Методика ремонта транзисторного УМЗЧ (делюсь опытом)

[Falconist]

Ремонт УМЗЧ – один из частых вопросов, задаваемых на радиолюбительских форумах. И при том – один из самых сложных. Конечно, охватить все случаи, встречающиеся в практике ремонта, не представляется возможным, однако, если следовать определенному алгоритму, то в подавляющем большинстве случаев удается восстановить работоспособность устройства за вполне приемлемое время.

Данный алгоритм был выработан мною по опыту ремонта около полусотни различных УМЗЧ, от простейших, на несколько ватт или десятков ватт, до концертных «монстров» по 1…2 кВт на канал, большинство из которых поступало на ремонт без принципиальных схем. Методика изложена на примере ремонта гипотетического транзисторного УМЗЧ с биполярными транзисторами в выходных каскадах с ОК (рис.1),

не слишком примитивного, но и не очень сложного (наиболее распространенная «классика жанра»), изложена в виде статьи (во вложении) на 9 страницах.

Конечно же, в рамках данной статьи не описаны нюансы ремонта усилителей с «экзотическими» каскадами, с ОУ на входе, с выходными транзисторами, включенными с ОЭ, с «двухэтажными» выходными каскадами и многое другое… Поэтому продолжение последует после ваших благожелательных (и не очень, и даже очень не благожелательных - всё принимается с благодарностью) замечаний и корректив.

[ilyata]

Прочел по-быстрому. Первое впечатление: очень хорошо. Проделана полезная работа.

[ИГВИН]

Сигнал вообще отсутствует – смотрим, а есть ли он вообще на входе (обрыв R3 или С1, К.З. в R1, R2, С2 и т.п.). Только сначала нужно выпаять базу VT2, т.к. на ней сигнал будет очень маленьким и смотреть на правом выводе резистора R3.

В этом месте я бы добавил, что подавать питание при этом не следует.

нередкими дефектами в моей практике были непропаи («холодная» пайка к дорожкам/«пятачкам» или плохое облуживание выводов перед пайкой)

Тут полезен совет обращать внимание на массивные детали.

Вращением движка R22 добиваемся ее устранения. При этом нити накала ламп должны немного светиться. Можно проконтролировать ток и амперметром, включив его параллельно каждой гирлянде ламп. Не сто́ит удивляться, если он будет заметно (но не более, чем в 1,5…2 раза в бо́льшую сторону) отличаться от того, что указано в рекомендациях по настройке – нам ведь важно не «соблюдение рекомендаций», а качество звучания! Как правило, в «рекомендациях» ток покоя значительно завышается, для гарантированного достижения запланированных параметров («по худшему»).

Вот это месте не помешает переработать.
Насчет рекомендованных бОльших токов у меня некоторые сомнения.
К тому же обычно нормируют падение на эмиттерных резисторах.

Общее замечание: без понимания принципа работы усилителя ремонтировать его проблематично.
А этому пониманию весьма способствует учет токов, протекающих в ветвях.
Может сочтете нужным добавить это соображение?

Весьма подробный и полезный труд, основные моменты хорошо расписаны, чувствуется обширный опыт ремонта.
Мои замечания касаются частностей, а не всей статьи в целом.

Добавлю документ С.Рубцова по запуску вновь собранного усилителя, думаю будет полезным.
Запуск усилителя. Сергей Рубцов. https://forum.vegalab.ru/attachment....7&d=1207341627

[Falconist]

Вот это месте не помешает переработать.
Насчет рекомендованных бОльших токов у меня некоторые сомнения.
К тому же обычно нормируют падение на эмиттерных резисторах.

Большое спасибо за внимание. Первые 2 Ваших замечания принимаются. По поводу процитированного - я расписывал, как это делаю я сам. Всегда получалось "на ура". Как один из возможных вариантов. "Обычный" метод (по падению напряжения на эмиттерных резисторов) не дает той информации, как описанный. Но это - IMHO. Отнюдь не настаиваю именно на нем.

