Усилитель на N-канальных полевиках

[Alex Nikitin]

Схема усилителя здесь:

http://www.ant-audio.co.uk/circuits/MOSFET1.gif

Извините за не очень изящный рисунок от руки, но это всё, что я мог сделать в спешке. Потом как-нибудь сделаю в редакторе - или если у кого есть время, то помогите и перерисуйте. Надеюсь, что тем не менее всё понятно и читаемо.

Это переработанный вариант на основе схемы разработанного мной и уже давно снятого с производства усилителя Creek 4330 (выпуска примерно 1997 года) . Почти в точности такая схема у усилителя, который я и сейчас использую дома.

Как видите, схема довольно простая с небольшим количеством деталей.

Выходная мощность при питании +/- 35 Вольт примерно 40 Вт на 8 Омах, 65-70 Вт на 4 Ом.

Не показаны на схеме цепи питания, в том числе питания ОУ ( +/-15В) . Основной блок питания может быть от +/-25 до +/-35 Вольт с ёмкостью сглаживающих конденсаторов от 6800 до 10000 мкФ на два канала, защищённый плавкими предохранителями на 3-4 А ("медленными", с буквой Т) на ВХОДЕ выпрямительного моста, то есть последовательно с каждой половиной вторичной обмотки трансформатора. Выходные транзисторы помещены на теплоотвод с тепловым сопротивлением не больше 1-1,5 градусов на Ватт, закреплены прижимом сверху алюминиевым блоком 10х10х45мм, изоляция ОБЯЗАТЕЛЬНО слюдяная с теплопроводящей смазкой с обеих сторон. Q9 должен иметь хороший тепловой контакт (со смазкой) с теплоотводом выходных транзисторов и лучше всего прямо между ними. Величина R15 определяет крутизну температурной компенсации и может быть слегка изменена для другого типа выходных транзисторов. Теплоотвод желательно заземлить.

В целом рекомендую на выход поставить ещё последовательно цепь из резистора 3Вт 1 Ом параллельно с намотанными на него 10 витками эмалированного провода диаметром 1 мм. Это в целом обеспечит хорошую стабильность на реактивной нагрузке даже при не слишком удачной разводке.

Вот пока и всё.

Алексей

[yan]

Сейчас буду прорабатывать такие версии:

Операционник, надеюсь, на панельке? - его пока убрать.
Выпаять R12 и R13, и подать питание только на УН.
Проверить режимы. Ток первого дифкаскада 1-1,5mA (Ur5=0.6V,Ur2=Ur10=2.5-3V). Ток второго дифкаскада 10mA (Ur8=2-2.5V, Ur7=Ur8=1V). Напряжение на выходе УН (на r20) - 0V плюс-минус километр (+/-15V).

2) Сопля или непропай на SMD резисторе.

Можно прозвонить на предмет отсутствия замыкания между резисторами и пересекающими дорожками.

[ADDED=yan]1122542841[/ADDED]

Стабилитроны и диоды. Они ведь еще и одинаковые, паразиты. Я правильно понимаю, что у них черная линия на корпусе сбоку должна соответствовать перпендикулярной черточке в обозначении диода на схеме (в неё упирается треугольничек)

Метка - катод. Катод - буква К в условном графическом обозначении диода (там где упирается треугольничек).

[Shok]

yan,
Панельку хватило мозгов поставить. Иначе пришлось бы сейчас курочить всю плату.
Огромное спасибо за советы, сейчас смотаюсь в Чип и Дип за новым радиатором (старый бриговский оказался непригоден) и все проверю.

[yan]

за новым радиатором (старый бриговский оказался непригоден)

Чем он именно сейчас непригоден оказался? Нормально и на нём разместить плату можно.

[Shok]

Чем он именно сейчас непригоден оказался? Нормально и на нём разместить плату можно.

Весь в дырках, обратная сторона вся кривая и закрепить нормально плату не получается. В усилитель она никак не влезает. Поэтому решил купить новый радиатор и немного переделать корпус. Сделаю из ДСП новый каркас чуть выше и глубже (старый железный оставлю в качестве экрана). Наклею шпон и покрою лаком. Внешний вид хотя бы нормальный будет.

Сейчас еще раз внимательно проштудировал плату. Никаких ошибок/соплей не обнаружено. Теперь буду мучить отдельно УН.

[yan]

Теперь буду мучить отдельно УН.

Если всё нормально, запитать отдельно выходной каскад.

Кстати, какое там Uds на выходниках получалось при неудачном запуске? Если 0,7V - перепутана полярность питания. Если 0V - транзистор неисправен.

