка специальных методов) и в то же время легко воспринимаются на слух на протяжении звучания всей фонограммы. C этой точки зрения становится понятным преимущество ламповых усилителей: хотя измеряемый уровень НИ y них больше (это относится только к стационарному режиму), в реальных условиях лампы, как гораздо более линейные приборы, обеспечивают меньшие HИ (хотя, конечно, большие, чем те же лампы в стационарном режиме), чем транзисторы, что и обусловливает лучшее звучание ламповых усилителей.

Однако очевидны такие недостатки ламповых усилителей, кок неудобство в эксплуатации, громоздкость и большая масса, значительная потребляемая мощность при сравнительно низких КПД и выходной мощности. B этой связи выглядело бы заманчивым создание транзисторного усилителя c реальным уровнем НИ не хуже, чем y лампового. Последнее означает, что измеряемый по обычным методикам уровень НИ такого усилителя должен быть снижен но один-два порядка (!) по сравнению c лучшими образцами (желательно же – кок можно больше), чтобы НИ в нестационарном режиме имели приемлемую величину.

Однако применяемые сейчас методы линеаризации транзисторных усилителей, по-видимому, себя уже исчерпали и не позволят достичь требуемого коэффициента НИ (Q ≈0,0001…0,00001 %). Поэтому была поставлена задача изучить возможность получения такого рекордно низкого уровня собственных НИ транзисторного УМЗЧ, не останавливаясь перед сложностью схемотехнических решений, а затем и решить, оправдан ли такой подход, приносит ли он выигрыш по качеству звучания по сравнению c существующими схемами.

Представляемая в настоящей роботе конструкция адресована в первую очередь самым взыскательным ценителям высококачественного звуковоспроизведения. Она разработана на основе изложенного в принципа, который является усовершенствованием известного метода снижения искажений, описанного в .

На рис.1 изображена блок-схема двухкаскадного усилителя c передаточной функцией первого каскада К1 и второго К2, передаточной функцией β цепи общей ООС, охватывающей весь усилитель, и передаточной функцией γ цепи местной положительной обратной связи (МПОС), охватывающей первый каскад. Результирующая передаточная функция такого устройство описывается выражением:

К = К 1 К 2 /(1- γ К 1 +К 1 К 2 β)

Если установить усиление в петле МПОС γ К 1 =1, то окажется, что в отличие от усилителя с одной ООС, у которого К = К 1 К 2 /(1- γ К 1 +К 1 К 2 β)и только приближенно К≈1/β (при К 1 К 2 β>>1), передаточная функция данного усилителя будет точно равно 1/β. При этом глубина ООС должна быть больше глубины МПОС, т.е. К 1 К 2 > γ К 1 , что является необходимым (но недостаточным) условием устойчивости. Таким образом, при γ К 1 =1 подавляются все искажения, которые возникают во втором каскаде и причиной которых является непостоянство его передаточной функции (поскольку К=1/β и не зависит от К 2).

Однако абсолютно полное подавление искажений возможно только при идеальном первом каскаде. Реально же ему присущи кок нелинейные, таки частотные искажения, приводящие к отклонению передаточной функции К 1 от оптимального значения. Кроме того, она изменяется из-за колебаний питающих напряжений, температурного дрейфа и изменения со временем параметров деталей. Проблемой является и обеспечение совместной устойчивости такой сложной системы при совместном действии ООС и ПОС (второе условие устойчивости), так как введение ПОС уменьшает запас устойчивости исходной системы . С другой стороны, желательно (для получения наибольшей линейности), чтобы глубина как ПОС, так и ООС была постоянной в рабочем диапазоне частот, т.е. чтобы первый полюс АЧХ системы с разомкнутыми обратными связями находился но частоте f>20-30 кГц, и частота среза в петле ПОС была также не меньше. Между тем выполнить последние требования и одновременно обеспечить надежный запас устойчивости вовсе не просто, a отступление от них значительно снижает эффективность метода. Видимо, поэтому автору неизвестны примеры использования описанного принципа подавления искажений для целей высококачественного звуковоспроизведения.

Принципиальным недостатком устройства показанного на рис.1 является, как показывает анализ, то, что петля МПОС включена последовательно в цепь ООС. Значительно улучшить работу устройства можно путем параллельного подключения петли МПОС к петле ООС, т.е. подключив вход второго каскада не к выходу первого каскада (точка 2, рис.1), а к его входу (точка 1). Блок-схема устройства, предложенного в , показана на рис.2. Важнейшим преимуществом такого устройства является меньший фазовый сдвиг, вносимый в петлю ООС элементами схемы МПОС (от входа устройство до входа второго каскада). Это понятно из сравнения рис.2 с рис.1, так как очевидно, что фаза сигнала в точке 2 отстает от фазы в точке 1 (рис. 1) но фазовый сдвиг, вносимый первым каскадом (и этот сдвиг может быть весьма существенным на частотах 0,2-1 МГц и выше, в области которых должно обеспечиваться устойчивость устройства).

Данное преимущество является решающим для применения этого метода компенсации искажений в высококачественных УМЗЧ, так кок вносимые при его использовании минимальные фазовые сдвиги позволяют получить достаточный запас устойчивости и тем самым обеспечить надежную роботу усилителя c МПОС.

Достоинством устройства, показанного на рис.2 является также возможность более независимого (хотя независимость эта относительная, поскольку петли, по-прежнему взаимодействуют между собой) и оптимального выбора параметров петель МПОС и ООС в соответствии с их функциональным назначением, которое существенно различно. Эта большая независимость видна из выражения для передаточной функции усовершенствованной системы:

К = К 2 /(1- γ К 1 +К 2 β)

которое, в отличие от , не содержит смешанных произведений передаточных функций элементов, относящихся к различным петлям. Такое разделение невозможно в устройстве, показанном на рис. 1, где первый каскад является общей частью петель МПОС и ООС, вследствие чего его параметры определяют одновременно и свойство ООС, и свойство ПОС, из-за чего требования к этим параметрам во многом противоречивы, что также затрудняет решение задачи максимального подавления искажений.

Преимущества параллельного подключения петли МПОС к петле ООС позволяют практически реализовать устройство даже не c одной, а с двумя МПОС, взаимно усиливающими действие друг друга и тем самым улучшающими компенсацию искажений. Блок-схема такого устройства показан но рис.3, где К 1 , К 2 , К З – передаточные функции трех каскадов основного канала усилителя; β – передаточная функция цепи ООС; α 1 γ 1 и α 2 γ 2 - передаточные функции первой и второй петли МПОС соответственно, причем равенство α 1 γ 1 =1 и α 2 γ 2 =1 устанавливаются c возможно большей точностью. Из его передаточной функции:

K = К 1 К 2 К 3 /[(1-α 1 γ 1 )(1-α 2 γ 2 )+К 1 К 2 К 3 ],

следует, что поскольку 1-α 1 γ 1 <<1 , то степень подавления искажений, зависящая от выражения (1-α 1 γ 1 )(1-α 2 γ 2 ), значительно больше, чем в устройстве c одной петлей МПОС, в котором эта степень определяется одним членом 1-α 1 γ 1 >>(1-α 1 γ 1 )(1-α 2 γ 2 ). Однако самым замечательным является то, что при одной МПОС минимально достижимый уровень НИ нельзя сделать меньше искажений, вносимых элементами самой петли МПОС, a в устройстве c двумя (или более) петлями МПОС, как показывает расчет, собственные НИ каждой петли МПОС подавляются действием другой, т.е. возможно снизить НИ ниже уровня, определяемого самым линейным блоком устройства, каким должен быть контур МПОС. Это является существенным преимуществом данного метода компенсации искажений перед другими, позволяющими снижать искажения лишь до предела, определяемого собственной нелинейностью схемы компенсации.

