Forsterker lanzar om spole l1. Kraftig forsterker i henhold til Lanzar-kretsen. Noen mulige erstatninger
Den er viklet på et 10 mm bor og består av 10 vindinger med 0,8 mm wire;
Emittermotstandene til utgangstransistorene er valgt med en effekt på 5 watt under drift de overopphetes. Verdien av disse motstandene er ikke kritisk og kan være fra 0,22 til 0,39 ohm.
Etter å ha fullført forsterkermonteringen, går vi videre til teststadiet. Vi ringer forsiktig på terminalene til transistorene og sjekker for kortslutninger; Så ser vi på installasjonen igjen, kontrollerer tavlen for øye - vi er spesielt oppmerksomme på riktig tilkobling av transistorer og zenerdioder, hvis noen transistorer har blitt erstattet med lignende, så se på referansebøkene, siden konklusjonene fra transistorer og analoger som brukes i kretsen kan variere.
Selve zenerdiodene, hvis de er koblet feil, fungerer som en diode og det er en mulighet for å ødelegge hele kretsen på grunn av en feil tilkoblet zenerdiode.
En variabel motstand for justering av hvilestrømmen til utgangstrinnene - det er tilrådelig (veldig ønskelig) å bruke multi-turn motstander med en motstand på 1 kOhm, mens motstanden under installasjon bør være maksimalt - 1 kOhm. En multi-turn motstand vil tillate deg å justere hvilestrømmen til utgangstrinnet med svært høy nøyaktighet.
Det er tilrådelig å ta alle elektrolytiske kondensatorer med en driftsspenning på 63, eller enda bedre, 100 volt.
Før vi monterer forsterkeren kontrollerer vi nøye alle komponenter for brukbarhet, uansett om de er nye eller brukte.
Figur 1 LANZAR effektforsterkerkrets helt basert på bipolare transistorer.
ØKE
Figur 2 Krets til LANZAR effektforsterker som bruker felteffekttransistorer i nest siste trinn.
ØKE
Figur 3 Krets til LANZAR-effektforsterkeren fra MS-8-simulatoren. ØKE
|
LISTE OVER ELEMENTER SOM ER INSTALLERT I LANZAR FORSTERKEREN |
|
|
FOR BIPOLAR OPSJON |
FOR VALGET MED FELT |
| C3,C2 = 2 x 22 µ0 C4 = 1 x 470p C6,C7 = 2 x 470 µ0 x 25V C5,C8 = 2 x 0 µ33 C11,C9 = 2 x 47 µ0 C12, C13, C18 = 3 x 47p C15, C17, C1, C10 = 4 x 1 u0 C21 = 1 x 0 µ15 C19,C20 = 2 x 470µ0 x 100V C14,C16 = 2 x 220µ0 x 100V R1 = 1 x 27k VD1,VD2 = 2 x 15V VT2,VT4 = 2 x 2N5401 |
C3,C2 = 2 x 22 µ0 C4 = 1 x 470p C6,C7 = 2 x 470 µ0 x 25V C5,C8 = 2 x 0 µ33 C11,C10 = 2 x 47 µ0 C12, C13, C18 = 3 x 47p C15, C17, C1, C9 = 4 x 1 u0 C21 = 1 x 0 µ15 C19,C20 = 2 x 470µ0 x 100V C14,C16 = 2 x 220µ0 x 100V R1 = 1 x 27k VD1,VD2 = 2 x 15V VT8 = 1 x IRF640 |
La oss for eksempel ta forsyningsspenningen lik ±60 V. Hvis installasjonen er utført riktig og det ikke er noen defekte deler, så får vi spenningskartet vist i figur 7. Strømmene som går gjennom elementene i effektforsterkeren er vist i figur 8. Krafttapet til hvert element er vist i figur 9 (ca. 990 mW spres på transistorene VT5, VT6, derfor krever TO-126-dekselet en kjøleribbe).
Figur 7. LANZAR effektforsterker spenningskart FORStørre
Figur 8. Strømforsterker strømkart FORStørre
Figur 9. Kart over forsterkereffekttap FORStørre
Noen få ord om detaljer og installasjon:
Først av alt bør du være oppmerksom på riktig installasjon av deler, siden kretsen er symmetrisk, er feil ganske vanlige. Figur 10 viser arrangementet av deler. Regulering av hvilestrømmen (strømmen som flyter gjennom terminaltransistorene når inngangen er lukket til en felles ledning og kompenserer for strømspenningskarakteristikken til transistorene) utføres av motstand X1. Når den slås på for første gang, skal motstandsglideren være i høyeste posisjon i henhold til diagrammet, dvs. ha maksimal motstand.
Hvilestrømmen skal være 30...60 mA. Det er ingen tanke å sette den høyere - det er ingen merkbare endringer i verken instrumenter eller hørbart. For å stille inn hvilestrømmen måles spenningen på en hvilken som helst av emittermotstandene i sluttrinnet og stilles inn i henhold til tabellen:
|
SPENNING VED KLEMMENE PÅ EMITTERMOTSTAND, V |
STOPP STRØM FOR LITEN, "TRINN" FORVENGING MULIG, NORMAL HVILE STRØM, FORTSATT STRØMMEN ER HØY - FOR HØY OPPVARMING, HVIS DETTE IKKE ER ET FORSØK PÅ Å LAGE KLASSE "A", SÅ ER DETTE EN NØDSTRØM. | |||||
|
HVILESTRØM PÅ ETT PAR TERMINALTRANSISTORER, mA |
||||||
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
||||
Figur 10 Plassering av deler på effektforsterkerkortet. Stedene hvor installasjonsfeil oftest oppstår vises.
Spørsmålet ble reist om tilrådeligheten av å bruke keramiske motstander i emitterkretsene til terminaltransistorer. Du kan også bruke MLT-2, to av hver, koblet parallelt med en nominell verdi på 0,47...0,68 Ohm. Imidlertid er forvrengningen introdusert av keramiske motstander for liten, men det faktum at de er brytbare - når de overbelastes, bryter de, dvs. motstanden deres blir uendelig, noe som ganske ofte fører til frelse av de endelige transistorene i kritiske situasjoner.
Radiatorområdet avhenger av kjøleforholdene. Figur 11 viser et av alternativene; det er nødvendig å feste krafttransistorer til kjøleribben gjennom isolerende pakninger
. Det er bedre å bruke glimmer, siden det har en ganske lav termisk motstand. Et av alternativene for montering av transistorer er vist i figur 12.
Figur 11 Et av radiatoralternativene for en effekt på 300 W, med forbehold om god ventilasjon
Figur 12 Et av alternativene for å feste effektforsterkertransistorer til en radiator.
Det skal benyttes isolerende pakninger.
Før installasjon av krafttransistorer, samt ved mistanke om sammenbrudd, kontrolleres krafttransistorene med en tester. Grensen på testeren er satt til testdioder (Figur 13).
Figur 13 Kontroll av forsterkerens slutttransistorer før installasjon og ved mistanke om havari av transistorene etter kritiske situasjoner.
Er det verdt å velge transistorer i henhold til koden? gevinst? Det er ganske mange tvister om dette emnet, og ideen om å velge elementer dateres tilbake til slutten av syttitallet, da kvaliteten på elementbasen lot mye å være ønsket. I dag garanterer produsenten spredningen av parametere mellom transistorer av samme batch på ikke mer enn 2%, noe som i seg selv indikerer god kvalitet elementer. I tillegg, gitt at terminaltransistorene 2SA1943 - 2SC5200 er godt etablert innen lydteknikk, begynte produsenten å produsere sammenkoblede transistorer, dvs. transistorer med både direkte og omvendt ledning har allerede de samme parameterne, dvs. forskjellen er ikke mer enn 2 % (Figur 14). Dessverre er slike par ikke alltid på salg, men vi har hatt muligheten til å kjøpe "tvillinger" flere ganger. Men selv etter å ha sortert ut kaffekoden. gevinst mellom forover- og reverstransistorer, du trenger bare å sørge for at transistorer med samme struktur er av samme batch, siden de er koblet parallelt og spredningen i h21 kan forårsake overbelastning av en av transistorene (som har denne parameteren høyere) og, som et resultat, overoppheting og feilbygging. Vel, spredningen mellom transistorene for de positive og negative halvbølgene er fullt ut kompensert av den negative tilbakemeldingen.