[Shok]

yan, ошибочка найдена!
Смотрю в PDF файл, там на печатке всё чётко нарисовано, куда подключать плюс, а куда минус (обозначения V+ и V-). Мельком взглянул на схему, там нарисованы "стрелочки" с пометками "+" и "-". Сверил с печаткой - всё верно, нужно паять.
Потом еще раз 20 сверялся пдфкой и всё удивлялся, почему у меня резисторы плавятся. Посмотрел на оригинальную никитинскую схему, где должны быть + и -. Оказывается, имеется ошибочка в файле с печаткой, на которую я так легко купился.
Прошу прощения у форумчан. Ждут от меня отчета по звучанию, а я тут второй день лошусь с полярностью питания.
Сегодня до поздна гулял со своей комплементарной парой , поэтому сегодня перепаять провода и запустить уже не успел. Но ИМХО, завтра с утра всё уже будет петь и играть. После такой тщательной проверки ошибки не могут проскочить даже теоретически

[yan]

на печатке всё чётко нарисовано, куда подключать плюс, а куда минус (обозначения V+ и V-)

я тут второй день лошусь с полярностью питания.

Это не ты, это я мощно лоханулся. Лучше бы я совсем не отмечал + и -.

Pdf исправил.

[Shok]

Усилитель запущен!
Поменял местами питание, включил: больше ничего не дымит, но после 15-ти секунд работы резисторы всё равно нагрелись. Догадался, что нужно перевернуть банки в питании УН. Запускаю с резисторами, все работает, кое-как звучит, но очень плохо.
Снимаю резисторы, подключаю, но звук так и не изменился. То ли ограничение, то ли отсечка, то ли усиливается только одна полуволна (так и не понял). Подстроечники пока не настраивал. Сейчас как раз займусь. Не могло ли чего погореть при неправильно подключенной полярности питания?

[Alex Nikitin]

Снимаю резисторы, подключаю, но звук так и не изменился. То ли ограничение, то ли отсечка, то ли усиливается только одна полуволна (так и не понял).

Так будет при недостаточном смещении на выходных транзисторах, пока не выставлен хотя бы минимальный ток покоя (20-30 мА) . Ток покоя желательно в начале контролировать всё время, чтобы понять, нет ли убегания при разогреве (если недостаточен теплоотвод или плохой тепловой контакт между выходными транзисторами и транзистором - датчиком температуры.

Не могло ли чего погореть при неправильно подключенной полярности питания?

Думаю, что нет, поскольку мощные транзисторы сработали как закорачивающие диоды и защитили всё остальное . Вот после включения электролитических конденсаторов в обратной полярности (что, похоже, произошло позже), лучше не рисковать и их поменять.

Алексей

[Shok]

Alex Nikitin, спасибо .

С самый ответственный момент у меня села батарейка в тестере. Придётся сейчас идти покупать.

[Gav]

Так будет при недостаточном смещении на выходных транзисторах, пока не выставлен хотя бы минимальный ток покоя (20-30 мА) . Ток покоя желательно в начале контролировать всё время, чтобы понять, нет ли убегания при разогреве (если недостаточен теплоотвод или плохой тепловой контакт между выходными транзисторами и транзистором - датчиком температуры.



Думаю, что нет, поскольку мощные транзисторы сработали как закорачивающие диоды и защитили всё остальное . Вот после включения электролитических конденсаторов в обратной полярности (что, похоже, произошло позже), лучше не рисковать и их поменять.

Алексей

Алексей,еще пара вопросов по питанию.Вы писали, что в оргинале стояли 3 штуки 3300*35 В.А ничего,что напряжение впритык?Транс я переделал на 2 по 25 В переменки. Выпрямитель- один мост Шотки?На сколько ампер?

[Alex Nikitin]

Вы писали, что в оргинале стояли 3 штуки 3300*35 В.А ничего,что напряжение впритык?Транс я переделал на 2 по 25 В переменки

Если 2х25 на холостом ходу. то ничего, потянет. 35-вольтовые имеют напряжение пробоя около 40В, так что есть некоторый запас. Можно, разумеется, взять на 40 или на 50 Вольт номинала.

Выпрямитель- один мост Шотки?На сколько ампер?

Диодов на 3-5А вполне достаточно

Алексей

[Shok]

yan, Alex Nikitin, ОГРОМНОЕ СПАСИБО!
Настроил ток покоя и получил шикарно звучащий усилитель.
Погонял сначала им динамик 5ГДШ5, потом подключил своим недоделанным АС. Фильтров там пока нету, поэтому басовик и средник просто параллельно (Re получилось 2,8 ом). Усилитель спокойно слопал такую нагрузку и радиатор остался чуть теплым даже после трехчасового прослушивания на относительно большой громкости. Надо сказать, что услышанное меня абсолютно шокировало. Детальность звучания, бас, середина на высшем уровне. А главное - очень приятное звучание. По верхам ничего не могу сказать. Долго пытался подключить пищалку при использовании только конденсаторов и резисторов, но согласовать полосы так и не получилось: она фактически убивала все звучание. Единственный вариант, когда с ней звучало не хуже, чем без неё - это когда я порезал пищалку первым порядком на 14000 кГц. Но и в этом случае слитности звучания не получилось. В итоге забил на неё. При такой отличной середине отсутствие верхов абсолютно не помеха. Я слушал музыку разных стилей почти 4 часа, и усталости от прослушивания не возникло никакой. Выключать не хотелось.
Из дополнительных плюсов:
Абсолютная тишина в динамиках при повороте ручки громкости на полную. Бриг-001 при том же самом питании просто рычал на 100 герцах.
Усилитель никак не реагирует на включение холодильника. Бриг же издавал сильные щелчки при этом.
Ну и напоследок я его всё-таки убил
Решил посмотреть, как он ведёт себя на громкости. Выяснил, что ведёт очень хорошо. Звук абсолютно не портится с увеличением уровня (что вдвойне удивительно, ведь средник не был порезан снизу). Послушал на громкости. Уже хотел было потише сделать, а он взял и отрубился. Сначала подумал, что выходники спалил. Тем более, что они у меня пока стоят на "временном закреплении". Оказалось, что просто сгорел предохранитель сразу входе питания 220 В (от старости, что ли? ).
Ну и традиционный вопросик. Я выставил ток покоя по резистору R35. После небольшого прогрева он устаканивается в районе 31-32 мВ (R=0,45 ом). А если померить падение напряжения на R34, то тестер показывает около 15 мВ. Так вообще бывает? Сопротивление этих резисторов в 2 раза отличаться точно не может.