Заметим, что все сказанное выше полностью относится к тем искажениям, которые обусловлены непостоянством передаточных функций (кроме нелинейных, это например, амплитудно-частотные). Такие искажения компенсируются в любых частях устройства, кроме цепи ООС β.

Принципиальная схема УМЗЧ, соответствующая рис.3, изображена на рис.4. Для получения как можно более низкого уровня НИ основной канал усилителя (без МПОС) задуман кок достаточно линейный УМЗЧ. для этого все каскады усилителя выполнены двyxтактными на комплемeнтарных парах транзисторов, что позволило сделать оба плеча симметричными относительно общего провода и получить более линейную амплитудную характеристику. Все транзисторы работают в режиме A, за исключением выходного каскада с плавающим смещением на входе (cyпер-А), которое задается схемой на элементах VT15-VT18, R38-R41, VD15, VD16. Это обеспечивает невыключающийся режим роботы оконечных транзисторов при их малом токе покоя.

Входной каскад выполнен по каскадной схеме (V Т1, VT3, VT2, VT4). Режим работы его транзисторов выбран так, что они не входят в режим отсечки или ограничения тока при действии на входе сигналов с амплитудой, в несколько раз превышающей номинальное входное напряжение даже при отключенной ООС. Этим он выгодно отличается от традиционного дифференциального каскада. Цепочка R19R18 C7 c частотой среза ≈ 90 кГц ограничивает усиление самых высокочастотных составляющих импульсных сигналов, предотвращая перегрузку и последующих каскадов усилителя. Благодаря этим мерам, а также высокому быстродействию за счет отказа от применения в каскадах транзисторов с общим эмиттером и коррекции по опережению (конденсаторы С5, С6), динамические искажения в усилителе отсутствуют, что особенно важно для устойчивой роботы системы с ПОС.

Напряжение ООС с выхода усилителя подается в точку соединения резисторов R11 и R12, которые вместе с R10 и R13 опpeделяют рабочий ток VT 1 и VТ2. Одновременно R10 и R 13 в составе делителей R14/R10C3 и R15/R13C4 задают передаточную функцию цепи ООС. Постоянная составляющая выходного напряжения поступает но эмиттеры входных транзисторов через R10R11 и R12R13, а не только через R14 и R15, поэтому глубина ООС по постоянному напряжению намного больше, чем по переменному, и осуществляется жесткая стабилизация постоянной составляющей напряжения но выходе УМЗЧ. Использование электролитических конденсаторов C3, C4 не приводит, как следует из измерений, к существенному увеличению искажений, так как они поляризованы постоянным напряжением около 4 В (переменная составляющая намного меньше), так что режим их роботы практически линеен.

Второй каскад на транзисторах VT5- V Т8, включенных по схеме ОК-ОБ, является буферным между двумя контурами МПОС. Диоды VD3-VD6 задают напряжение смещения на базах эмиттерных повторителей VT9, VТ10, а диоды VD7, VD8 защищают от слишком сильного его увеличения при неисправностях в усилителе или перегорании одного из предохранителей. Усилитель напряжения (VT11, VТ13 VT12, VT14) также выполнен по каскадной схеме. Напряжение питания первых каскадов около 21 B и задается стабилизатором (V Т23, VT 24, VD17, VD18). Выходные транзисторы работают с малым током покоя, поэтому термостабилизации их не требуется.

Элементы частотной коррекции R19R18C7, R27C10, R22C8, R23C9 формируют АЧХ усилителя, обеспечивая его устойчивость при действии ООС. Одновременно R19 и R27 служат нагрузкой входного и буферного каскадов соответственно, а также нагрузкой петель МПОС, определяя их коэффициент усиления. B контурах МПОС использованы полевые транзисторы для минимизации собственных искажений контуров. Каждый контур МПОС – усилительный каскад с коэффициентом передачи около единицы, изменять который можно подстроечными резисторами R58 и R67. Непосредственным соединением выхода каскада с его входом осуществляется 100%-ная ПОС. Цепочки R57C15 и R66C16 корректируют АЧХ каскадов, улучшая точность компенсации на частотах звукового диапазона. Контуры МПОС подключают к основному каналу в узловых точках А, B и к общему проводу.

Рабочие точки транзисторов первых каскадов и контуров МПОС жестко стабилизированы высокоомными резисторами в их эмиттерных (истоковых) цепях. Этим достигается постоянство характеристик каскадов, подключенных к точкам А и B. Кроме того, транзисторы VTЗVT4 и VT27VT28, VT7VT8 и VT31VT32 -динамическая нагрузка друг для друга, a эмиттерные повторители VT5VT6, VT9VT10 и полевые транзисторы VТ25VT26 и VT29VТ30 обладают высоким входным сопротивлением, поэтому сопротивление нагрузки для петель МПОС определяется резисторами R19, R27 (на звуковых частотах). Благодаря этому удалось добиться высокой стабильности усиления в петлях МПОС, которое не зависит от температуры и не изменяется с течением времени.

Печатная плота разработана с учетом обычных требований. Блоки МПОС на транзисторах VT25-VT32 выполнены на двух отдельных небольших платах и в виде модулей и закреплены перпендикулярно плате основного усилителя вблизи узловых точек A и B.

B усилителе использованы резисторы типа МЛТ, подстроечные резисторы типа СПЗ-29М, конденсаторы К50-16 (С3, С4, С11-С14), К73-17 (С1, С2), КД1, КТ1 – остальные. Теплоотводы транзисторов VT21, V Т22 расположены вблизи элементов схемы плавающего смещения оконечного каскада для компенсации темперотурной не-стабильности тока покоя выходных транзи-cторов.

Налаживание

К выходу усилителя подключают эквивалент нагрузки сопротивлением 4-8 Ом и проверяют работу схемы плавающего смещения оконечной ступени. Для этого подключают осциллограф к базам VT 19 и VT20 и на вход усилителя подают синусоидальный сигнал с частотой 100 Гц. Осциллограмма должна иметь вид пульсирующего напряжения (типа «выпрямленной» синусоиды) c амплитудой около 5 B при номинальном выходном напряжении и сопротивлении нагрузки 4 Ом. При увеличении сопротивления нагрузки или уменьшении входного сигнала эта амплитуда должна уменьшаться.

Проверяют прохождение через усилитель прямоугольных импульсов. Выбросы на осциллограммах выходного напряжения должны отсутствовать, в противном случае увеличивают емкость конденсаторов С5 и С6. На этом настройку основного канала можно считать законченной. Отметим, что уже базовый усилитель (без контуров МПОС) обладает достаточно высокими характеристиками.

Технические характеристики:

Номинальное входное напряжение: 0,3 B

Номинальная выходная мощность но нагрузке 4 Ом: 80 Вт

Номинальная выходная мощность но нагрузке 8 Ом: 40 Вт

Частотный диапазон при завалах на краях не более 0,5 дБ: 15 – 100000 Гц

Входное сопротивление: 50 кОм

Выходное сопротивление: 0 Ом (с контурами МПОС)

Коэффициент интермодуляционных искажений, не более: 0,005 %

Уровень шума (взвешенный): -105 дБ (с контурами МПОС)

Настраивают контуры МПОС, подключив их к схеме и установив движки R58, R67 в положение максимального сопротивления, т.е. минимального петлевого усиления контуров МПОС. Напряжение между стоком и истоком, полевых транзисторов должно быть не более 10 B (максимально допустимое для транзистора КП103), но и не слишком малым, в противном случае добиваются нужного значения подбором резисторов R51, R52, R60, R61. Желательно, чтобы комплементарные транзисторы были подобраны в пары с близкими значениями начального тока стока и напряжения отсечки.