Figur 14 Transistorer av forskjellige strukturer, men fra samme batch.
Det samme gjelder differensialtrinnstransistorer - hvis de er av samme batch, dvs. kjøpt på samme tid på ett sted, så er sjansen for at forskjellen i parametere vil være mer enn 5% VELDIG liten. Personlig foretrekker vi 2N5551 - 2N5401 transistorene fra FAIRCHALD, men ST høres også ganske grei ut.
Imidlertid er denne forsterkeren også satt sammen ved hjelp av husholdningskomponenter. Dette er ganske realistisk, men la oss ta hensyn til det faktum at parametrene til KT817 kjøpt og de som finnes i hyllene i verkstedet ditt, kjøpt tilbake på 90-tallet, vil variere ganske betydelig. Derfor er det her bedre å bruke h21-måleren som er tilgjengelig i nesten alle digitale testrom. Riktignok viser denne dingsen i testeren sannheten bare for laveffekttransistorer. Å bruke den til å velge transistorer for siste trinn vil ikke være helt riktig, siden h21 også avhenger av strømmen som flyter. Dette er grunnen til at det allerede lages separate teststativ for å avvise krafttransistorer. fra den justerbare kollektorstrømmen til transistoren som testes (Figur 15). Kalibreringen av en permanent enhet for avvisning av transistorer utføres på en slik måte at mikroamperemeteret ved en kollektorstrøm på 1 A avviker med halve skalaen, og ved en strøm på 2 A - helt. Når du monterer en forsterker, trenger du ikke lage et stativ for deg selv, to multimetre med en strømmålegrense på minst 5 A er nok.
For å utføre avvisning bør du ta en hvilken som helst transistor fra den avviste batchen og sette kollektorstrømmen med en variabel motstand til 0,4...0,6 A for transistorer i nest siste trinn og 1...1,3 A for transistorer i siste trinn. Vel, da er alt enkelt - transistorer er koblet til terminalene, og i henhold til avlesningene til amperemeteret koblet til kollektoren, velges transistorer med samme avlesninger, ikke glem å se på avlesningene til amperemeteret i basiskretsen - de skal også være like. En spredning på 5 % er ganske akseptabelt for indikatorer, "grønne korridor"-merker kan lages på skalaen under kalibrering. Det skal bemerkes at slike strømmer ikke forårsaker dårlig oppvarming av transistorkrystallen, og gitt det faktum at den er uten kjøleribbe, bør varigheten av målingene ikke forlenges over tid - SB1-knappen skal ikke holdes nede i mer enn 1...1,5 sekunder. En slik screening vil først og fremst tillate deg å velge transistorer med en virkelig lik forsterkningsfaktor, og å sjekke kraftige transistorer med et digitalt multimeter er bare en sjekk for å lette samvittigheten - i mikrostrømmodus har kraftige transistorer en forsterkningsfaktor på mer enn 500, og selv en liten spredning når du sjekker med et multimeter i ekte strømmodus kan vise seg å være enorm. Med andre ord, når du sjekker forsterkningskoeffisienten til en kraftig transistor, er multimeteravlesningen ikke mer enn en abstrakt verdi som ikke har noe til felles med forsterkningskoeffisienten til transistoren, minst 0,5 A strømmer gjennom kollektor-emitter-krysset.
Figur 15 Avvisning av kraftige transistorer basert på forsterkning.
Gjennomføringskondensatorer C1-C3, C9-C11 er ikke helt typisk inkludering, sammenlignet med fabrikkens analoge forsterkere. Dette skyldes det faktum at med denne forbindelsen er resultatet en ganske ikke-polar kondensator. stor kapasitet, og bruken av en 1 µF filmkondensator kompenserer for den ikke helt korrekte driften av elektrolytter ved høye frekvenser. Med andre ord gjorde denne implementeringen det mulig å oppnå en mer behagelig forsterkerlyd, sammenlignet med én elektrolytt eller én filmkondensator.
I eldre versjoner av Lanzar ble det brukt VD3-, VD4-, 10 Ohm-motstander i stedet for dioder. Endring av elementbasen muliggjorde litt forbedret ytelse ved signaltopper. For en mer detaljert titt på dette problemet, la oss se på figur 3.
Kretsen modellerer ikke en ideell strømkilde, men en nærmere en ekte, som har sin egen motstand (R30, R31). Ved avspilling av et sinusformet signal vil spenningen på strømskinnene ha den formen som er vist i figur 16. I dette tilfellet er kapasitansen til strømfilterkondensatorene 4700 μF, noe som er noe lavt. For normal drift av forsterkeren må kapasitansen til strømkondensatorene være minst 10 000 µF per kanal, mer er mulig, men en betydelig forskjell er ikke lenger merkbar. Men la oss gå tilbake til figur 16. Den blå linjen viser spenningen direkte ved kollektorene til slutttrinnstransistorene, og den røde linjen viser forsyningsspenningen til spenningsforsterkeren ved bruk av motstander i stedet for VD3, VD4. Som det fremgår av figuren, har forsyningsspenningen til sluttrinnet sunket fra 60 V og ligger mellom 58,3 V i pausen og 55,7 V ved toppen av det sinusformede signalet. På grunn av det faktum at kondensator C14 ikke bare lades gjennom avkoblingsdioden, men også utlades ved signaltopper, har forsterkerens forsyningsspenning form av en rød linje i figur 16 og varierer fra 56 V til 57,5 V, dvs. har en svingning på omtrent 1,5 IN.
Figur 16 spenningsbølgeform ved bruk av avkoblingsmotstander.
Figur 17 Form på forsyningsspenninger på slutttransistorene og spenningsforsterkeren
Ved å bytte ut motstandene med diodene VD3 og VD4 får vi spenningene vist i figur 17. Som det fremgår av figuren har rippelamplituden på kollektorene til terminaltransistorene holdt seg nesten uendret, men spenningsforsterkerens forsyningsspenning har fått en helt annen form. Først av alt sank amplituden fra 1,5 V til 1 V, og også i det øyeblikket når toppen av signalet passerer, synker forsyningsspenningen til UA bare til halve amplituden, dvs. med ca 0,5 V, mens ved bruk av motstand synker spenningen på toppen av signalet med 1,2 V. Med andre ord, ved ganske enkelt å bytte ut motstander med dioder, var det mulig å redusere effektrippelen i spenningsforsterkeren med mer enn 2 ganger.
Dette er imidlertid teoretiske beregninger. I praksis lar denne erstatningen deg få "gratis" 4-5 watt, siden forsterkeren opererer med høyere utgangsspenning og reduserer forvrengning ved signaltopper.
Etter å ha satt sammen forsterkeren og justering av hvilestrømmen, bør du sørge for at det ikke er konstant spenning ved utgangen til effektforsterkeren. Hvis den er høyere enn 0,1 V, krever dette helt klart justering av forsterkerens driftsmoduser. I dette tilfellet mest på en enkel måte er valget av "støttende" motstand R1. For klarhets skyld presenterer vi flere alternativer for denne vurderingen og viser likespenningsmålingene ved utgangen til forsterkeren i figur 18.
Figur 18 Endring i likespenning ved forsterkerutgangen avhengig av verdien til R1
Til tross for at den optimale konstantspenningen på simulatoren kun ble oppnådd med R1 lik 8,2 kOhm, i ekte forsterkere er denne vurderingen 15 kOhm...27 kOhm, avhengig av hvilken produsent differensialtrinnstransistorene VT1-VT4 brukes.
Kanskje det er verdt å si noen ord om forskjellene mellom effektforsterkere som bruker bipolare transistorer og de som bruker feltenheter i nest siste trinn. Først av alt, når du bruker felteffekttransistorer, er utgangstrinnet til spenningsforsterkeren VELDIG tungt ubelastet, siden portene til felteffekttransistorer praktisk talt ikke har noen aktiv motstand - bare portkapasitansen er en belastning. I denne utførelsesformen begynner forsterkerkretsene å trå i hælene på klasse A-forsterkere, siden over hele området av utgangseffekter forblir strømmen som flyter gjennom utgangstrinnet til spenningsforsterkeren nesten uendret. Økningen i hvilestrømmen til det nest siste trinnet som opererer på den flytende lasten R18 og bunnen av emitterfølgerne til kraftige transistorer varierer også innenfor små grenser, noe som til slutt førte til en ganske merkbar nedgang i THD. Imidlertid er det også en flue i salven i denne honningtønnen - effektiviteten til forsterkeren har gått ned og utgangseffekten til forsterkeren har gått ned, på grunn av behovet for å påføre en spenning på mer enn 4 V til feltportene for å åpne dem (for en bipolar transistor er denne parameteren 0,6...0,7 V ). Figur 19 viser toppen av det sinusformede signalet til en forsterker laget på bipolare transistorer (blå linje) og feltfeltbrytere (rød linje) ved maksimal amplitude av utgangssignalet.