Общее замечание: без понимания принципа работы усилителя ремонтировать его проблематично.
А этому пониманию весьма способствует учет токов, протекающих в ветвях.
Может сочтете нужным добавить это соображение?

Однако же, "юные дарования" пытаются... Зас...ют мОзги бесконечными банальнейшими вопросами. Вот я и попробовал составить хоть какой-нибудь "путеводитель" именно для таких, чтобы не топтать клаву, отвечая на "близнецовые" вопросы. Имеющим же опыт он особо и не нужен. Так, "для общего развития".

Что же касается "анализа токов, протекающих в ветвях" - это, скорее, вопрос проектирования УМЗЧ, а не ремонта. Опущен сознательно.

Нельзя объять необъятное.
(С) Козьма Прутков

[ИГВИН]

Что же касается "анализа токов, протекающих в ветвях" - это, скорее, вопрос проектирования УМЗЧ, а не ремонта. Опущен сознательно.

Та не анализ, а просто учёт. Сколько где. Типа, в ДК ток делится примерно пополам. Они ж меряют напряжения в основном...
Ну опущен - и ладно, и так очень неплохо всё описано

[omaro]

Спосибо .Очень нужная статья надеюсь не последняя про ремот и проверке усилителеи мочности,

[GREY]

Поклал у себя, что бы видно было без распаковок.
http://cxo.lv/index.php/other/howto/...y-repair-umzch

[Falconist]

...статья надеюсь не последняя про ремонт и проверку усилителей мощности.

Тогда серия вторая.

Рассмотрим, для примера, схему УМЗЧ ВЕГА 50У-12С. В ней применены "двухэтажный" выходной каскад и ОУ на входе усилителя мощности (УМ).

Анализ схемы я начал с п.3 своей статьи. Схема (во вложении)
Вега 50У-12С.djvu
вроде бы и есть, но так похабно начерчена, что разобрать по ней где какой каскад, даже мне сложно. А что уж говорить о "юных дарованиях"!.. Три часа потратил на перерисовывание.

При этом выловил ошибку в оригинале (!!!): верхний вывод резистора R73 должен быть соединен не с выходом УМ, а с базой VT25!!! Так ДОЛЖНО быть! И никак иначе!

Правда, допустил и свою ошибку: транзистор VT39 - p-n-p проводимости .

А теперь сравните эти две схемы. Какая более информативна? Думаю, ответ очевиден.

На своем варианте я выделил вертикальными линиями более-менее самостоятельные узлы. Как видите, за исключением входного каскада на ОУ DA3 усилителя мощности (УМ) и наличия каскада коммутаторов (VT33VT37VT43VT49), она не сильно отличается от приведенной в статье. Даже больше: (пред)Усилитель напряжения (УН) представляет собой совершенно самостоятельный маломощный УМЗЧ мощностью порядка нескольких ватт, который можно вынуть и использовать самостоятельно, только уменьшив номиналы эмиттерных резисторов R10 и R11. Со своей локальной ООС (резистор R7). Его покаскадная схемотехника практически повторяет приведенную в статье. Разве что в нагрузке дифкаскада стоИт не токовое зеркало, а каскод на транзисторе VT1 (поскольку сдвоенный транзистор DA1 слишком низковольтен), а нагрузкой является просто резистор R2.

Перед тем, как перейти к особенностям ремонта указанных "новых" каскадов, позвольте мал-мал поизгаляться над его схемотехникой. Ну не смог удержаться! N.B! Подчеркиваю: всё, сказанное в п.п. "а"..."е" - IMHO!!!

Как сказал один форумчанин с "Радиокота" (tohasadist*)

...до кучи - не звучит он.

Я совершенно согласен: не "звучал", не "звучит" и "звучать" не будет. При том, что "вживую" его не слышал . Поясню:
а) Плавающее питание для ОУ в усилителе мощности (УМ) организовано по входому сигналу. Следовательно, для раскачки нужен достаточно мощный предусилительный каскад, что мы и видим на схеме (УН). "Камнем преткновения" для звука является именно его умощнение!!! В пультах стоят последовательно по десятку-два ОУ - и ничего, звук не "портят", поскольку сигнал не умощняют, а только "играются" с его амплитудой. А тут - одно умощнение, а за ним - второе (основное)...