Вход усилителя закорачивают, к выходу подключают акустическую систему (АС) или измерительный прибор, а сигнал от источника (генератора сигналов или источника музыкальной программы, боготой низко и высокочастотными составляющими) c высокоомным выходом подают в узловую точку B, имитируя сигнал искажений. Общий провод источника соединяют с общим проводом усилителя. Регулировкой R58 добиваются максимального ослабления сигнала на выходе усилителя. Подбором R57C15 улучшают подавление высокочастотных составляющих спектра сигнала.

Настроив первый контур МПОС, отключают его от точки А, а источник-имитатор искажений – от точки B. Выход имитатора подключают параллельно резистору R35 и настраивают второй контур МПОС аналогично первому. После этого вновь подключают первый контур МПОС и наблюдают дополнительное подавление сигнала.

На завершающем этапе проводят прямую проверку подавления НИ в усилителе. Достаточно измерить лишь коэффициент интермодуляционных искажений Qи так как при достаточно малых его значениях коэффициент гармонических искажений заведомо приемлем. B соответствии с методикой на вход усилителя подают два синусоидальных сигнала с частотой 25 – 30 кГц и paзнocтью частот ≈1 кГц при одинаковой амплитуде, не превышающей половины номинальной, и оценивают уровень звука, воспроизводимого АС. При отключенных контурах МПОС можно расслышать очень тихий звук (соответствующий Q и = 0,005 %), который при их подключении полностью исчезает.

Для наглядной демонстрации подавления НИ можно временно увеличить нелинейность базового усилителя путем подключения цепочки из последовательно соединенных диода в проводящем направлении (например, Д9) и резистора сопротивлением 47 кОм параллельно резистору R9. При этом Qи базового усилителя возрастает примерно до 0,5 %, комбинационная частота становится отчетливо различимой, и можно более уверенно судить о ее подавлении при подключении контуров МПОС.

Из таких измерений следует, что каждый из контуров МПОС подавляет искажения не менее чем но 30 дБ, а оба они вместе – почти но 60 дБ, так что НИ всего усилителя измерить обычными методами невозможно из-за их крайне малой величины, а можно только оценить с учетом Qи базового усилителя, уменьшенного на три порядка, что дает фантастическую величину (Q и ≈ 0,00001 %).

Следует отметить еще одну положительную сторону применения МПОС в усилителе. Так как при прекращении действия общей ООС коэффициент усиления из-за действия ПОС стремится возрастать, то при задержках сигнала в цепи ООС контуры МПОС становятся фактически форсирующими корректирующими устройствами, которые ускоряют процессы в системе и уменьшают фазовый сдвиг между входным и выходным сигналами . Благодаря этому улучшается качество переходного процесса, что также способствует уменьшению искажений.

Субъективное впечатление от работы данного усилителя трудно передать словами, нужно слышать чистоту и прозрачность его звучания. B этом отношении он не только не уступает ламповым усилителям, но и заметно превосходит их, не внося в звуковую картину практически ничего «от себя». Опыт его эксплуатации в течение 5 лет показал надежность конструкции, а периодические проверки – хорошую стабильность настройки и сохранение точности компенсации искажений в заданных пределах без дополнительных регулировок.

Печатные платы выполнены из фольгированного текстолита. Размер платы основного канала (рис.5) 150 x 105 мм, модулей МПОС (рис.6) 105 х 30 мм. После распайки всех деталей модули МПОС устанавливают на основную плату вдоль направлений, указанных стрелками на рис.1. Соответствующие печатные проводники плат соединяются согласно принципиальной схемы с помощью проволочных перемычек. Шины общего провода можно соединить с помощью проволочных растяжек, удерживающих платы во взаимно перпендикулярном положении.

Отключение и подключение контуров МПОС при настройке производится перемычками между узловыми точками A, Б и соответствующими точками модулей МПОС.

Для стерео усилителя платы основного канала и модулей МПОС имеют вдвое большую ширину – не 105, а 210 мм, и на них нанесены по два одинаковых рисунка.

Компоновке усилителя следует уделить особое внимание. Провода, соединяющие усилитель с блоком питания, должны быть максимально короткими и большого сечения. Особенно это касается провода, соединяющего шину общего провода печатной платы с «нулем» блока питания - точкой соединения конденсаторов фильтра. Если по каким-то причинам последнее требование невыполнимо, то «земляные» выводы конденсаторов С13, С14 лучше не соединять с общим проводом на плате, а, закоротив между собой, соединить с «нулем» блока питания отдельным проводом. K этому же месту подключаются и провода от акустических систем, как показано на рис.7.

В оригинальной схеме ТБ Матюшкина высокие частоты регулируются переменным резистором. Это не укладывалось в концепцию моей конструкции, поэтому резистор был заменен на релейный делитель. Но нужно было сократить количество реле, чтобы регулировку НЧ, ВЧ и включение директа вписать в 7 ног ULN2003. Схему коммутации на трех реле, вместо четырех, я позаимствовал на форуме. Для минимизации платы использованы лавсановые конденсаторы Epcos на 63в c шагом ножек 5мм.

Схема управления переключением реле полностью аналогична РГ Никитина. Единственное дополнение - выход X4 Direct для внешнего реле обхода темброблока. Реле Direct включается, когда все тембры выставлены в 0. Дополнительной команды включения Direct у контроллера пока не предусмотрено, но ее не трудно добавить.

Регулятор громкости PGA2311 c селектором входов

Это первый модуль, с которого началась разработка контроллера. PGA2311 (U2) по управлению представляет из себя два восьмиразрядных сдвиговых регистра, включенных последовательно. Каждый регистр управляет громкостью своего канала. У микросхемы есть выход данных, к которому был подключен еще один обычный регистр U3. Он управляет четырьмя входными реле. Оставшиеся четыре ноги регистра через делитель на 3V передают команды USB цапу - воспр./пауза, стоп, перемотка вправо/влево, пред./след. трек. Это дает возможность с пульта усилителя управлять воспроизведением плей-листов на компьютере, что достаточно удобно. Аналоговое и цифровое питание раздельное и осуществляется от трех стабилизаторов - U4, U5, U6. На плате установлены диодные мосты и фильтры, нужно только подключить трансформатор. Вместо PGA2311 может быть применена микросхема PGA2310, для этого достаточно заменить стабилизаторы U4 и U5 на аналогичные с выходным напряжением 12V. Важная особенность - цифровое и аналоговое питание необходимо подавать синхронно. Конструкция модуля предполагает установку на заднюю стенку усилителя.

Вместо первого аналогового входа можно установить USB Цап PCM2706. Все материалы по нему я выкладывал на форум. В таком случае вместо разъема X1 RS-813 устанавливается разъем на 3 входа RS-613. На операционном усилителе U1 сделан дополнительный фильтр для ЦАПа. Кроме того, он усиливает выход ЦАПа до стандартных 1.2в.

Измерения

Качество работы модулей после сборки проверялось с помощью измерений программой RightMarkAudioAnalyzer. В качестве звуковой карты использовалась EMU-0404. Благодаря этому я смог обнаружить и исправить некоторые ошибки в разводке плат. Не буду загромождать статью картинками с результатами измерений, они приложены к файлам проекта. В общем можно сказать, что шумы и гармоники модулей лежат на грани измерительных возможностей EMU-0404.