Figur 19 Endring i amplituden til utgangssignalet ved bruk av ulike elementer i forsterkeren.
Med andre ord, reduksjon av THD ved å erstatte felteffekttransistorer fører til en "mangel" på omtrent 30 W, og en reduksjon i THD-nivået med omtrent 2 ganger, så det er opp til hver enkelt å bestemme hva som skal stilles inn.
Det bør også huskes at THD-nivået også avhenger av forsterkerens egen forsterkning. I denne forsterkeren Forsterkningskoeffisienten avhenger av verdiene til motstandene R25 og R13
(ved de brukte vurderingene er forsterkningen nesten 27 dB). Regne ut forsterkningskoeffisient i dB kan oppnås ved å bruke formelen Ku =20 lg R25 / (R13 +1), hvor R13 og R25 er motstanden i ohm, 20 er multiplikatoren, lg er desimallogaritmen. Hvis det er nødvendig å beregne forsterkningskoeffisienten i tider, tar formelen formen Ku = R25 / (R13 + 1). Denne beregningen er noen ganger nødvendig når du lager en forforsterker og beregner amplituden til utgangssignalet i volt for å forhindre at effektforsterkeren fungerer i hard clipping-modus.
Reduser din egen kaffesats. forsterkning opp til 21 dB (R13 = 910 Ohm) fører til en reduksjon i THD-nivået med omtrent 1,7 ganger ved samme utgangssignalamplitude (inngangsspenningsamplituden økes).
Vel, nå noen få ord om de mest populære feilene når du monterer en forsterker selv.
En av de mest populære feilene er installasjon av 15 V zenerdioder med feil polaritet, dvs. Disse elementene fungerer ikke i spenningsstabiliseringsmodus, men som vanlige dioder. Som regel fører en slik feil til at en konstant spenning vises ved utgangen, og polariteten kan være enten positiv eller negativ (vanligvis negativ). Spenningsverdien er basert på mellom 15 og 30 V. I dette tilfellet varmes ikke et enkelt element opp. Figur 20 viser spenningskartet for feilinstallasjon av zenerdioder, som ble produsert av simulatoren. Ugyldige elementer er uthevet i grønt.
Figur 20 Spenningskart over en effektforsterker med feilloddede zenerdioder.
Den neste populære feilen er montering av transistorer opp ned, dvs. når samleren og emitteren er forvirret. I dette tilfellet er det også konstant spenning og fravær av tegn på liv. Riktignok kan det å slå på transistorene til differensialkaskaden igjen føre til at de mislykkes, men da avhengig av lykken din. Spenningskartet for en "invertert" tilkobling er vist i figur 21.
Figur 21 Spenningskart når er slått på "invertert".
Ofte transistorene 2N5551 og 2N5401 er forvirrede, og emitteren og samleren kan også forveksles. Figur 22 viser spenningskartet til forsterkeren med "riktig" installasjon av utvekslede transistorer, og figur 23 viser transistorene ikke bare ombyttet, men også opp ned.
Figur 22 Differensialkaskadetransistorene er reversert.
Figur 23 Transistorene til differensialtrinnet er reversert, og kollektoren og emitteren er reversert.
Hvis transistorene byttes, og emitter-kollektoren er loddet riktig, observeres en liten konstant spenning ved utgangen til forsterkeren, hvilestrømmen til vindustransistorene reguleres, men lyden er enten helt fraværende eller på nivået "det ser ut til å spille." Før du installerer transistorer forseglet på denne måten på brettet, bør de kontrolleres for funksjonalitet. Hvis transistorene byttes, og til og med emitter-kollektorplassene byttes, er situasjonen allerede ganske kritisk, siden i denne utførelsesformen, for transistorene til differensialtrinnet, er polariteten til den påførte spenningen riktig, men driftsmodusene blir krenket. I dette alternativet er det sterk oppvarming av terminaltransistorene (strømmen som strømmer gjennom dem er 2-4 A), en liten konstant spenning ved utgangen og en knapt hørbar lyd.
Å forvirre pinouten til transistorene til siste trinn av spenningsforsterkeren er ganske problematisk når du bruker transistorer i TO-220-huset, men transistorer i TO-126-pakken er ofte loddet opp ned, og bytter kollektor og emitter. I dette alternativet er det et sterkt forvrengt utgangssignal, dårlig regulering av hvilestrømmen og mangel på oppvarming av transistorene til det siste trinnet i spenningsforsterkeren. Mer detaljert kart spenning for dette installasjonsalternativet for effektforsterker er vist i figur 24.
Figur 24 Transistorene til siste trinn i spenningsforsterkeren er loddet opp ned.
Noen ganger er transistorene til det siste trinnet i spenningsforsterkeren forvirret. I dette tilfellet er det en liten konstant spenning ved utgangen til forsterkeren, hvis det er noen lyd, er den veldig svak og med store forvrengninger reguleres den bare i retning av økning. Spenningskartet til en forsterker med en slik feil er vist i figur 25.
Figur 25 Feil installasjon av transistorer av siste trinn i spenningsforsterkeren.
Det nest siste trinnet og de siste transistorene i forsterkeren forveksles på steder for sjelden, så dette alternativet vil ikke bli vurdert.
Noen ganger svikter en forsterker de vanligste årsakene til dette er overoppheting av terminaltransistorene eller overbelastning. Utilstrekkelig kjøleribbeområde eller dårlig termisk kontakt av transistorflensene kan føre til oppvarming av terminaltransistorkrystallen til temperaturen for mekanisk ødeleggelse. Derfor, før effektforsterkeren settes helt i drift, er det nødvendig å sørge for at skruene eller selvskruende skruene som fester endene til radiatoren er helt strammet, de isolerende pakningene mellom flensene på transistorene og kjøleribben er godt smurt med termisk pasta (vi anbefaler den gode gamle KPT-8), samt størrelsen på pakningene større enn transistorstørrelsen med minst 3 mm på hver side. Hvis kjøleribbensområdet er utilstrekkelig, og det rett og slett ikke er noe annet alternativ, kan du bruke 12 V-vifter, som brukes i datautstyr. Hvis den sammensatte forsterkeren er planlagt å fungere bare med krafter over gjennomsnittet (kafeer, barer, etc.), kan kjøleren slås på for kontinuerlig drift, siden den fortsatt ikke vil bli hørt. Hvis forsterkeren er satt sammen for hjemmebruk og skal brukes med lav effekt, vil driften av kjøleren allerede være hørbar, og det vil ikke være behov for kjøling - radiatoren vil nesten ikke varmes opp. For slike driftsmoduser er det bedre å bruke kontrollerte kjølere. Det er flere alternativer for å styre kjøleren. De foreslåtte kjølekontrollalternativene er basert på overvåking av temperaturen på radiatoren og slås kun på når radiatoren når en viss, justerbar temperatur. Problemet med svikt i vindustransistorer kan løses enten ved å installere ekstra overbelastningsbeskyttelse, eller ved å nøye installere ledningene som går til høyttalersystemet (for eksempel ved å bruke oksygenfrie ledninger for å koble høyttalere til en forsterker av biler, som i tillegg til redusert aktiv motstand, har økt isolasjonsstyrke, motstandsdyktig mot støt og temperatur).
La oss for eksempel se på flere alternativer for feil på terminaltransistorer. Figur 26 viser spenningskartet hvis de reverserte end-of-line transistorene (2SC5200) går for å åpne, dvs. Overgangene er utbrente og har størst mulig motstand. I dette tilfellet opprettholder forsterkeren driftsmoduser, utgangsspenningen forblir nær null, men lydkvaliteten er definitivt bedre, siden bare en halvbølge av sinusbølgen reproduseres - negativ (fig. 27). Det samme vil skje hvis direkteterminaltransistorene (2SA1943) bryter, bare en positiv halvbølge vil bli reprodusert.