Старые валенки дворника стояли в углу и воздуха тоже не озонировали.
И.Ильф и Е.Петров "12 стульев"

б) Базовое смещение каскода VT1 выполнено прямо от напряжения питания +15 В. Любая "грязь" (от сети через емкости обмоток трансформатора, импульсные помехи от выпрямительных диодов, от работы других каскадов, питающихся этим же напряжением и пр.) подмешивается к выходому сигналу входного дифкаскада (см. предыдущую цитату .
в) В усилителе мощности (УМ) - своя ООС. Искажения/нелинейности УН тупо суммируются с искажениями/нелинейностями УМ, поскольку отсутствует общая ООС.
г) Отсутствуют какие-либо явные органы подстройки нуля выходного напряжения отдельно в каждом из каналов. Полную схему я детально не анализировал , возможно, вывод от базы VT39 для этого и предназначен, но он общий для двух каналов. Скорее всего, это одна из защит. Могу ошибаться. В итоге: два усилителя соединены последовательно. Дисбаланс нуля любого из них суммируется на выходе. Подстроить нечем. СтОит ли говорить, как ухудшает работу динамиков постоянная составляющая в выходногм сигнале?
д) Каскад "защиты" (VT23VT25) неработоспособен в принципе! Правые выводы диодов VD39VD41 должны быть подключены к эмиттерам транзисторов VT27VT29, между которыми и ообщим выходом должны быть эмиттерные резисторы (которых просто нет). На этих резисторах и должно отслеживаться падение напряжения, пропорциональное току через "выхлопники" которое при превышении открывающего база-эмиттерного напряжения транзисторов VT23VT25 открывает последние, кот орые тем самым шунтируют на выходную шину сигнал, поступающий на базы драйверных транзисторов.
Вместо этого правые выводы диодов VD39VD41 подключены прямо к выходу(???). Я бы мог еще понять такое решение, не будь катушки L1, с сопротивлением сотые доли Ома. Т.е., данный каскад отслеживает не ток выходных транзисторов, а наличие постоянного напряжения на выходе. А оно появится уже тогда, когда из-за превышения допустимого тока "выхлопники" УЖЕ благополучно сгорят. По словам tohasadist*а, это весьма нередкое явление для данного УМЗЧ - теперь понятно, почему?..

Поздно, Вася, пить "Боржоми", когда почки уже отпали...

е) Наконец, на кой ляд вообще нужны коммутаторы??? Разве что сэкономить на радиаторах для "выхлопников"?.. Ни для чего более не вижу никакого смысла при питающем напряжении всего 2х33 В (при таком достаточно даже КТ818В/819В).

Переходим к проверке "новых" каскадов.

Схемотехника УН повторяет в упрощенном варианте схему, изложенную в статье и, в принципе, ее проверка никаких особенностей не имеет. Бросаются перемычки "Б" и "В", разделяются входной дифкаскад с усилителем напряжения и оба каскада проверяются по изложенной ранее методике. Что же касается напряжения смещения на базе VT1, то лично я поставил бы показанную красным цепочку из резистора и стабилитрона, зашунтированного конденсатором ("А1") и так бы и оставил её на веки вечные. Но это - дело вкуса. Не настаиваю!

Особенностей не имеет также проверка термостабилизатора, узла защиты и усилителя тока в УМ. Бросаются перемычки "Д" и "Е", перемыкаются коммутаторы (перемычки "Ж"), а также разрываются связи, показанные красными крестиками. Дальше - по описанной в статье методике. Кроме того, при проверке усилителя тока нужно отключить напряжения +/- 23 В. Разрывы лучше всего организовать, выпаяв из платы один из выводов соответствующих элементов. Можно временно соединить базы VT19VT21 с общим проводом резистором порядка 10 кОм, а можно этого и не делать - низкочастотный генератор, с которого подается испытательный сигнал, имеет собственное выходное сопротивление.