Список радиоэлементов

Скачать список элементов (PDF)

Прикрепленные файлы:

• Ctrl-Amp.zip (242 Кб)
• Ctrl-Amp PGA2311.zip (251 Кб)
• Ctrl-Amp Nikitin.zip (184 Кб)
• Ctrl-Amp-proteus.zip (49 Кб)
• Ctrl-Amp Selector.zip (51 Кб)
• Ctrl-Amp Termo.zip (35 Кб)
• Ctrl-Amp Matyushkin.zip (74 Кб)

В 1993г., когда я сдал курсовую работу по различным режимам работы УМНЧ, руководитель курсовой работы предложил мне забрать полный УМНЧ, который выпускался тогда в виде конструктора, т.е. сразу все платы спаяны, вместе с добротным корпусом и хорррррошими радиаторами. Конечному пользователю оставалось только соединить все проводами (подробная схема прилагалась в руководстве, так же, как и разводка земли!!!) и настроить. Но у них что-то не получалось, постоянно горели выходные транзисторы, промучились они дома с ним порядком - безрезультатно (и к тому времени тот УМ простоял год у моего руководителя курсовой на шкафе). Поэтому мне его и предложили забрать и если что-то получится с ним - то я мог оставить его себе. В течении недели этот УМ я полностью запустил, проблема там была в возбуде обоих каналов и с защитой по току. Сносил я его тогда к знакомому в соседний подъезд, у него тогда были S50B (8 Ом), послушали мы его, ну звук какой-то был, да. Но я тогда учился, купить на стипендию более-менее приличные колонки из ряда "Радиотехника" я позволить себе не мог, усилитель был законсервирован. Законсервирован до мая 2009 года, пока я его остро не возжелал. Ссылка для скачивания инструкции на конструктор "Радиотехника" УМНЧ "Юниор" находится . Нашел только платы оконечника. Плата эквалайзера вместе с ползунковыми сопротивлениями где-то есть, но как-то не нашлась.

Просто захотелось собрать УМНЧ, чисто для себя, просто слушать музыку. Колонки я планировал из ряда "Радиотехника", что-нить легендарное, типа S90, S50. Именно чтобы сопротивление колонок было 8 Ом. Прошерстил тогда интернет, видел очень много схем. Остановился на Холтоне. На вегалабе нашел ветку по обсуждению схемы оконечника для саба, не сложная, решил собрать и послушать, но в широкой полосе.

Шибко подробно останавливаться на нем не буду, обсуждать тут особо нечего. Спаянные без ошибок и соплей, платы запускаются сразе же, ставим ток покоя, подключаем колонку, слушаем. Питатель почти классический - тор, вторичка - две обмотки проводом диаметром 1.32мм по меди (1.36мм по лаку), два диодных моста КД213А, две емкости 10000х63В, мягкий старт, конечно же, защита Котова с задержкой подключения колонок. Тор взял именно этот, потому что лакоткани много, а купить лакоткань отдельно негде. Вторичку (2х12в, проводом 1.52мм в черном лаке) смотал. Первичка намотана на заводе, что есть хорошо, сматывать не стал. Изготовил саркофаг и стальной трубы, внутренний диамет саркофага примерно 135мм. Толщина стенки 2мм. Отпескоструил его. На фото транс пока еще ничем не залит и ни в чем не сварен. Просто намотал вторички, заизолировал и все.

Ну, в общем то, какой-то звук есть. По сравнению с TDA2050 этот Холтон звучит не лучше. После хождения по различным форумам стало понятно, что некоего особого качества ожидать от Холтона не приходится. Холтон вообще заточен под "open-air" мол абы колбасило. Встречаются схемы Холтона и по 750Вт на канал. Ну а че, поднимай напряжение, да выходники в параллель ляпи да и все.

Оригинальные платы оконечника радиоконструктора "Юниор"

Оригинальная плата оконечника радиоконструктора "Юниор"

Оригинальная плата оконечника радиоконструктора "Юниор". Нижняя сторона

Схема УМНЧ со структурой Холтона

Печатка Холтона

Печатка Холтона

Плата Холтона в сборе

Блок питания Холтона

Защита и мягкийстарт Холтона

Сервисные блоки питания Холтона

ТОР оригинальный

На фото ниже приведены платы буфера и темброблока. Темброблок взят . Схема и плата буфера - ниже. Возникает логичный вопрос: а почему буферов 3шт? Ответ: а я хотел получить различный коэффициент усиления по каждому входу. И сразу вплечи еще вопрос: а не проще ли сделать один буфер, поставить его перед УМ и регулировать Ку TDA7313, у нее есть возможность в небольших пределах делать это. Ответ: в самом начале так и было, но когда ставишь буфер перед УМ, то на выходе слышна очень сильная сильная помеха от транса, некое жужжание. От транса отдаляешь - помеха пропадает или во всяком случае ослабевает. Вот тогда у меня появилась мысль, что наверное транс придется перематывать. Или уходить от транса в импульсник. Был выбран импульсник. Далее прошло 2 недели, но с импульсниками так ничего и не получилось, не знаю почему. Но я к ним еще вернусь позже, после того, как закончу свой УМ и перед началом сборки лампового УМ. Поэтому буферов 3шт. И помехи почти не слышно, но она все же есть. Плюс к этому - несогласованность по сопротивлению. Если буферы откинуть и оставить все в виде "пред TDA7313->УМ", то помех никаких не слышно, всего лишь легенький тепловой шумок, очень легкий и, в принципе, усилитель готов, можно слушать. Что я и делал в течении того времени пока возился с импульсниками и испробовал различные схемы, кроме IR2153(D) - до нее банально руки не дошли и ее я оставил на десерт, возможно через пару дней ей и займусь, пока текста сюда накидаю.

Слушал я Холтона в стерео варианте, потому как один канал представления о звуке устройства дает мало. Вспомнил, что у меня есть CD плеер , который я спаял пару лет назад. Взял еще и его послушал - на тех же S30, на тех же треках что я слушал на Холтоне. А в CD плеере темброблок спаян на TDA8425, а это еще более старая разработка, чем TDA7313. В общем, CD плеер ждет тоже незавидная участь - усилитель мощности из него будет изъят (TDA2050), темброблок тоже. Будет оставлен только привод для компактов, ЦАП и индикатор от Радиотехники МП7301. Возвращаясь к Холтону, окончательно скажу: звук какой-то есть. Но именно что какой-то. Знаете вот, напоминает звучание автомобильной магнитолы! Серьезно! Это, скорее всего, из-за 7313. А вообще кто-нибудь замечал насколько музыка в машине случается как кал, нежели то же самое произведение в нормальных площадях, на хорошей акустике, с хорошим усилителем (дома). Это не наш метод. Я хочу качественного звука. Надо что-то где-то как-то улучшать. Почесав за ухом, стало ясно, что Холтон придется распаять нахер, тор придется перематывать нахер, пред с регулятором громкости нужен другой, мля. Ну что ж, план работ есть. Начать я решил с регулятора громкости. ...погнали неспеша... Но сначала закончим с Холтоном и немного фото.

Холтон в клубке

Буферный усилитель

LCD и пред на TDA7313

Печатка преда на TDA7313. Верхняя сторона

Печатка преда на TDA7313. Нижняя сторона

Скорость нарастания выходного сигнала в Холтоне

Скорость нарастания выходного сигнала в Холтоне, ближе

В качестве регулятора громкости решил делать что-нибудь на PGA2310, вариантов было несколько. Первый - этот . Известный всем вариант комрада из германии. Платку развел, спаял. Заработала сразу. Но пульта такого я не нашел. Пробовал подправить прошку для соответствующей кодовой страницы команд пульта, благо исходники есть. Скачал JAL. Исходники компилятор JAL понял. Но я вот не разобрался с ними. Поэтому плата была распаяна и моя PGA2310 перекочевала в другой вариант регулятора. Другой вариант регулятора громкости на PAG2310 был найден . Исходники были выложены. Бейсик я когда-то учил в школе, и даже для школьного ZX-Spectrum написал одну программку. BASCOM скачал. Погнали!
На фото есть и самый первый варинат регулятора громкости. Просто 1:1 по схеме и прошивке. Т.к. Холтон еще присутствовал в виде двух каналов, то и приветствие на LCD было аля Холтон. Так же есть и второй вариант этого же регулятора на фото ниже. Почему на отдельных платах? Решил я прикрутить сюда еще и лампы. Эти платы я планировал закрепить на боковых стенках экрана ламповой платы. Поэтому вот так. Ниже будут фото. Все станет понятно.

