Кризисный твик: Арктур-006

[Leoniv]

Кризис набирает обороты, денег совсем нет. Купить что-то приличное нет возможности, остается твикать то, что уже есть. А есть "Арктур-006". Еще до кризиса удалось поменять шелл и картридж (на AT-95E). В целом аппарат устраивает, но ради хоть какого-то движения хочется его немного доработать. Недостатки мелкие, перечислю их в порядке убывания важности.

1. Очень не хватает подсветки иглы. Сложно попадать на соединительную канавку между треками. В том месте, где установлен проигрыватель, темно, а сделать стационарное освещение затруднительно. Поэтому хотелось бы иметь в самом проигрывателе подсветку. Или в виде башни, как в Technics SL-1200, или на самом тонарме.

2. Не устраивает механический автостоп. Его пришлось отключить, так как со временем увеличилось усилие, которое прикладывается к тонарму на внутренних канавках. Без автостопа пользоваться проигрывателем неудобно. Хочется сделать бесконтактный датчик автостопа и электромагнит в качестве исполнительного устройства, чтобы вообще не нагружать тонарм.

3. Не устраивает встроенный корректор, приходится пользоваться внешним. Хочется избавиться от лишнего ящика и встроить внутрь проигрывателя нормальный корректор. Хочу попробовать с токовым входом.

4. Этого практически не слышно, но на спектроанализаторе хорошо видно - есть рокот. По идее, этот рокот можно существенно уменьшить, если реализовать оптимальное управление двигателем. В связи с этим хотелось бы переделать всю электронику двигателя, сделать новую на основе микроконтроллера. Удивительно, но факт, чтобы полноценно заменить существующую простенькую аналоговую плату, нужен довольно мощный контроллер (планирую использовать STM32), который способен реализовать векторное управление синхронным электродвигателем.

5. Этого тоже не слышно, но немного неприятно. Скорость по рискам стробоскопа немного плавает, ее приходится периодически подстраивать. Если уж переделывать схему управления двигателем, то нужно добавить и кварцевую стабилизацию скорости. Но для этого нужно добавить датчик скорости с низким фазовым шумом. Сколько ни спрашивал на форумах про устройство катушек в Электроника ЭП-060, никто так и не ответил.

6. Ну и так, по мелочи. Например, новая логика управления, которую сможет реализовать тот же микроконтроллер, который будет управлять двигателем.

Controls.pdf

Кое-что из намеченного я уже сделал. Вообще, по модернизации "Арктур-006" написано очень много. К сожалению, большая часть - это разные домыслы, не подкрепленные ни теорией, ни результатами измерений.

Корпус вначале я хотел не трогать. Но потом нашел вариант доработки этого проигрывателя, который посеял зерно сомнений. А не сделать ли полностью новый деревянный корпус? Препятствием является то, что с деревом я никогда не работал и ничего в этом не понимаю. Как вариант, рассматривал лазерную резку фанеры, а затем склейку пакета. После обработки торцов все это дело оклеивается натуральным шпоном и покрывается лаком. Все шильдики гравируются лазером на двухслойном пластике. Я даже набросал дизайн-проект, который на одном из форумов раскритиковали.



Design6.pdf

Весь этот вариант под большими сомнениями. Очень трудно компоновать новый корпус, востанавливая линейкой и штангенциркулем чертежи ЭПУ G-2021 с габаритами всех деталей и координатами отверстий. Когда дело дошло до завес верхней крышки, так и вообще процесс застрял. Их конструкция с вязким демпфированием и торсионами разгрузки вписывается только в тонкостенный пластиковый корпус. Трудности также с расположением ножек, которые должны быть частично утоплены в поддон. Так пока выкройки для фанеры и не дочертил.

Вариант использования старого корпуса пока не отбрасываю. Он очень красивый, но немного неприятный своей гулкостью. Над ним я тоже немного поработал, сделал регулируемые ножки, снял старую краску, проклеил внутри шумоизоляцией. Стал намного более тихим, в таком виде он вполне устраивает. Но впереди сложный и сомнительный в плане результата процесс покраски.