Figur 26 De reverserte end-of-line transistorene brant ut til punktet av brudd.
Figur 27 Signal ved forsterkerutgangen i tilfellet når 2SC5200-transistorene er fullstendig utbrent
Figur 27 viser et spenningskart i en situasjon hvor klemmene har sviktet og har lavest mulig motstand, d.v.s. kortsluttet. Denne typen funksjonsfeil driver forsterkeren inn i VELDIG tøffe forhold og videre brenning av forsterkeren begrenses kun av strømforsyningen, siden strømmen som forbrukes i dette øyeblikket kan overstige 40 A. De overlevende delene får øyeblikkelig temperatur, i armen der transistorene fortsatt fungerer, er spenningen litt høyere enn der kortslutningen til strømbussen faktisk skjedde. Denne spesielle situasjonen er imidlertid den enkleste å diagnostisere - rett før du slår på forsterkeren, kontroller motstanden til overgangene med et multimeter, uten engang å fjerne dem fra forsterkeren. Målegrensen som er satt på multimeteret er DIODETEST eller AUDIOTEST. Som regel viser utbrente transistorer en motstand mellom kryss i området fra 3 til 10 ohm.
Figur 27 Spenningskart for effektforsterker i tilfelle utbrenning av slutttransistorene (2SC5200) på kortslutning
Forsterkeren vil oppføre seg på nøyaktig samme måte ved sammenbrudd av det nest siste trinnet - når terminalene kuttes vil kun en halvbølge av sinusbølgen reproduseres, og dersom overgangene kortsluttes, enorme forbruk og oppvarming vil forekomme.
Hvis det er overoppheting, når det antas at radiatoren for transistorene til siste trinn av spenningsforsterkeren ikke er nødvendig (transistorer VT5, VT6), kan de også mislykkes, både på grunn av en åpen krets og en kortslutning. Ved utbrenthet av VT5-overgangene og en uendelig høy motstand av overgangene, oppstår det en situasjon når det ikke er noe å holde null ved utgangen til forsterkeren, og litt åpne 2SA1943 end-of-line transistorer vil trekke spenningen kl. forsterkerens utgang til minus forsyningsspenningen. Hvis lasten er tilkoblet, vil verdien av den konstante spenningen avhenge av den innstilte hvilestrømmen - jo høyere den er, desto større er verdien av den negative spenningen ved utgangen til forsterkeren. Hvis lasten ikke er tilkoblet, vil utgangsspenningen være svært nær den negative strømbussen (Figur 28).
Figur 28 Spenningsforsterkertransistor VT5 har gått i stykker.
Hvis transistoren i det siste trinnet av spenningsforsterkeren VT5 svikter og overgangene kortsluttes, vil det med en tilkoblet belastning ved utgangen være en ganske stor konstant spenning som strømmer gjennom belastningen D.C., ca. 2-4 A. Hvis belastningen er frakoblet, vil spenningen ved forsterkerutgangen være nesten lik den positive strømbussen (fig. 29).
Figur 29 Spenningsforsterkertransistor VT5 har "kortsluttet".
Til slutt gjenstår det bare å tilby noen få oscillogrammer på de mest koordinerte punktene på forsterkeren:
Spenning ved basene til ved en inngangsspenning på 2,2 V. Blå linje - baser VT1-VT2, rød linje - baser VT3-VT4. Som det fremgår av figuren, faller både amplituden og fasen til signalet praktisk talt sammen.
Spenning ved tilkoblingspunktet til motstandene R8 og R11 (blå linje) og ved tilkoblingspunktet til motstandene R9 og R12 (rød linje). Inngangsspenning 2,2 V.
Spenning ved kollektorene VT1 (rød linje), VT2 (grønn), samt på toppklemmen R7 (blå) og bunnklemmen R10 (syrin). Spenningsdypet er forårsaket av lastdrift og en liten reduksjon i forsyningsspenningen.
Spenningen på kollektorene VT5 (blå) og VT6 (rød. Inngangsspenningen reduseres til 0,2 V, slik at den kan sees tydeligere ved konstant spenning det er en forskjell på omtrent 2,5 V
Det gjenstår bare å forklare om strømforsyningen. Først av alt bør kraften til nettverkstransformatoren for en 300 W effektforsterker være minst 220-250 W, og dette vil være nok til å spille selv veldig harde komposisjoner Du kan lære mer om kraften til effektforsterkerens strømforsyning. Med andre ord, hvis du har en transformator fra en rørfarge-TV, så er dette en IDEELL TRANSFORMER for én forsterkerkanal som lar deg enkelt reprodusere musikalske komposisjoner med en effekt på opptil 300-320 W.
Kapasitansen til strømforsyningsfilterkondensatorene må være minst 10 000 μF per arm, optimalt 15 000 μF. Når du bruker kapasiteter høyere enn den spesifiserte vurderingen, øker du ganske enkelt kostnadene for designet uten merkbar forbedring av lydkvaliteten. Det bør ikke glemmes at når du bruker så store kapasitanser og forsyningsspenninger over 50 V per arm, er de øyeblikkelige strømmene allerede kritisk enorme, så det anbefales sterkt å bruke mykstartsystemer.
Først og fremst anbefales det sterkt at du laster ned produsentens anleggsbeskrivelser (datablad) for ALLE halvlederelementer før du monterer en forsterker. Dette vil gi deg muligheten til å se nærmere på elementbasen og, hvis et element ikke er tilgjengelig for salg, finne en erstatning for det. I tillegg vil du ha riktig pinout av transistorer for hånden, noe som vil øke sjansene for riktig installasjon betydelig. De som er spesielt late oppfordres til å gjøre seg veldig nøye i det minste kjent med plasseringen av terminalene til transistorene som brukes i forsterkeren:
Til slutt gjenstår det å legge til at ikke alle krever en effekt på 200-300 W, så kretskortet ble redesignet for ett par terminaltransistorer. Denne filen laget av en av de besøkende på forumet til nettstedet "SOLDERING IRON" i SPRINT-LAYOUT-5-programmet (LAST NED TAVLET). Detaljer om dette programmet finner du.
Å ha en kraftig subwoofer av høy kvalitet er ønsket til enhver bilentusiast som verdsetter høy kvalitet, høy lyd og dyp lave frekvenser(bass). Prosjektet ble iverksatt sommeren 2012 og tok så mye som 3 måneder denne forsinkelsen skyldtes mangel på mange komponenter som ble brukt i prosjektet. Enheten er et kompleks av forsterkere med en total effekt på rundt 750-800 watt. I flere artikler vil jeg prøve å forklare i detalj utformingen av en subwooferforsterker ved hjelp av Lanzar-kretsen.
En spenningsomformer, en filteradder, en stabilisatorblokk og dynamisk hodebeskyttelse er komponentene for driften av en slik forsterker. Spenningsomformeren produserer 500 watt effekt, og alle disse 500 watt brukes til å drive hovedforsterkeren. Lanzarens kraft kan nå opptil 360-390 watt, selv om maksimal effekt oppnås med økt effekt og er ganske farlig for individuelle deler av forsterkeren.
En slik forsterker driver en kraftig hjemmelaget subwoofer basert på et SONY XPLOD dynamisk hode med en merkeeffekt på 300-350 watt, maksimum (korttidseffekt) opptil 1000 watt. I en egen artikkel vil vi se på prosessen med å lage en subwooferboks og alle finesser knyttet til den. Etuiet ble brukt fra en DVD-spiller og passet perfekt. For å avkjøle hovedforsterkeren ble det brukt en enorm kjøleribbe fra en sovjetisk radioforsterker. Det er også en høyhastighets laptop-kjøler for å fjerne varm luft fra dekselet.
La oss begynne å se på designet med en spenningsomformer, siden dette er det som må gjøres først. Fra presist arbeid Hele driften av strukturen avhenger av omformeren. Den gir en bipolar utgangsspenning på 60 volt per arm - dette er akkurat det som skal til for å gi den spesifiserte utgangseffekten til forsterkeren.
Spenningsomformeren utvikler til tross for sin enkle design en effekt på 500 watt, og i force majeure-situasjoner opptil 650 watt. TL494 er en to-kanals PWM-kontroller, en rektangulær pulsgenerator innstilt på en frekvens på 45-50 kHz er motoren til denne omformeren, og det er her det hele begynner.