Коммутаторы с ОЭ на транзисторах VT43VT37 и VT49VT33 являются составными парами на комплементарных транзисторах по схеме Шиклаи. Их можно проверить, подав на базы транзисторов VT43 и VT49 напряжение с движка переменного резистора сопротивлением порядка 10...47 кОм, включенного между соответствующими шинами питания +/- 33 В и "землей", контролируя напряжение на их эмиттерах (нагрузочными при такой проверке являются R83 и R85). При вращении движка переменного резистора напряжение на эмиттерах VT43 и VT49 должно повторять входное, минус 2,1 В (p-n переход диодов VD49VD51 плюс 2 p-n-перехода VT43 и VT49, уже являющиеся составными Дарлингтонами).

Теперь переходим к главному: каскад на ОУ. В имеющемся включении он представляет собой банальный повторитель. Резистор R55 играет роль всего лишь защиты инвертирующего входа по току. Чтобы перевести его в режим усилителя, нужно поднять левый вывод резистора R33, оторвав вход от плавающей "земли" и подавать входной сигнал прямо на него. Для проверки работоспособности нам будет достаточно размаха выходного напряжения в пределах питающих напряжений (+/- 15 В), поэтому заземляем общую точку соединения стабилитронов VD15VD17 и добавляем резистор, показанный красным, на общую "землю" ("Г"). Получаем неинвертирующий усилитель с коэффициентом усиления около 10.

Обязательно проверить конденсаторы С19 и С21!!! При потере их емкости или обрыве (не говоря уж о К.З.) возможна некорректная работа ОУ (такое в моей практике было) в виде одностороннегог ограничения выходного сигнала. Опять же, лично я сделал бы соединение "А2" и тоже так и оставил бы на веки вечные. Классический вариант "следящего" питания по выходному сигналу, не требующий мощного предварительного каскада. Но опять повторяю: этого усилителя я не слушал и как будет влиять такая переделка на звук, не знаю!

И, наконец, выбросил бы нафик коммутаторы, оставив перемычки "Ж", добавил бы резисторы по 0,22...0,47 Ом (надо подбирать по порогу срабатывания узла защиты!) между эмиттерами VT27VT29 и общим выходом, к которым подключил бы правые выводы диодов VD39VD41. Коль скоро узел защиты имеется, то хоть заставить его работать, как положено!

Вот, собственно говоря, и все отличия от изложенной в статье методики. Как видите, их немного и, если не полениться и правильно выполнить п.3 рекомендаций статьи, то вся остальная работа резко облегчается. Правда, при этом приходится на полную мощность включать "8-й инструмент", но куда ж без этого!..

N.B.!!! Не забыть восстановить все порушенные соединения!!!!!!!!!

А теперь вопросы:
1. Насколько подробно изложено?
2. Что пропущено?
3. Какие варианты схемотехники каскадов УМЗЧ еще желательно рассмотреть?

[Konkere]

Falconist, я сюда выложил https://wzone.vegalab.ru/faq/amp_repair там же можете дополнять и изменять.
А тема поехала в Подготовку FAQ-ов

[zoog]

Еще по первой части:

проконтролировать ток и амперметром, включив его параллельно каждой гирлянде ламп

последовательно, наверное)

[Falconist]

Уважаемый zoog, нет, именно параллельно: коль скоро лампы не горят в полный накал, значит, экстра-токов (К.З.) в цепях нет и можно спокойно измерять ток амперметром.

[ilyata]

zoog, сопротивление даже холодной нити накала больше, чем сопротивление амперметра. Хотя, если измерять малые токи, то лампу следует отключить, особенно, если мультиметр аналоговый.

[omaro]

1. Насколько подробно изложено?
2. Что пропущено?
3. Какие варианты схемотехники каскадов УМЗЧ еще желательно рассмотреть?

1.Метод ремонта данного усилителя изножен подробно + эсть подсказки про возможнои доработке (никогда невстречал в заводских инструкциях по ремонту а в сервис мануалах на импортную технику вобще минимум информации).3. Много литературы про теории УНЧ но подробное описание принципа работы усилителя на примере реального распостранённого усилителя встречается редко. Спосибо за Ваши статьи.