PGA2313/Original

Первая версия регулятора громкости на PGA2313

Двухплатная версия регулятора

Двухплатная версия регулятора

Двухплатная версия регулятора

Двухплатная версия регулятора

Аналоговая часть

Цифровая часть

Цифровая часть. Спаяна. Верх

Цифровая часть. Спаяна. Низ

Место парковки PGA2313

Успешный первый старт

Зеленый светодиод и КТ315

Вывод информации на LCD

Устройство абсолютно рабочее. Запуск сразу после подачи питания. Проблем нет. Но проблема есть. Плоская АЧХ - это хорошо. Но я люблю низ, поэтому тембр надо чем-то регулировать. В качестве тестовой версии был выбран стандартный темброблок Баскандала. Но сделать мне его хотелось с регулировкой по ИК. На базе прошивки регулятора громкости я накидал код для управления релюшками переключателя тембра, НЧ и ВЧ, использовал ATtiny2313 2 шт. чисто из удобства разводки платы, одна из них включала-выключала по ИК весь усилитель. Позже я ее переписал под следующую версию темброблока, прокачанную. Звук так себе. Напоминает всю советскую технику, в которой использовали такой регулятор тембра. По ВЧ жить еще можно, но НЧ никуда не годиться. Но это все вылилось в почти готовую конструкцию. Идем вперед. Собираем темброблок. Далее на фото темброблок и ламповый усилитель напряжения.

Темброблок. Тестовая версия

Темброблок. Тестовая версия

Темброблок. Тестовая версия

Темброблок. Схема.

Конструктив. Каким он мог быть

Ламповый УН. Схема

Ламповый УН. Коэфф. усиления и фазовая характеристика

Ламповый УН. Тест

Ламповый УН. Тест

Ламповый УН. Питатель. Низ

Ламповый УН. Низ

Ламповый УН. Вид сверху

Еще один конструктив каким он мог быть

А не добавить ли мне сюда лампы - подумал я и-таки добавил. Схема ламповода Алекса из Алма-Аты. За что ему большое спасибо. При подключении к внешнему усилителю звучит как-то не так как звучало все транзисторно-оперное до сих пор. Что-то в этом звуке есть. Однозначно есть!.. Это был мой первый раз, когда я услышал ламповый звук. Послушал 6Н8С и 6Н9С, у них цеколевка одинаковая. После подключения всего этого хозяйства в тракт своего усилителя стало понятно, что от импульсного исполнения БП УМ уйти не удастся. Надо хотя бы попробовать перемотать тор. Любую помеху лампа ловит легко, да еще и усиливает ее. Поэтому я сделал еще один небольшой саркофаг для ламповых плат. Между платами внутри саркофага установил экран. Тут просто пока не прикрутил его. Проэмулировал схемку на лампах в программе Tina. Ку до 40. Поигрался с резисторами, емкостями. Все вроде как супер. Саркофаг для ламп, принципиально, ничего не решал. После всего этого я понял - пора заканчивать весь этот цирк и браться за дело серьезно.

Чос интернета в поисках схемы для УМНЧ. Был выбран усилитель Владимира Перепелкина, WP так сказать. После прочтения различных веток на различных форумах стало понятно - хвалят этот усилитель за качество, а это то, что я ищу. На мелочи не размениваясь был выбран полный вариант WP. Плату развел сам, как обычно я это делаю в CorelDraw. Рисунок первого варианта платы приводить не буду, она так и не заработала как надо, какая-то фигня с ней была, похоже, связанная с неправильным расположением элементов. Далее, была вторая версия платы WP без защиты по току. Вот она.

Печатка WP2006

Печатка WP2006. Набор деталей

Печатка WP2006. Набор деталей

Печатка WP2006

Входные цепи

Установлен в корпус один канал WP2006

WP2006 в корпусе

Перед тем, как приступить к WP, тор был перемотан (кроме первички). Первый канал я запускал по частям. Сначала усилитель напряжения (УН). Проблем не было. Обратную связь подаем на выход УН. Все прекрасно. Далее, усилитель тока (УТ). Тоже проблем нет. Все заработало. Усилитель порадовал. Все легко и просто. Второй канала спаял весь сразу. Проблем не было. Запустился сразу. Вход на землю. Устанавливаем ток покоя. Если выходных одна пара - ставим примерно 80-100мА, для трех пар я поставил 280мА в обоих каналах. Выставляем подстроечником постоянку на выходе 0В. Все операции следует проводить на прогретом усилителе, минимум 15мин., просто кидаете вход на землю, включаете без нагрузки и пусть стоит. Ток покоя я устанавливал подключив тестер в разрыв плюсового провода питания усилителя. После установки тока покоя я, на всякий случай, включил тестер в разрыв минусового провода питания и обнаружил разбежку в количестве 10мА. После подбора сопротивлений в каскаде термокомпенсации выставилось все симметрично и элегантно. Качество звучания в значительной степени зависит от ОУ, который поставить на вход. Так что, выбираем туда что-нибудь выше средней паршивости. Расписывать сильно процедуру пайки, настройки и тестирования я тут не буду. Достаточно почитать ветку на этом форуме и все станет понятно - что, куда и как. Для тех, кто захочет повторить мой вариант платы, исходник печатки в формате CorelDtrawX3 лежит . Повторю, плата полностью рабочая. Спаяна в количестве двух каналов. Спаянная без соплей и коротышей из заведомо исправных и проверенных перед пайкой деталей заводится сразу и без проблем! В формате sprintlayout или еще в каком-то у меня плат нет, я все свои платы рисую в CorelDraw. Никаких отклонений от схемы нет, исключена защита по току да и все, собственно.

Регулятор громкости

Прошка danzup"a была почти полностью переписана. В оригинальной версии автора регулятор громкости регулирует громкость по даташиту для PGA2310 -95.5dB...+31.5dB, MUTE, переключение входов, управление кнопками и энкодером, управление подсветкой LCD, вкл/выкл устройства ну и все это еще и по ИК RC5. Для кнопок надо сверлить отверстия в передней панели, для энкодера тоже. Не люблю я это делать. Поэтому управление кнопками и энкодером было отброшено сразу и из исходного кода удалено. Входов у меня 3, в авторском варианте - 6. Лишнее удалил. В авторском варианте уход в MUTE был резкий, и выход из MUTE тоже. Я добавил два режима: Fade-in - это плавный рост сигнала при выходе из MUTE и после включения усилителя. Fade-out - плавное снижение уровня сигнала при уходе в MUTE. Для перевода Fade-in и Fade-out я слов не подобрал, поэтому везде так и оставил, по-английски. Управление подсветкой я сделал в самый последний момент уже после всего, поэтому на фото резистор, емкость и транзистор запаяны поверх платы. К тому же, у меня она сразу не заработала. Маленько подкорректировал код и все пошло. Еще добавил один очень важный элемент эстетики - колбаску (bargraph) в нижней строке LCD. Отображается при регулировке громкости, в режимах Fade-in и Fade-out. После, я добавил чтение/запись в EEPROM. В EEPROM пишутся значения громкости и выбранный вход. Если выбранный вход не был изменен (сравнивается с записанным), то его значение не перезаписывается (так мы немного сбережем ресурс EEPROM). После этого была добавлена процедура опознавания ИК пульта RC5 и добавление команд с опознанного пульта, т.е. режим обучения (автор оригинального куска кода добавления команд - FarmTech (Kim) с , я просто этот кусок кода прикрутил к прошивке и немножко подправил и расширил). После этого я добавил еще скоростное регулирование громкостью. Т.е. реально громкость мы можем регулировать 4-мя кнопками: одна пара кнопок - медленно +/-, вторая пара кнопок - быстро ++/--. Громкость в этом регуляторе регулируется так: от -95.5дБ до -53дБ интервал изменения громкости составляет 2.5дБ, при дальнейшем повышении уровня громкости вплоть до +31.5дБ скорость понижается до 0.5дБ. При изменении громкости дополнительными двумя кнопками скорость регулировки изменяется так: от -95.5дБ до -53дБ интервал изменения громкости составляет 10дБ, при дальнейшем повышении уровня громкости вплоть до +31.5дБ скорость понижается до 5дБ. Еще добавил в ATmega8515 управление пассивным предом, чисто дерганье релюшками, а именно независимое переключение ВЧ и НЧ от "0дБ" до "+15дБ" с интервалом 5дБ. Т.е. 0, +5, +10, +15 для НЧ и для ВЧ. О преде позже. Закончим с регулятором громкости. Сейчас платы и фото.