For å forsterke utgangssignalet, er en driver satt sammen ved hjelp av laveffekts bipolare transistorer i BC556 (557)-serien.
Tidligere forsterket signal gjennom begrensende motstander tilføres den til portene til kraftige strømbrytere. Denne kretsen bruker kraftige N-kanals felteffekttransistorer i IRF3205-serien, det er 4 av dem i kretsen.
Omformertransformatoren ble opprinnelig viklet på to kjerner (W-formet) fra ATX-strømforsyningen, men så endret designet seg og en ny transformator ble viklet. Ring fra en elektronisk transformator for å drive halogenlamper (effekt 150-230 watt). Transformatoren inneholder to viklinger. Primærvikling den er viklet med 10 tråder med 0,5-0,7 mm tråd på en gang og inneholder 2X5 vindinger. Viklingen gjøres slik. Til å begynne med, ta en testwire og strekk 5 svinger, strekk svingene rundt hele ringen. Vi vikler av ledningen og måler lengden. Vi tar mål med en margin på 5 cm Deretter tar vi 10 kjerner av samme ledning - vi vrir endene av ledningene. Vi lager to slike emner - 2 busser med 10 kjerner hver. Så prøver vi å vikle den så jevnt som mulig rundt hele ringen, du får 5 svinger. Deretter må du skille dekkene, til slutt får vi to like halvdeler av viklingen.
Vi kobler begynnelsen av en vikling med slutten av den andre viklingen, eller omvendt - slutten av den første med begynnelsen av den andre. Dermed har vi faset viklingene og kretsen kan kontrolleres. For å gjøre dette kobler vi transformatoren til kretsen, og vikler en testvikling (sekundær) på ringen. Viklingen kan inneholde et hvilket som helst antall omdreininger; det er bedre å vikle 2-6 omdreininger med 0,5-1 mm ledning.
Den første starten av omformeren gjøres best gjennom en 20-60 watt lampe (halogen).
Etter vikling av testsekundærviklingen starter vi omformeren. Vi kobler en glødelampe med en effekt på et par watt til testviklingen. Lampen skal lyse, mens transistorene (hvis uten varmeavledere) skal varmes opp litt under drift.
Hvis alt er normalt, kan du vinde en ekte vikling hvis kretsen ikke fungerer som den skal eller ikke fungerer i det hele tatt, må du slå av portene til transistorene og bruke et oscilloskop for å sjekke om det er rektangulære pulser; på pinnene 9 og 10. Hvis det er generering, så er problemet mest sannsynlig i transistorene, hvis de også er normale, så er transformatoren feil faset, du må endre begynnelsen og slutten av viklingene (fasing ble diskutert i del 2).
Sekundærviklingen er viklet etter samme prinsipp som primærviklingen og fases på samme måte. Viklingen inneholder 2X18 vindinger og er viklet med 8 tråder 0,5 mm wire samtidig. Viklingen må strekkes over hele ringen. Midtpunktet vil være kroppen, siden vi er pålagt å oppnå bipolar spenning. Utgangsspenningen oppnås med en økt frekvens, så multimeteret er ikke i stand til å måle den.
Diodelikeretteren i mitt tilfelle ble satt sammen av kraftige husdioder fra KD213A-serien. Reversspenningen til dioden er 200V, ved en strøm på opptil 10A. Disse diodene kan fungere ved frekvenser opp til 100kHz. flott alternativ for vårt tilfelle. Du kan også bruke andre høyeffekts pulsdioder med revers spenning ikke mindre enn 180 volt.
I denne artikkelen vil jeg vise min Lanzar-forsterker.Forsterkeren ble satt sammen for et halvt år siden på bestilling, men til slutt ombestemte kunden seg og jeg forlot arbeidet med den.
Jeg husket ham først nå, da konkurransen begynte. Forsterkeren er nesten komplett, alt som mangler er et par feltbrytere i omformeren og vi må oppnå tilstrekkelig beskyttelse, men alt er klart. Dessverre vil jeg ikke gjennomføre tester av forsterkeren i videoen, de to hovedårsakene er mangelen på en kraftig 12 volt strømkilde og den andre - 100 watt testhøyttaleren ga opp livet under de forrige testene, diffuseren hoppet rett og slett ut sammen med spolen, nå er jeg uten høyttaler :) for Da målte jeg effekten, på 5 - nesten 6 ohm var det 300-310 watt.
En ting som overrasker meg med denne forsterkeren er at med en utgangseffekt på nesten 300 watt brenner ikke utgangstransistorene ut, selv om de ble kjøpt på eBay for 100 rubler/par.
Nedenfor er forsterkerkretsen
Kretsen ble hentet fra Internett, det samme var kretskortet.
La oss nå se på omformerkretsen
Jeg tegnet kretsen selv, her ser vi en spenningsomformer på IR2153, frekvensen på omformeren er 70 kHz, IRF3205 brukes som krafttransistorer, 2 stk per arm.
Og – omformerens strøm kan tilføres (naturligvis gjennom en sikring) direkte til batteriet, fordi omformeren slås på bare når 12 volt tilføres fra radioen til REM-kontakten, nemlig til strømbenet til mikrokretsen. Her er et smart lanseringsopplegg. Forresten, kjøleren drives ikke direkte fra batteriet, men fra en separat utgang på omformeren spesifikt slik at den slås på kun når selve forsterkeren er slått på, og ikke snurrer uendelig, noe som vil redusere levetiden betraktelig.
Transformatoren er viklet på to foldede ringer med en permeabilitet på 2000
Primærviklingen inneholder 5 vindinger på hver arm med 0,8 mm ledning i 10 kjerner. Hovedsekundærviklingen har 26+26 vindinger med samme ledning med 4 kjerner. Lavpassfilterets strømvikling inneholder 8+8 omdreininger av samme ledning. Viklingen for å drive kjøleren er 8 omdreininger.
På utgangen har vi en bipolar spenning på +- 60 volt for å drive selve forsterkeren og beskyttelsesenheten, en bipolar stabilisert +-15 volt for å drive lavpassfilteret, og en unipolar stabilisert 12 volt for å drive kjøleren. Alle spenninger likrettes med diodebroer. Hovedutgangen er 4 FCF10A40 10 Ampere 400 Volt dioder, de er plassert på radiatoren. De resterende broene er bygget av ultraraske 1 Amp UF4007 dioder.
Det er ikke noe lavpassfilter eller beskyttelseskrets, men det finnes trykte kretskort med alle komponentklassifiseringer.
Dette er hva jeg endte opp med
ANMELDELSE AV LANZAR EFFEKTforsterker
Ærlig talt ble jeg veldig overrasket over at uttrykket SOUND AMPLIFIER ble så populært. Så langt mitt verdensbilde tillater meg, kan bare ett objekt virke under lydforsterkeren – et horn. Det har virkelig forsterket lyden i flere tiår nå. Dessuten kan hornet forsterke lyden i begge retninger.
Som det fremgår av bildet har hornet ingenting til felles med elektronikk, men søkespørsmål etter POWER AMPLIFIER blir i økende grad erstattet av SOUND AMPLIFIER, og hele navnet på denne enheten, AUDITORY FREQUENCY POWER AMPLIFIER, legges inn kun 29 ganger en måned mot 67 000 søk etter LYDFOSTERKER.
Jeg er bare nysgjerrig på hva dette er forbundet med... Men det var en prolog, og nå selve eventyret:
Skjematisk diagram LANZAR effektforsterkeren er vist i figur 1. Dette er en nesten standard symmetrisk krets, som har gjort det mulig å redusere ikke-lineære forvrengninger seriøst til et svært lavt nivå.
Denne kretsen har vært kjent i ganske lang tid tilbake på åttitallet, Bolotnikov og Ataev presenterte en lignende krets på en innenlandsk elementbase i boken. Praktiske opplegg høykvalitets lydgjengivelse." Arbeidet med denne kretsen begynte imidlertid ikke med denne forsterkeren.
Det hele startet med PPI 4240 bilforsterkerkretsen, som ble gjentatt med suksess:
Skjematisk diagram av PPI 4240 bilforsterker
Neste var artikkelen "Opening Amplifier -2" fra Iron Shikhman (artikkelen er dessverre fjernet fra forfatterens nettside). Den snakket om kretsløpet til Lanzar RK1200C bilforsterkeren, hvor de samme symmetriske kretsene ble brukt som forsterker.