Найден скан книги "ЭПУ G-2021 инструкция по ремонту".
Разыскивается информация по измерительной пластинке ИЗМ 0338/3-10 и ИЗМ 0338/2-8.
Разыскивается скан книги Полозов Ю.С. "Механизмы электропроигрывающих устройств".

[Leoniv]

Но какой в этом смысл???

Всегда в приводах контролируют именно ток статора. Не знаю, насколько тут будет хуже напряжение, но, например, в ДБ-95 при питании напряжением было просто фатальное ухудшение, выраженное в повышенном шуме двигателя. Да и коллеги нас засмеют, если в обновленном Арктуре вдруг пойдем на питание статора напряжением из-за схемотехнической беспомощности.

[VladimirV]

Всегда в приводах контролируют именно ток статора.

Где стоял ТСК-1 - никогда. Прекрасно работал.

из-за схемотехнической беспомощности

Мотивация совсем иная - из-за инженерной целесообразности. Изменилась элементная база - и решения прошлых лет - обесценились. Этот фактор невозможно игнорировать.

[Leoniv]

Прекрасно работал.

В данном случае это не аргумент - двигатель другой. Требуются исследования, как он поведет себя при питании напряжением. Честно говоря, мне даже в голову не приходило так делать (ибо считаю неприемлемым), поэтому не проверял рокот и детонацию в этом режиме.

С другой стороны, а сильно ли это проще? Ладно, допустим, формируем для каждой из фаз напряжения. Остается та же проблема - ЦАП висит на земле, а надо формировать относительно какой-то средней точки. Какой? Около половины питания? Питание нестабилизированное, брать минимум, под макс. нагрузкой? Как сдвигать уровень? Как балансировать фазы по DC и AC? От баланса в этом двигателе очень сильно зависит рокот, при небольшом разбалансе вылезает составляющая 33 Гц в дополнение к 66 Гц.

из-за инженерной целесообразности

Я совсем не уверен в нецелесообразности питания током. По-моему, переход на напряжение - это шаг назад. Тут требуется проверка, а это кусок работы, может проще сделать генераторы тока? Разработчики Fisher или ЭП-060 что, были дураки, делая питание током?

[Ogonek]

Как промежуточный вариант - увеличить зазор между диском и статором и установить кварцевую стабилизацию. Рокот не слышно и частота вращения при опускании головки не плавает.

Тут есть проблема. При увеличении зазора уменьшается мощность двигателя, и ему сложнее поддерживать частоту вращения, и от давления иглы и конкретного музыкального фрагмента зависит скорость, и корректировки кварца не хватает. Может мне попалась дохлая сd 4046, но на выходе микросхемы изменения сигнала, которые моя цешка не видит.
Подскажите, что смотреть на выходе сd 4046, на сколько должен изменяться сигнал, например, при притормаживания диска рукой?

[dimonix]

Я использую специализированную Toshiba tc9142p, даташит
Схема сдвига уровня приводит выходной сигнал в нужные 5-7 вольт. Изменения уровня выходного сигнала (на осциллографе) видно при изменении частоты вращения <0.1%.

[slonek]

Я использую специализированную Toshiba tc9142p, даташит
Схема сдвига уровня приводит выходной сигнал в нужные 5-7 вольт. Изменения уровня выходного сигнала (на осциллографе) видно при изменении частоты вращения <0.1%.

Покажите схему, пожалуйста.

[dimonix]

Схему не рисовал, сразу плату делал Подключение tc9142p есть в даташите, схему сдвига уровня можно подсмотреть в сервис-мануале Luxman PD291 (есть в сети). Только ОУ должен быть в инвертирующем включении, а смещение подается на неинвертирующий вход.

[slonek]

сразу плату делал .

Так это же еще лучше!

[dimonix]

Предупреждаю - это только макет для проверки уменьшения рокота в виде "увеличение зазора статор-ротор плюс кварцевая стабилизация"

[slonek]

А точки соединения с платой управления?

[dimonix]

А точки соединения с платой управления?

Те же самые, что и для схемы на 4046: импульсы датчика вращения снимаются с вывода 11 сборки D101 (вывод 7 IC101 по схеме МТ-6225), управляющее напряжение подаётся на движок (V)R301, питание +12-13 вольт со стабилизатора.

[slonek]

Судя по плате, схема выглядит так:


dimonix, подскажите, номиналы, пожалуйста.