[Falconist]

Очено много полезной информации можно почерпнуть из книги Р.Милдтона "Наладка и ремонт радиоэлектронных устройств, не имеющих технического описания".- М.: Энергоатомиздат, 1994.- 304 с.

[Falconist]

Вчера на "Паяльнике в теме http://forum.cxem.net/index.php?showtopic=75465 рассмотрен дистанционный успешный ремонт УМЗЧ Лорта/Амфитон 50У-202С. Ремонт проведен практически по методике, описанной в статье, длился фактически один вечер. Причина оказалась в обрыве резистора, подающего напряжение на базу генератора тока первого дифкаскада. Достаточно нестандартная и трудно вылавливаемая "методом тыка".

Обращаю внимание на этот случай, т.к. в статье имеется лакуна - недостаточно подробно рассмотрена диагностика компонентов дифкаскада.

[ИГВИН]

Причина оказалась в обрыве резистора, подающего напряжение на базу генератора тока первого дифкаскада. Достаточно нестандартная и трудно вылавливаемая "методом тыка".

Обращаю внимание на этот случай, т.к. в статье имеется лакуна - недостаточно подробно рассмотрена диагностика компонентов дифкаскада.

Генератор при этом выдавал какой-то ток? Если да, какой именно?

[Falconist]

2 мкА. На уровне обратного тока коллектора. В "той" теме всё ведь написано. Если хотите, могу здесь привести её "выжимку".

[ИГВИН]

Falconist,спасибо, уже не надо, т.к. вы ответили.

[LoneWolf_SPb]

Оценил опыт и интуицию Алексея, Falconist! 100%-е попадание с первого раза!
Ситуация была в следующем: давненько собранный WP2006 на платах первой версии от Михаила. После сборки и настройки агрегат был выселен на балкон, ожидать сборки и внедрения следующих узлов. Там и провалялся с пол-годика, с осени по весну. После продажи основного усила в системе решил использовать его с временным регулятором громкости. При проверке вскрылись проблемы - в одном канале постоянка 35В, была вылечена заменой оборванного СМД-резистора. А вот второй канал оказался не так прост - на выходе плавала постоянка в пределах примерно +-250мВ, причем иногда скачкообразно. Поиск, измерения, промеры позволили локализовать место возникновения проблемы, но логике проблема не поддавалась - вся комплектуха по отдельности работала нормально, коз не было, обрывов тоже.
Перед окончательным закипанием мозгов обратился к Алексею с просьбой помочь решить непростую задачку. Первая же рекомендация несколько огорошила - сначала помыть плату, а потом начинать копать.
Копать дальше не пришлось.

Алексею огромное спасибо за отзывчивость и снайперскую точность!

[Falconist]

Дополню информацию LoneWolf_SPb, т.к. общались мы в личке, а она может быть полезна и для других.

Давненько уже было дело: попал ко мне в ремонт музыкальный центр (фирму и модель, конечно, уже запамятовал) - ещё с двойной кассетной декой. Каналы выгорели, отремонтировал. Отдал. На следующий день - возврат: щелчки, очень громкие. Разобрал - действительно периодические щелчки, видимые осциллографом на выходе. Поменял транзистор, мютирующий вход - щелчки вроде бы исчезли. Отдал. На следующий день - возврат! Опять такие же щелчки. Мозги начали вскипать...

Исследую осциллографом весь тракт прохождения звука, дошел до разъема, которым плата усилителя подключалась к остальному "фаршу". Контакт сигнала находится рядом с контактом +питания. Ага!.. Выпаиваю 16-контактный разъём (это - отдельная "песня", т.к. паяльника с отсосом у меня тогда не было) - под контактами какая-то вязкая гадость (думаю, что остатки кофе), коротившая сигнал на +питания...

Промыл, запаял, отдал - возвратов больше не было.

Ситуация, конечно, не в тему статьи, просто "мизера парами ходят"...