Det er klart at det er bedre å se én gang enn å høre hundre ganger, så jeg fordypet meg i mine hundre år gamle innspilte plater, fant den originale artikkelen og presenterer den som et sitat:
ÅPNE FORSTERKEREN - 2
A.I. Shikhatov 2002
En ny tilnærming til design av forsterkere innebærer å lage en linje med enheter som bruker lignende kretsløsninger, vanlige komponenter og stil. Dette gjør det på den ene siden mulig å redusere design- og produksjonskostnadene, og på den andre siden utvider det utvalget av utstyr når man lager et lydanlegg.
Den nye linjen med Lanzar RACK-forsterkere er designet i ånden til rackmontert studioutstyr. Frontpanelet, som måler 12,2 x 2,3 tommer (310 x 60 mm), inneholder kontroller, og bakpanelet inneholder alle koblinger. Med denne ordningen blir den ikke bare bedre utseende system, men forenkler også arbeidet - kabler forstyrrer ikke. På frontpanelet kan du montere de medfølgende monteringslistene og bærehåndtakene, så får enheten et studioutseende. Ringbelysningen til følsomhetskontrollen øker bare likheten.
Radiatorene er plassert på sideoverflaten av forsterkeren, som lar deg stable flere enheter i et stativ uten å forstyrre kjølingen. Dette er en utvilsom bekvemmelighet når du lager omfattende lydsystemer. Men når du installerer i et lukket stativ, må du bekymre deg for luftsirkulasjonen - installer tilførsels- og eksosvifter, temperatursensorer. Kort sagt, profesjonelt utstyr krever en profesjonell tilnærming i alt.
Linjen inkluderer seks to-kanals og to fire-kanals forsterkere, som bare skiller seg i utgangseffekt og kabinettlengde.
Blokkdiagrammet for crossoveren til Lanzar RK-seriens forsterkere er vist i figur 1. Et detaljert diagram er ikke gitt, siden det ikke er noe originalt i det, og det er ikke denne enheten som bestemmer hovedegenskapene til forsterkeren. Samme eller lignende struktur brukes i de fleste moderne mellomprisforsterkere. Utvalget av funksjoner og egenskaper er optimalisert ved å ta hensyn til mange faktorer:
På den ene siden bør delefilteret tillate konstruksjon av standard lydsystemalternativer (front pluss subwoofer) uten tilleggskomponenter. På den annen side er det liten vits i å introdusere et komplett sett med funksjoner i en innebygd crossover: Dette vil øke kostnadene betraktelig, men i mange tilfeller vil det forbli uavhentet. Det er mer praktisk å delegere komplekse oppgaver til eksterne crossovers og equalizere, og deaktivere de innebygde.
Designet bruker dobbel operasjonsforsterkere KIA4558S. Dette er forsterkere med lav støy og lav forvrengning designet med "lyd"-applikasjoner i tankene. Som et resultat er de mye brukt i preamp-trinn og delefilter.
Det første trinnet er en lineær forsterker med variabel forsterkning. Han vil være enig utgangsspenning signalkilde med følsomheten til effektforsterkeren, siden overføringskoeffisienten til alle andre trinn er lik enhet.
Neste trinn er bassforsterkningskontrollen. I forsterkere i denne serien lar den deg øke signalnivået ved en frekvens på 50 Hz med 18 dB. I produkter fra andre selskaper er stigningen vanligvis mindre (6-12 dB), og innstillingsfrekvensen kan ligge i området 35-60 Hz. Forresten, en slik regulator krever en god strømreserve til forsterkeren: en økning i forsterkningen med 3 dB tilsvarer en dobling av effekten, med 6 dB - firedobling, og så videre.
Dette minner om legenden om sjakkens oppfinner, som ba Rajaen om ett korn for den første ruten på brettet, og for hver påfølgende - dobbelt så mange korn som for den forrige. Den useriøse Raja kunne ikke oppfylle løftet sitt: det var ingen slik mengde korn på hele jorden ... Vi er i en mer fordelaktig posisjon: en økning i nivået med 18 dB vil øke signalstyrken "bare" 64 ganger. I vårt tilfelle er 300 W tilgjengelig, men ikke alle forsterkere kan skilte med en slik reserve.
Signalet kan deretter mates direkte til en effektforsterker, eller ønsket frekvensbånd kan velges ved hjelp av filtre. Crossover-delen består av to uavhengige filtre. Lavpassfilteret kan justeres i området 40-120 Hz og er designet for å fungere utelukkende med en subwoofer. Innstillingsområdet til høypassfilteret er merkbart bredere: fra 150 Hz til 1,5 kHz. I denne formen kan den brukes til å jobbe med bredbåndsfront eller for MF-HF-båndet i et system med kanalforsterkning. Justeringsgrensene ble forresten valgt av en grunn: i området fra 120 til 150 Hz er det et "hull" der den akustiske resonansen til hytta kan skjules. Det er også bemerkelsesverdig at bassforsterkeren ikke er slått av i noen av modusene. Ved å bruke denne kaskaden samtidig med et høypassfilter kan du justere frekvensresponsen i det indre resonansområdet ikke verre enn å bruke en equalizer.
Den siste kaskaden har en hemmelighet. Dens oppgave er å invertere signalet i en av kanalene. Dette vil tillate uten ekstra enheter bruk forsterkeren i broforbindelse.
Strukturelt er crossoveren laget på en separat trykt kretskort, som kobles til forsterkerkortet ved hjelp av en kontakt. Denne løsningen lar hele linjen av forsterkere bruke bare to delefilter: to-kanals og fire-kanals. Sistnevnte er forresten ganske enkelt en "dobbel" versjon av den to-kanals en, og delene er helt uavhengige. Hovedforskjellen er den endrede layouten til det trykte kretskortet.
Forsterker
Lanzar effektforsterker er laget i henhold til et typisk skjema for moderne design, vist i figur 2. Med mindre variasjoner kan den finnes i de fleste forsterkere i mellom- og lavere priskategori. Den eneste forskjellen er i typen deler som brukes, antall utgangstransistorer og forsyningsspenning. Diagrammet over høyre kanal til forsterkeren er vist. Den venstre kanalkretsen er nøyaktig den samme, bare delnumrene starter med en i stedet for to.
Et filter R242-R243-C241 er installert på forsterkerinngangen, og eliminerer radiofrekvensinterferens fra strømforsyningen. Kondensator C240 tillater ikke DC-komponenten til signalet å gå inn i effektforsterkerinngangen. Disse kretsene påvirker ikke frekvensresponsen til forsterkeren i lydfrekvensområdet.
For å unngå klikk når du slår på og av, er forsterkerinngangen koblet til en felles ledning med en transistorbryter (denne enheten er omtalt nedenfor, sammen med strømforsyningen). Motstand R11A eliminerer muligheten for selveksitering av forsterkeren når inngangen er lukket.
Forsterkerkretsen er helt symmetrisk fra inngang til utgang. Et dobbelt differensialtrinn (Q201-Q204) ved inngangen og et trinn på transistorene Q205, Q206 gir spenningsforsterkning, de resterende trinnene gir strømforsterkning. Kaskaden på transistoren Q207 stabiliserer hvilestrømmen til forsterkeren. For å eliminere "ubalansen" ved høye frekvenser, omgås den med en mylar-kondensator C253.
Drivertrinnet på transistorene Q208, Q209, som det passer med et fortrinn, fungerer i klasse A. En "flytende" last er koblet til dens utgang - motstand R263, hvorfra signalet fjernes for å eksitere transistorene til utgangstrinnet.
Utgangstrinnet bruker to par transistorer, som gjorde det mulig å trekke ut 300 W merkeeffekt og opptil 600 W toppeffekt. Motstander i basis- og emitterkretsene eliminerer konsekvensene av teknologisk variasjon i egenskapene til transistorer. I tillegg tjener motstander i emitterkretsen som strømsensorer formet. Den er laget på transistoren Q230 og styrer strømmen til hver av de fire transistorene i utgangstrinnet. Når strømmen gjennom en individuell transistor øker til 6 A eller strømmen til hele utgangstrinnet til 20 A, åpnes transistoren og gir en kommando til blokkeringskretsen til forsyningsspenningsomformeren.