[Ogonek]

Тоже заинтересовался этой темой, но такая частота кварца, если правильно понял даташит, при 90 импульсах с датчика? И без вариантов для 78 скорости(

---------- Сообщение добавлено 01:13 ---------- Предыдущее сообщение было 01:05 ----------

Предупреждаю - это только макет для проверки уменьшения рокота в виде "увеличение зазора статор-ротор плюс кварцевая стабилизация"

Увеличение зазора может и уменьшает рокот, но очень пагубно влияет на стабильность оборотов. Проверял, не хватает мощности для поддержания стабильности, "дунавения" ветра влияют ( давление иглы и музыкальные фрагменты меняют скорость, и кварц только во вред, пытается что то сделать, в итоге детонация растет).

[Leoniv]

Для 60 импульсов на оборот подойдет распространенный кварц 3.6864 МГц.

[slonek]

не хватает мощности для поддержания стабильности

Мощность САР на плате Fisher регулируется переменником VR105.

[VladimirV]

Разработчики Fisher или ЭП-060 что, были дураки, делая питание током?

Вы никак не хотите иметь в виду радикальную смену элементной базы. Разработчики исходили из своих тогдашних возможностей. А тогда сформировать цифровой синус и вывести его на три фазы - было радикально нечем. Вообще! Поэтому и возились вынужденно с генерацией синуса на датчике и вытекающих из этого проблем, которые решались в том числе токовым управлением. Какой смысл идти этим путем сейчас? Если только сохранением аутентичности - но тогда никаких микропроцессоров не должно быть в принципе.

По-моему, переход на напряжение - это шаг назад.

Шаг назад, даже два - это попытка реализовать однорежимный привод. Родной привод никак не меняет режим работы между разгоном и удержанием стабильной скорости. Делалось это из-за того, что потребовался бы отдельный узел для определения статуса привода. В микропроцессоре - это всего лишь несколько строк программы и никаких аппаратных затрат. На режиме разгона диска не важен ни рокот, ни детонация - важно только время разгона. Ток в фазы можно подавать прямоугольный. По достижению стабилизируемой скорости - переключаем в режим поддержания. Тут уже не меняются почти временные соотношения - скорость то неизменная. Значит, легко формируется идеальный синус просто по внутреннему таймеру процессора - скорость то стабильная. Более того, на практической отладке при просмотре гармоник рокота можно экспериментировать с формой тока, минимизируя соответствующие гармоники рокота, в компенсацию не точно синусоидального изменения магнитного потока ротора через полюса статора. Широчайший простор для экспериментов.
А идти по пути воспроизводства устаревших, никак не целесообразных в наше время инженерных решений... просто не интересно.

[Leoniv]

Вы никак не хотите иметь в виду радикальную смену элементной базы. Разработчики исходили из своих тогдашних возможностей. А тогда сформировать цифровой синус и вывести его на три фазы - было радикально нечем. Вообще! Поэтому и возились вынужденно с генерацией синуса на датчике и вытекающих из этого проблем, которые решались в том числе токовым управлением.

Поясните, пожалуйста, какие именно проблемы старых времён решались токовым управлением? Они сформировали трехфазный синус с помощью датчиков положения ротора, на выходе детекторов у них этот синус есть в виде напряжения. Его можно усилить и подать на обмотки двигателя. Но они зачем-то выходной каскад сделали не как источник напряжения, а как источник тока. Зачем?

Шаг назад, даже два - это попытка реализовать однорежимный привод. Родной привод никак не меняет режим работы между разгоном и удержанием стабильной скорости.

Отдельного режима разгона нигде нет в специализированных микросхемах для DD-приводов. И это не мешало делать хорошие проигрыватели.

В микропроцессоре - это всего лишь несколько строк программы и никаких аппаратных затрат.

Почему-то людям свойственно преуменьшать сложность написания кода для микроконтроллеров. Там каждая строчка даётся потом и кровью, поэтому даже несколько строк могут вылиться в месяцы мучений.

Значит, легко формируется идеальный синус просто по внутреннему таймеру процессора - скорость то стабильная.