[Alex Nikitin]

Я выставил ток покоя по резистору R35. После небольшого прогрева он устаканивается в районе 31-32 мВ (R=0,45 ом). А если померить падение напряжения на R34, то тестер показывает около 15 мВ. Так вообще бывает? Сопротивление этих резисторов в 2 раза отличаться точно не может.

Бывает . Дело в том, что в этой схеме через нижний резистор (R35) протекает дополнительно ещё весь ток источника тока смещения. В данной схеме этот ток довольно большой (около 30-40 мА, которые и попадают в R35, половина этого проходит через М4, а вторая половина - через М1) , вот и получается такая асимметрия. Ток покоя 30мА (у верхнего) и 45 мА (у нижнего) для этих транзисторов может быть несколько маловато, но если на слух в порядке, то и хорошо . Когда колонки с рабочей пищалкой будут , то, может быть, придётся и ток покоя увеличить миллиампер до 100.

Алексей

[Shok]

Alex Nikitin,
На слух пока нормально. Но сейчас об оптимальном качестве, я думаю, говорить пока преждевременно. На одной колонке, да ещё и без пищалки особо много и не понастраиваешь. Хотя при включенном высокочастотнике верха мне показались немного жестковатыми и по качеству чуть худшими, чем середина и бас. Попробую увеличить ток покоя и послушать пищалку отдельно, порезав её пониже. А то когда я её к колонке подключаю, то напрочь уплывает тональный баланс. Слушать в таком виде совершенно не возможно.

[Shok]

Найдена причина сгорания сетевого предохранителя. Вышел из троя М4. Я не смог его нормально закрепить на радиаторе (он лёг ровно на дырку и касался радиатора примерно на 40% от своей плащади). Видимо, по этой причине работа на мощности, близкой к максимальной, стала для него смертельной.

[Shok]

Фигня продолжается
После замены М4 я выставил ток покоя и подключил динамик. Из него донеслось "тррррр..." на ста герцах. Замерил тестером, на выходе около вольта. Выпаял и проверил все выходники - в норме. Питание абсолютно не просаживается и ничего не греется. Ток покоя ведёт себя адекватно.
Проверил диоды с стабилитроны, пробитых или "забитых" вроде нету. Сейчас проверю трансисторы и попробую запитать УН и выход по отдельности (по рекомензациям yanа несколькими постами выше).
Какова вероятность того, что всё дело в микросхеме и можно ли её как-нибудь проверить?
ЗЫ. Ну и уже начал собирать второй канал. Услышанное двумя днями ранее КАЧЕСТВО ЗВУЧАНИЯ поддерживает во мне здоровый энтузиазм .

[Shok]

Микруха оказалась целая. Поменял её на новую и ничего не изменилось. Это очень хорошо, так как лишних TL072 у меня нету, а купить их можно только под заказ.
Отпаял резисторы R12 и R13, снял МС и подал питание только на выходной каскад. При включении на выходе была постоянка 0,5 В, а секунд через 5 сгорел сетевой одноамперный предохранитель - опять сдох М4. От дальнейших экспериментов решил воздержаться.
Я думаю, что лучше пока займусь сборкой второго канала. При наличии "рабочего" образца работа намного облегчается ввиду того, что не нужно думать какой элемент куда и какой стороной впаивать.
И есть ли смысл пробовать чинить уже собранный канал (особенно с моими "глубокими" познаниями в схемотехнике )? Или гораздо проще и надёжнее просто отпаять с платы все элементы кроме резисторов (их можно проверить на месте) и впаять новые заведомо рабочие транзисторы, диоды и стабилитроны?

[Charlez]

Какие оперы в этот усил юудут предпочтительнее от AD?

[Эзотехник]

Какие оперы в этот усил юудут предпочтительнее от AD?

Думаю, что одинарные AD743, 825, 843 (в порядке ухудшения). Двойные OP275.