Forsterkningen settes av den negative kretsen tilbakemelding R280-R258-C250 og er lik 16. Korreksjonskondensatorer C251, C252, C280 sikrer stabiliteten til forsterkeren dekket av OOS. Kretsen R249, C249 koblet til utgangen kompenserer for økningen i lastimpedans ved ultralydfrekvenser og forhindrer også selveksitasjon. I lydkretsene til forsterkeren brukes bare to elektrolytiske ikke-polare kondensatorer: C240 ved inngangen og C250 i OOS-kretsen. På grunn av deres store kapasitet er det ekstremt vanskelig å erstatte dem med andre typer kondensatorer.
Strømforsyning Strømforsyningen med høy effekt er laget av felteffekttransistorer. En spesiell funksjon ved strømforsyningen er de separate utgangstrinnene til omformeren for å drive effektforsterkerne til venstre og høyre kanal. Denne strukturen er typisk for høyeffektforsterkere og gjør det mulig å redusere transient interferens mellom kanaler. For hver omformer er det et eget LC-filter i strømforsyningskretsen (Figur 3). Diodene D501, D501A beskytter forsterkeren mot feil innkobling med feil polaritet.
Hver omformer bruker tre par felteffekttransistorer og en transformator viklet på en ferrittring. Utgangsspenningen til omformerne korrigeres av diodemontasjer D511, D512, D514, D515 og jevnes ut av filterkondensatorer med en kapasitet på 3300 μF. Utgangsspenningen til omformeren er ikke stabilisert, så kraften til forsterkeren avhenger av spenningen til det innebygde nettverket. Fra den negative spenningen til høyre og positiv spenning til venstre kanal genererer parametriske stabilisatorer spenninger på +15 og -15 volt for å drive crossover og differensialtrinn til effektforsterkere.
Masteroscillatoren bruker KIA494 (TL494) mikrokrets. Transistorene Q503, Q504 øker utgangen til mikrokretsen og fremskynder lukkingen av nøkkeltransistorene til utgangstrinnet. Forsyningsspenningen tilføres masteroscillatoren konstant, svitsjen styres direkte fra den eksterne kretsen til signalkilden. Denne løsningen forenkler designet, men når den er slått av, bruker forsterkeren ubetydelig hvilestrøm (flere milliampere).
Beskyttelsesanordningen er laget på en KIA358S-brikke som inneholder to komparatorer. Tilførselsspenningen tilføres den direkte fra den eksterne kretsen til signalkilden. Motstander R518-R519-R520 og en temperatursensor danner en bro, hvorfra signalet føres til en av komparatorene. Et signal fra overbelastningssensoren leveres til en annen komparator gjennom en driver på transistoren Q501.
Når forsterkeren overopphetes, vises et høyt spenningsnivå ved pinne 2 på mikrokretsen, og det samme nivået vises ved pinne 8 når forsterkeren er overbelastet. I alle nødstilfeller blokkerer signaler fra utgangen til komparatorene gjennom OR-diodekretsen (D505, D506, R603) driften av masteroscillatoren på pinne 16. Driften gjenopprettes etter eliminering av årsakene til overbelastningen eller avkjøling av forsterkeren under temperatursensorens responsterskel.
Overbelastningsindikatoren er utformet på en original måte: LED-en er koblet mellom +15 V spenningskilden og den innebygde nettverksspenningen. Under normal drift tilføres spenning til LED-en i motsatt polaritet, og den lyser ikke. Når omformeren er blokkert, forsvinner +15 V-spenningen, overbelastningsindikatoren lyser mellom den innebygde spenningskilden og den felles ledningen i retning fremover og begynner å lyse.
Transistorer Q504, Q93, Q94 brukes til å blokkere inngangen til effektforsterkeren under transiente prosesser når de slås av og på. Når forsterkeren er slått på, lades kondensator C514 sakte, transistor Q504 er i åpen tilstand på dette tidspunktet. Signalet fra kollektoren til denne transistoren åpner tastene Q94,Q95. Etter å ha ladet kondensatoren, lukkes transistoren Q504, og -15 V-spenningen fra utgangen til strømforsyningen blokkerer nøklene pålitelig. Når forsterkeren er slått av, åpnes transistoren Q504 øyeblikkelig gjennom dioden D509, kondensatoren utlades raskt og prosessen gjentas i motsatt rekkefølge.
Design
Forsterkeren er montert på to kretskort. På en av dem er det en forsterker og en spenningsomformer, på den andre er det crossover-elementer og på- og overbelastningsindikatorer (ikke vist i diagrammene). Platene er laget av høykvalitets glassfiber med et beskyttende belegg for skinnene og er montert i et hus laget av en U-formet aluminiumsprofil. Kraftige transistorer Forsterkeren og strømforsyningen er presset med pads til sidehyllene på saken. Profilerte radiatorer festes på utsiden av sidene. Foran og bakpaneler Forsterkerne er laget av anodisert aluminiumsprofil. Hele strukturen er sikret med selvskruende skruer med sekskanthoder. Det er alt, faktisk - resten kan sees på bildene.
Som du kan se fra artikkelen, er den originale LANZAR-forsterkeren i seg selv ikke dårlig i det hele tatt, men jeg ville at den skulle være bedre...
Jeg søkte selvfølgelig i forumene, Vegalab, men fant ikke mye støtte - bare én person svarte. Kanskje det er til det bedre - det er ikke massevis av medforfattere. Vel, generelt kan denne spesielle appellen betraktes som Lanzars bursdag - da kommentaren ble skrevet, var brettet allerede etset og loddet nesten fullstendig.
Så Lanzar er allerede ti år gammel...
Etter flere måneder med eksperimenter ble den første versjonen av denne forsterkeren, kalt "LANZAR", født, selv om det selvfølgelig ville vært mer rettferdig å kalle den "PIPIAY" - det hele startet med ham. Ordet LANZAR høres imidlertid mye mer behagelig ut for øret.
Hvis noen PLUTSELIG anser navnet som et forsøk på å spille på et merkenavn, så tør jeg forsikre ham om at det ikke var noe sånt i tankene og forsterkeren kunne fått absolutt hvilket som helst navn. Imidlertid ble det LANAZR til ære for LANZAR-selskapet, siden dette spesielle bilutstyret er inkludert i den lille listen over de som er personlig respektert av teamet som jobbet med å finjustere denne forsterkeren.
Et bredt spekter av forsyningsspenninger gjør det mulig å bygge en forsterker med en effekt fra 50 til 350 W, og med effekter opp til 300 W for UMZCH-kaffe. ikke-lineær forvrengning overstiger ikke 0,08 % gjennom hele lydområdet, noe som gjør at forsterkeren kan klassifiseres som Hi-Fi.
Figuren viser utseendet til forsterkeren.
Forsterkerkretsen er helt symmetrisk fra inngang til utgang. Et dobbelt differensialtrinn (VT1-VT4) ved inngangen og et trinn på transistorene VT5, VT6 gir spenningsforsterkning, de resterende trinnene gir strømforsterkning. Kaskaden på transistoren VT7 stabiliserer hvilestrømmen til forsterkeren. For å eliminere dens "asymmetri" ved høye frekvenser, omgås den med kondensator C12.
Drivertrinnet på transistorene VT8, VT9, som det passer med et foreløpig trinn, fungerer i klasse A. En "flytende" last er koblet til dens utgang - motstand R21, hvorfra signalet fjernes for å eksitere transistorene til utgangstrinnet. Utgangstrinnet bruker to par transistorer, som gjorde det mulig å trekke ut opptil 300 W merkeeffekt fra den. Motstander i base- og emitterkretsene eliminerer konsekvensene av teknologisk variasjon i egenskapene til transistorer, noe som gjorde det mulig å forlate valg av transistorer etter parametere.
Vi minner deg om at når du bruker transistorer fra samme batch, overstiger ikke spredningen i parametere mellom transistorer 2% - dette er produsentens data. I realiteten er det ekstremt sjeldent at parametere går utover treprosentsonen. Forsterkeren bruker bare "enparts" terminaltransistorer, som sammen med balansemotstander gjorde det mulig å maksimalt justere driftsmodusene til transistorene med hverandre. Men hvis forsterkeren er laget for en du er glad i, vil det ikke være ubrukelig å sette sammen teststativet gitt på slutten av DENNE ARTIKKELEN.