Да, сформировать можно. Но этот синус должен быть привязан по фазе к вращению диска. Весь вопрос, как сделать это наилучшим образом. Логично использовать всю информацию, которую получаем с трех датчиков положения, а не только переход через ноль одного из них, который дрожит.

Более того, на практической отладке при просмотре гармоник рокота можно экспериментировать с формой тока, минимизируя соответствующие гармоники рокота

Я пробовал питать обмотки двигателя идеальным синусом с выхода трехфазного генератора. На удивление, рокот был точно таким же, как и при питании "кривым" синусом с датчиков положения.

Широчайший простор для экспериментов. А идти по пути воспроизводства устаревших, никак не целесообразных в наше время инженерных решений... просто не интересно.

Это так. Но тут надо еще брать в расчет ограниченные умственные способности любого разработчика. Не каждая красивая в теории идея может быть реализована. Далеко не каждая. Приходится искать пути похуже и попроще, иначе проект обречен.

[VladimirV]

Там каждая строчка даётся потом и кровью, поэтому даже несколько строк могут вылиться в месяцы мучений.

Да, но в серии это 0 затрат. В отличии от аппаратных решений.

Отдельного режима разгона нигде нет в специализированных микросхемах для DD-приводов.

Что лишний раз подтверждает - не боги они были, ремесленники. Ведь с т.з. инженера, имеющего в распоряжении микропроцессор делать однорежимный привод просто нецелесообразно. При тех же аппаратных затратах он будет работать заведомо хуже.

Но они зачем-то выходной каскад сделали не как источник напряжения, а как источник тока. Зачем?

Затем, что у них не было вариативности формы сигнала. Которая потребуется при питании фаз напряжением. А при программном формировании сигнала фаз такая вариативность есть, вследствие чего можно смело отказываться от токовой обратной связи, усложняющей в данном случае неоправданно аппаратную часть девайса.

Здесь примерно та же ситуация, как с разработкой микросхемы цифрового вольтметра. До того разработчики долго и безуспешно бились за уменьшение дрейфа нуля УПТ. Но вот умный чувак предложил импульсную автоподстройку нуля между конкретными замерами. И все - проблема умерла. Ноль встал как вкопанный и про его стабильность все позабыли. Плюс ввели период двойного интегрирования равный периоду в силовой сети - и ликвидировали вдобавок наводку от неё. И вдруг дешевая, совсем не прецизионная микруха перебила по точности все супер-дорогие приборы. Это и есть гениальность разработчика, а не повторение давно изживших в силу прогресса элементной базы технических решений прошлого века.
Впрочем, это просто мой взгляд на творчество. Возможно - неверный. Но я ему следую.

[dimonix]

Судя по плате, схема выглядит так:
dimonix, подскажите, номиналы, пожалуйста.

Ну похоже Очень желательно прочитать даташит к микросхеме, это всё же не готовая схема, а макет. Там есть и формула расчета кварца. Как правильно заметил Леонид Иванович, частота 3.6864МГц. VR1=78L08, R1=1M, R2=330K, R3=560K, R4=150K, R5=150K, R6=270K, R7=50K, R8=0, R9=0, R10=1K, R11=0, R12=39K, R13=1K, C2=C3=22p, C5=680nF, C6=1uF, шунтирующие емкости по вкусу, T1-любой ключ (BS170).

[Leoniv]

Да, но в серии это 0 затрат. В отличии от аппаратных решений.

Без сомнений. Но тут речь не о серии, хоть бы один экземпляр как-то вымучить

делать однорежимный привод просто нецелесообразно. При тех же аппаратных затратах он будет работать заведомо хуже.

Не понимаю, чем он будет хуже. Там все сделано так, как требует рабочий режим. А разгон получается сам собой - при сильном рассогласовании скорости на двигатель поступает максимальное напряжение, быстрее и не сделаешь.

Затем, что у них не было вариативности формы сигнала. Которая потребуется при питании фаз напряжением.

Ага, значит при питании напряжением надо формировать не синус, а неизвестно что. Как узнать, как составить таблицу? Для меня однозначно проще будет сделать аппаратные генераторы тока, чем ломать голову над формой.

Но пока непонятно, как сделать выходной каскад ни для напряжения, ни для тока. Что можете подсказать по его схемотехнике?