Принципиальная схема регулятора громкости

Печатная плата регулятора громкости. Верх

Печатная плата регулятора громкости. Низ

Печатная плата регулятора громкости. Верх. Залужено

Печатная плата регулятора громкости. Низ. Залужено

Печатная плата регулятора громкости. Верх. Запаяно

Печатная плата регулятора громкости. Вид сбоку

Печатная плата регулятора громкости. Низ. Запаяно

Задержка при выключении подсветки LCD регулятора громкости

Неиспользуемые входы опущены на землю через 910 Ом. По всем питающим напряжениям (+5В, +/-15В) стоят LC фильтры. ИК пульт - простой, RC5, от телевизора Samsung, с адресом кодовой страницы "0". Можно использовать любой ИК пульт стандарта RC5 с другой кодовой страницей.

Как это работает

Берем МК (ATmega8515, DIP40), стираем весь если данная опция не предусмотрена интерфейсом програматора - стирать перед прошивкой. Прошиваем МК. Шьем два файла - *.eep в EEPROM и *.hex во флэш. Фьюзы ставим на внешний кварц, частота кварца 16МГц, bodlevel 4.0v, EESAVE (чтобы не затиралась EEPROM при смене прошивки), Остальное можно не трогать. Вставляем МК в спаянное устройство. PGA2310 вставлять не надо и питание +/-15В подавать не надо, просто проверяем сначала только цифровую часть. Включаем (подаем+5В). Из EEPROM читается адрес кодовой страницы ИК пульта. Если в определенной ячейке EEPROM есть что-то отличное от FF, то конфигурирование ИК пульта пропускается и МК переходит к основной программе: читаются из EEPROM коды команд для кнопок на пульте, громкость, номер выбранного перед выключением входа. Далее, заставка с версией и датой прошивки. В это время работает мягкий старт. Далее, через 4сек. - вторая заставка "Подаем 220V", в это время щелкает реле мягкого старта, замыкает контактами гасящие сопротивления, и рабоатет задержка подключения колонок к выходу усилителя. Еще через 5сек. подключаются колонки, в основном цикле программы происходит выход PGA2310 из MUTE и далее выполняется Fade-in, после чего на выходе PGA2310 появляется сигнал. Он появляется сразу после начала Fade-in, и становится слышимым по мере поднятия уровня сигнала. На индикаторе отображается текущий уровень громкости в виде Bargraph (колбаска) и в "дБ" в нижней строке, в верхней строке отображается выбранный вход, состояние релейного переключателя по НЧ и по ВЧ. Если в течении определенного промежутка времени кнопки на пульте не нажимать - подсветка выключается (экомим однако, не энерго потребление конечно же, а ресурс подсветки. В моем индикаторе WH2002A он составляет 10000 часов). Если после подачи питания в определенной ячейке EEPROM считано FF в качестве адреса кодовой страницы команд ИК пульта, то программа переходит к конфигурированию ИК пульта. Что и зачем следует нажимать - отображается на экране. Надо просто выполнять то, что от вас требует программа и все будет ОК. Думаю, фото скажут все то остальное, о чем мне лень писать, да и понятнее станет что к чему.

Фьюзы ATmega8515 в PonyProg. Прочитаны из полностью рабочего устройства

: : Прошивка: :

Забыл еще одно: ИК пульт можно переконфигурировать принудительно. Для этого надо перед включением замкнуть на землю 1-ый вывод M8515. После этого подаем питание и сразу попадаем в процедуру конфигурирования ИК пульта. При этом 1-ый вывод М8515 можно от земли освободить. В окончательной версии Bargraphа я сделал над собой усилие и изменил метод заполнения символьного места, разделив его на 5 частей, потому как там 5 точек по ширине. Сделал незаполненные символы более редкими штрихами.
В окончательной версии Bargraphа я сделал над собой усилие и изменил метод заполнения символьного места, разделив его на 5 частей, потому как там 5 точек по ширине. Сделал незаполненные символы более редкими штрихами. Смотрится не плохо, заполняется плавно.
На народ весьма дружелюбный, охотно делится кусками кода. Из последних новостей скажу, что возможно добавление в прошивку таких опций как: редактирование выводимого текста на LCD и Vu Meter с выводом уровней сигнала на LCD. Но это все не на этом кристалле - ATmega8515 не хватает для этого, сейчас чип занят на 95%. Польза от Vu Meter весьма сомнительна, я лучше подсветку буду беречь, чем смотреть на дергающиеся прямоугольники. Возможно несколько выкроить места путем переноса текста в EEPROM, но это не есть хорошо, ибо EEPROM имеет ресурс на запись 100.000 циклов. Поэтому впереди только переход на ATmega16/32. Но мне того, что есть более чем достаточно.

Темброблок

Один из вариантов темброблока расположен выше на странице. Позже я сделал еще один вариант темброблока. Схему позаимствовал у Danzup"a с того же форума и все с той же ветки. Прошку для Тани2313 накидал сам, ничего сложного, чисто дерганье портами.
По сравнению с предыдущей версией, где Таня2313 присутствует в виде двух самостоятельных особей, здоровенная плата и полведра китайских реле Tianbo, здесь все кампактно, реле РЭС60 (Сделано в СССР - как давно я не писал это сочетание букв, однако). А звук примерно такой же. Слегка улучшил его, подбирая резисторы и емкости. Схемка была прокачана и не была распаяна, а лежит в пакетике и коробочке, просто оставил ее, не для чего-то, просто так, хотя звук мне не сильно понравился, средненько, очень средненько... Прошка под него лежит . Коды кнопок фиксированые, режима обучения для ИК пульта там нет. Кому будет необходимо, сможет кнопки переназначить сам или еще чего-нибудь - не такой уж он и сложный - BASCOM.

О том, что было далее, тоже напишу. Далее, был пред Сухова. Думаю, все помнят ту схему из журнала "Радио". Ну для того времени это было очень не плохо. Да, К157УД2. Абсолютно нормальный опер. Не спорю. Нормальный для 1991г. Однозначно. Просто, тогда больше не на чем было паять. Да и тех было не очень то и достать. А, были еще К(Р)574УД1А,Б - шикарнейший опер. Скорость нарастания выходного сигнала 50В/мкс. Помню, в то время мне надо было спаять усилитель воспроизведения - побегал я за этими УД2-ыми, дааа, но нашел. А вот 574-ая серия была доступнее... Ну, да все это лирика. К делу - смотрим слайды.

Плата преда. Другая версия. Низ

РЭС 60. Прямиком из СССР

Плата преда. Другая версия. Низ. Запаяно

Плата преда. Другая версия. Верх

Схема преда.

Схема преда на МК

Схема преда с другими номиналами сопротивлений

Пред Сухова их журнала "Радио"

Схема преда а-ля Lynx

Я не случайно поставил две последние схемы рядом. Начал я с Сухова. Чисто с тембороблока. Согласовал по сопротивлению с регулятором громкости. Опер был OPA134. И что? На звук это было мало похоже. По НЧ еще ничего, не плохо, но ВЧ никакое вообще. Я, как и все наверное, не слушаю музыку осциллографом, а слушаю ушами. Звук крайне разочаровал. Повозился я с этой схемкой еще маленько, да и спаял Lynx. А чего там паять - номиналы поменял и готово, опер оставил тот же, OPA134. В Lynx"e такого песка по ВЧ уже нету, звук более пристойный, но все равно ВЧ не есть красивое. И мне вовсе не этого хотелось бы услышать в исполнении радиодеталей.

Схема преда Матюшкина

Плата преда Матюшкина

Плата преда Матюшкина уже спаяна. Верх

Плата преда Матюшкина. Низ. Запаяно

Плата преда Матюшкина уже спаяна. Вид сбоку

Плата преда Матюшкина. Разводка

Плата преда Матюшкина. Размещение

Плата преда Матюшкина. Размещение_2

И тут мне попалась на глаза ветка на этом форуме , из которой я узнал о темброблоке Матюшкина. Решил пощупать зверюшку, потому как больше ничего не оставалось, ну или почти ничего. Собрал на макетке. Подключил. И понял, что что-то в этом звуке есть. Сделал печатку, спаял, подключил и понял - это аккурат тот звук, который я искал. Низ - нет слов, просто шикарный. Высокие - вообще прелесть. Остановился на этом варианте. Схемку слегка изменил под свои уши, так сказать. После, печатку переделал, получился вот такой вот финальный вариант. Резисторы, отмеченные звездочкой (*), подбирать на слух, для своих собственных ушей сугубо. Резистор 240к со звездочкой можно ставить, а можно не ставить, определяете экспериментально, а можно не 240к, можно 100к, или 470к, или 47к.

Вообще говоря, пассивный темброблок аля Баскандал - это целая веха в истории аудиотехники. С применением таких темброблоков было изготовлено немыслимое количество техники, как на востоке и западе, так и в СССР (в зарубежных странах, конечно же, гораздо больше, чем в СССР). Еще один распространенный вариант - включение пассивного преда в ОС ОУ. И всех все устраивало, и звук, и качество. Но время шло, возможности крепко изменились и теперь вариантов предварительных усилителей стало еще больше. Хороший вопрос - а почему схем предов так много и они бывают весьма разные и что выбрать для себя? Ответ прост до банальности - у всех разные уши, чтобы что-то выбрать для себя - надо спаять это и послушать, причем не 5 минут и не 10, а гораздо дольше и различных жанров темы. И в конечном итоге понять - твое или нет.

Ну, кажись все узлы спаяны, почти по отдельности проверено - все работает, нигде ничего не шумит, не жужжит, помех никаких нету. Соединяем наши устройства в тракт и вот тут начинается клоунада с согласованием входных и выходных сопротивлений. Первый вариант подключения: входные реле, буфер на AD810, PGA2310, темброблок, WP - в таком включении никаких помех нет, из колонок вообще ничего не слышно, даже плотно воткнув ухо в дифузор динамика едва слышен тепловой шум радиоэлементов. Но это самый стремный вариант. Объясняю. Чувствительность УМ 1В. Пред Матюшкина ослабляет сигнал в 15 раз. Итого, чтобы иметь 1В на выходе темброблока, надо иметь 15В на его входе. PGA2310 просто не сможет этого сделать, у нее абсолютный максимум полного размаха напряжения на выходе 27В, т.е. максимальная амплитуда 13.5В и при этом мы не получим номинального входного напряжения на входе WP. К тому же, это максимально допустимые значения. Таким методом насиловать PGA-шку я не буду. Можно воткнуть после PGA-шки еще один буфер, который и будет задирать сигнал, но при этом тепловой шум становится слышен более отчетливо и мы приходим следующему варианту. Меняем очередность подключения устройств в тракте: селектор на реле, PGA2310, буфер на AD810, темброблок, WP. При этом на расстоянии 20-30см от колонки становится слышен тепловой шум, но это при Ку буфера равного 52. Но мы помним, что PGA-шка может +31.5дБ, поэтому Ку буфера можно уменьшить, до 2 раз. Уровень теплового шума с ростом уровня сигнала не меняется, это есть хорошо. Ку буфера на AD810 я сделал равным 2 - и того можно было меньшеВ общем, тут есть еще над чем поработать. Общей схемы нету, т.к. паял и согласовывал каскады на лету, не фиксируя на бумаге почти ничего. Ну и ничего страшного тут нету, в интернете схем буферов и схем подключения PGA2310/11 как грязи, можно выбрать для себя какую-нибудь.

Блок питания

Все весьма классически - мосты, емкости, кое-где катушки, в общем стандартно. В финальной версии питателя емкости на 63В заменены на такие же, но на 100В, в связи с тем, что после перемотки тора напряжение питания я поднял до +/-65В. Сразу же после перемотки тор был сварен в парафине прямо в саркофаге и прямо на газовой плите. После, саркофаг с тором был залит эпоксидной смолой почти по самый "марусин поясок".

Все просто и в блоке защиты. Применил защиту Котова. Легонько ее прокачал (автор - в курсе). Добавил оптопару и еще парочку деталей для защиты по току. Если помните, в усилителе WP я ее не паял. Да, собственно и эту пока не подключал, хотя тестирование она прошла успешно. Решает она одну задачу - при перегрузке по току происходит отключение акустики. А усилитель как же? Да Бог с ним. В любом случае (кроме S30 и более дешевых), стоимость колонки, даже той же S90, выше или сопоставима со стоимостью деталей на один канал WP, не говоря уже об импортной акустике. И уж тем паче не говоря о ремонте колонки и ремонте усилителя: где больше гемора - при замене динамика, например НЧ, или при замене транзистора, пусть даже десятка транзисторов, включая выходные.

Это блок питания дежурного режима и платка мягкого старта. Диод параллельный катушке реле был заменен на FR207, реле было заменено также, параллельно контактам реле была установлена емкость 4мкф Х 630В. Реле управляется от Тани2313. Срабатывает через 4 сек. после подачи питания. Пару строчек кода подсмотрел у Danzup"a, остальной код накидал сам. Прошивка лежит . Реагирует только на кнопку on/off RC5 пульта. Смотрим фото.

Полная схема блока питания усилителя

Плата блока питания усилителя в сборе

Плата блока питания усилителя в сборе. Вид сверху

Плата блока питания усилителя в сборе. Вид снизу

Плата блока питания усилителя в сборе. Разводка

И по традиции вдогонку к видео «Сборка предусилителя Nataly Ч 3» запускаю статью в которой напишу кое что интересное о регуляторе тембра Матюшкина. Статья будет лаконичной по причине простоты сборки собственно РТ,т.к. всё самое сложное, а именно расчеты, автор произвел сам, а нам халявщикам осталось лишь взять нужные детали и впаять их в плату.

Данная схема представляет собой пассивный регулятор тембра, в которой НЧ имеют ступенчатую регулировку и при желании, ну и конечно же при определенном навыке и умении рассчитывать фильтры количество звеньев регулировки можно довести хоть до 100. Существует несколько способов переключения звеньев РТ и каждый выбирает наиболее подходящий для себя. Т.к. у меня весь блок управления электронный (кроме громкости и регулировки ВЧ) применил схему с релейным переключением. Реле обеспечивает надежный контакт, если конечно оно в хорошем состоянии и очень быстро переключает ступени РТ последовательно начиная от нулевого состояния и заканчивая «мега басом». Бас действительно очень напористый и появляется чувство, будто где-то спрятан сабвуфер. В отличие от низких частот, высокие регулируются традиционным плавным способом, т.е. переменным резистором.

Главным плюсом регулятора тембра Матюшкина является его своеобразная формировка АЧХ на низких частотах, которая отличается от АЧХ, выдаваемой другими регуляторами тембра, которые применяются в большинстве аппаратуры бюджетного, да и не только бюджетного класса. Разумеется, как и в любом устройстве имеются минусы, но это скорее не минус конкретной схемы, а присущие пассивным регуляторам тембра в целом – это ослабление сигнала. Схема вносит затухание сигнала на частоте 1 кГц примерно в 15! раз. Соответственно для этого темброблока нужен предварительный усилитель с достаточным КУ, способный раскачать регулятор тембра Матюшкина и с этой задачей прекрасно справляется предварительный усилитель Nataly.

И в дополнение к статье могу подтвердить мнение автора и сказать, что действительно даже с применением обычных, далеко не НЕ аудиофильсих конденсаторов К73 звук на выходе очень достойный. Сложно или даже невозможно описать словами звук, он просто другой, не такой, как на обычных регуляторах тембра. Очень насыщенный и глубокий на низах, но в то же время не напрягает бубнением свойственным некоторым другим РТ. Сравнивал.

На фото: предусилитель «Натали» в корпусе спутникового ресивера

Этот проект стал очередным долгостроем в моем списке и побил все сроки по выполнению. Дело в том, что мысль о сборке предусилителя появилась больше года назад, а вместе с мыслью в моем ящичке для деталей поселились почти все необходимые для этой схемы компоненты.

И, как это часто бывает, весь энтузиазм внезапно куда-то испарился, так что пришлось свернуть все начатое на неопределенное время. Хотя почему неопределенное… очень даже определенное – до наступления осенних холодов, когда все летние дела, которых было очень много в этом году, будут завершены и появится свободное время для паяния.

О схеме и деталях

Потом обратил внимание на схему знаменитого предусилителя Солнцева, и уже во время поиска информации по ПУ Солнцева наткнулся на схему, напоминающую солнцевскую в связке с пассивным РТ Матюшкина. Это была . Это было как раз то, что мне надо!

Немного упростив схему предусилителя и, доработав ее под себя, получил вот такой результат. Переход на одноэтажное питание и удаление «лишних» деталей позволило несколько упростить разводку платы, сделать ее односторонней и главное немного уменьшить размеры ПП. В схеме ничего существенного не менял, что могло бы ухудшить качество звука, только убрал ненужные мне функции обхода регулятора тембра, баланса и блок тонкомпенсации.

В схему регулятора тембра ничего своего не вносил, но все равно понадобилось разводить плату заново, т.к. не нашел в интернете готовую одностороннюю печатку нужного мне размера. Коммутация режимов темброблока сделана на отечественных реле РЭС-47.

Для того, чтобы сделать нужное мне управление регулятором тембра и предусилителем на несколько дней погрузился в теорию принципов работы счетчиков и триггеров отечественных микросхем. Для предусилителя выбрал корпус от спутникового ресивера, отжившего свое, в котором имелось довольно большое окошко, и его нужно было заполнить чем-то красивым и полезным. Так вот, захотелось мне сделать так, чтобы была визуальная информация о режимах регулятора тембра, и лучше, если это будут не светодиоды, а привычные глазу и мозгу цифры. В результате нарисовалась такая схема из трех МС.

К561ЛЕ5 задает импульсы, которые поступают на входы К174ИЕ4 и К561ИЕ9А. Счетчик на ИЕ9 управляет 4-мя ключами, переключающими реле на РТ Матюшкина. Одновременно с этим счетчик на ИЕ4 меняет показания на семисегментном индикаторе АЛС335Б1, указывая, в каком режиме находится регулятор тембра в данный момент. Цифра «0» соответствует режиму с минимальным уровнем низких частот, цифра «3» – максимальным. Еще один простой электронный переключатель выполнен на МС К155ТМ2. Одна половина микросхемы управляет релюшкой, переключающей режимы индикатора уровня сигнала, вторая половина отвечает за реле селектора входов. Ну, и типовая схема индикатора уровня сигнала на МС LM3915 отдельно для каждого канала.

Блок питания сделан на базе трансформатора ТП-30, разумеется с перемотанной под нужные напряжения вторичной обмоткой.

Все напряжения стабилизированные:
+/- 15В - на / LM337 для питания платы предусилителя
+9В на 7805 для питания реле и блока управления
+5В опять же на для питания USB звуковой карты

О настройке и возможных проблемах

Рекомендованный ток покоя для этого ПУ 20-22 мА, и рассчитывается он по падению напряжения на 15-ти омных резисторах R20, R21, R40, R42. Для тока 20-22 мА на этих резисторах должно падать 300-350 мВ (300:15=20, 350:15=22). Падение напряжения, а соответственно и ток можно регулировать в ту или иную сторону изменением номинала резисторов R9, R10, R30, R31 (в оригинале схемы 51 Ом). Большему току покоя соответствует большее сопротивление резистора и наоборот. В своем варианте, вместо постоянных резисторов 51 Ом, я впаял многооборотные подстроечные номиналом 100 Ом, что позволило без лишних усилий и с высокой точностью выставлять нужный ток покоя.

Две неприятности , с которыми может столкнуться человек, решивший повторить данный предусилитель - это возбуд, и постоянка на выходе. Причем, как правило, первая проблема порождает вторую. Сначала нужно убедиться в наличии или отсутствии постоянной составляющей на выходе каждого буфера и каждого ОУ. Допускается небольшое количество постоянки, но именно небольшое, грубо говоря не более нескольких мВ.

Если постоянки нет, я вас поздравляю! Если есть – ищем в чем причина, а причин не так уж и много. Это либо ошибка в монтаже, либо «не та» деталь, либо где-то есть возбуд. Первым делом нужно внимательно осмотреть плату на предмет непропая или наоборот – слипшихся дорожек, перепроверить все ли детали нужного номинала вы используете, и если все правильно остается третий вариант, т.е. возбуд. Для его поиска вам понадобится осциллограф.

Сам я столкнулся с этой проблемой. Во всех четырех буферах была постоянка на выходе в размере 100-150 мВ. И причиной ее возникновения оказалась как раз-таки «не та» деталь. Дело в том, что вместо операционных усилителей OPA134 у меня были установлены NE5534, которые не совсем подходят для применения в этой схеме. Долго и безуспешно я боролся с этой проблемой, а проблема исчезла сама собой после замены ОУ на OPA134.

О расположении и соединении

Удобный корпус

Хорошие были раньше корпуса, большие! Именно по причине своих размеров и большого окна я и выбрал этот корпус. На лицевой панели кроме надписей не оказалось ничего лишнего. Остались, конечно 3 незадействованный кнопки, но это не страшно. Закрасил надписи матовой краской из балончика, купленного в автомагазине. Краска процентов на 98 совпала по цвету с той, которой был покрашен корпус изначально. Разницу можно заметить, только если очень присмотреться.

О звуке и впечатлениях

Схема несомненно заслуживает внимания и того, чтобы ее повторяли. Звучание готового устройства понравилось, оно вносит какой-то свой окрас в музыку. Несмотря на всего лишь 4 ступени в регуляторе тембра Матюшкина, не могу сказать, что регулировок низких частот не хватает. Четырех позиций регулятора НЧ вполне достаточно для того, чтобы подобрать нужный уровень низких частот для конкретного стиля музыки и своих предпочтений.
Любите взрывной бас? Переключаем темброблок в четвертое положение и пусть колонки рвутся! Диапазона регулировок по высоким тоже хватает с избытком при положении ручки максимально вправо, количество высоких начинает резать слух.