Når det gjelder kretsløpet, gjenstår det bare å legge til at en slik kretsløsning gir enda en fordel - fullstendig symmetri eliminerer forbigående prosesser i sluttfasen (!), dvs. i øyeblikket den slås på, er det ingen overspenninger ved utgangen til forsterkeren, noe som er karakteristisk for de fleste diskrete forsterkere.
Figur 1 - skjematisk diagram av LANZAR-forsterkeren. ØKE .
Figur 2 - utseendet til LANZAR V1-forsterkeren.
Figur 3 - utseendet til LANZAR MINI-forsterkeren
Skjematisk diagram av en kraftig trinneffektforsterker 200 W 300 W 400 W UMZCH på høykvalitets transistorer Hi-Fi UMZCH
Spesifikasjoner for effektforsterker:
390
Som det fremgår av egenskapene, er Lanzar-forsterkeren svært allsidig og kan med hell brukes i alle effektforsterkere som krever gode egenskaper UMZCH og høy utgangseffekt.
Du kan selvfølgelig rose denne forsterkeren ganske lenge, men det er liksom ikke beskjedent å drive med selvskryt. Derfor bestemte vi oss for å se på anmeldelsene til de som hørte hvordan det fungerer. Jeg trengte ikke å lete lenge - denne forsterkeren har vært diskutert på Loddebolt-forumet i lang tid, så ta en titt selv: Det var selvfølgelig negative, men den første var fra en feilmontert forsterker, den andre fra en uferdig versjon med en innenlandsk konfigurasjon ... Forsterker lydfrekvens UM LANZAR basert på kraftige bipolare transistorer vil tillate deg å sette sammen en lydforsterker av meget høy kvalitet på kort tid. Strømforsyning ±70 V - 3,3 kOhm...3,9 kOhm Selvfølgelig er ALLE motstander 1 W, zenerdioder ved 15V er fortrinnsvis 1,3 W Når det gjelder oppvarming av VT5, V6 - i dette tilfellet kan du øke radiatorene på dem eller øke emittermotstandene deres fra 10 til 20 Ohm. Om LANZARrer: |
Siden denne forsterkeren er ganske populær og spørsmål om å lage den selv ganske ofte dukker opp, ble følgende artikler skrevet:
Transistor forsterkere. Grunnleggende om kretsdesign
Transistor forsterkere. Bygge en balansert forsterker
Lanzar tuning og kretsdesign endringer
Sette opp LANZAR effektforsterker
Øke påliteligheten til effektforsterkere ved å bruke eksemplet med LANZAR-forsterkeren
Den nest siste artikkelen bruker ganske intensivt resultatene av parametermålinger ved bruk av MICROCAP-8-simulatoren. Hvordan du bruker dette programmet er beskrevet i detalj i en trilogi med artikler:
AMPovichok. BARNES
AMPovichok. UNGDOMMELIG
AMPovichok. VOKSEN
KJØP TRANSISTORER TIL LANZAR FORSTERKER |
|
Og til slutt vil jeg gjerne gi inntrykkene til en av fansen av denne kretsen, som satte sammen denne forsterkeren på egen hånd:
Forsterkeren låter veldig bra, den høye dempningsfaktoren representerer et helt annet nivå av bassgjengivelse, og høy hastighet Signaloppbyggingen gjør en utmerket jobb med å gjengi selv de minste lydene i høyfrekvent og mellomtone.
Du kan snakke mye om gledene ved lyden, men hovedfordelen med denne forsterkeren er at den ikke tilfører noen farge til lyden - den er nøytral i denne forbindelse, og bare gjentar og forsterker signalet fra lydkilden.
Mange som hørte lyden av denne forsterkeren (montert i henhold til denne kretsen) ga den høyeste vurderingen til lyden, som en hjemmeforsterker for høykvalitets høyttalere, og dens utholdenhet i *nær militær handling* gir sjansen til å bruke den profesjonelt for å score ulike arrangementer på utendørs, samt i hallene.
Til enkel sammenligning Jeg skal gi et eksempel som vil være mest relevant blant radioamatører, så vel som blant de som allerede er *sofistikerte god lyd*
i lydsporet til Gregorian-Moment of Peace låter munkekoret så realistisk at lyden ser ut til å passere rett igjennom, og den kvinnelige vokalen høres ut som om sangeren står rett foran lytteren.
Ved bruk av tidstestede høyttalere som 35ac012 og andre som dem, får høyttalerne nytt liv og lyd like tydelig selv ved maksimalt volum.
For eksempel, for fans av høy musikk, når du hører på musikksporet Korn ft. Skrillex - Stå opp
Høyttalerne kunne spille alle de vanskelige øyeblikkene med selvtillit og uten merkbar forvrengning.
Som kontrast til denne forsterkeren tok vi en forsterker basert på TDA7294, som allerede med en effekt på under 70 W per 1 kanal klarte å overbelaste 35ac012 slik at det var tydelig hørbart hvordan bassspolen traff kjernen , som var full av skade på høyttaleren og som et resultat tap.
Det samme kan ikke sies om *LANZAR*-forsterkeren - selv med ca. 150W strøm tilført disse høyttalerne, fortsatte høyttalerne å fungere perfekt, og basshøyttaleren var så godt kontrollert at ingen fremmede lyder det var bare ikke der.
I den musikalske komposisjonen Evanescence - What You Want
Scenen er så forseggjort at du til og med kan høre trommestikkene slå hverandre og i komposisjonen Evanescence - Lithium Official Music Video
Den hoppende delen er erstattet av en elektrisk gitar, slik at hårene på hodet så vidt begynner å bevege seg, for det er rett og slett ingen *langhet* i lyden, og de raske overgangene oppfattes som om en smertefull form av 1 blinker inn. foran deg, ett øyeblikk og DU er nedsenket i ny verden. For ikke å glemme vokalen, som gjennom hele komposisjonen gir generalisering til disse overgangene, og gir harmoni.
I komposisjonen Nightwish - Nemo
Trommene høres ut som skudd, tydelig og uten bom, og tordenbulringen i begynnelsen av komposisjonen får deg rett og slett til å se deg rundt.
I komposisjonen Armin van Buuren ft. Sharon den Adel - Inn og ut av kjærlighet
Vi er igjen fordypet i en verden av lyder som trenger gjennom oss og gir oss en følelse av tilstedeværelse (og dette er uten noen equalizere eller ekstra stereoutvidelser)
I sangen Johnny Cash Hurt
Vi er igjen fordypet i en verden av harmonisk lyd, og vokalen og gitaren lyder så tydelig at selv det økende tempoet i forestillingen oppfattes som om vi sitter bak rattet i en kraftig bil og trykker gasspedalen i gulvet, mens du ikke slipper taket, men presser hardere og hardere.
Med en god kilde lydsignal og god akustikk, forsterkeren *plager deg ikke i det hele tatt* selv på høyeste volum.
En gang var en venn på besøk hos meg, og han ønsket å høre på hva denne forsterkeren var i stand til, ved å sette på et spor i AAC-format Eagles - Hotel California, skrudde han det opp til fullt volum, mens instrumentene begynte å falle fra bordet, brystet hans føltes som velplasserte slag av en bokser, glasset klirret i veggen, og vi var ganske komfortable med å høre på musikk, mens rommet var 14,5 m2 med et tak på 2,4 m.
Vi installerte ed_solo-age_of_dub, glasset i to dører sprakk, lyden kjentes av hele kroppen, men hodet gjorde ikke vondt.
Tavlen på grunnlag av hvilken video ble laget i LAY-5-format.
Hvis du setter sammen to LANZAR-forsterkere, kan de bygges bro?
Selvfølgelig kan du det, men først litt poesi:
For en typisk forsterker avhenger utgangseffekten av forsyningsspenningen og belastningsmotstanden. Siden vi kjenner belastningsmotstanden og vi allerede har strømforsyninger, gjenstår det å se hvor mange par utgangstransistorer som skal brukes.
Teoretisk sett er den totale utgangseffekten til vekselspenningen summen av den leverte effekten utgangstrinnet, som består av to transistorer - en n-p-n, den andre p-n-p, derfor er hver transistor belastet med halvparten av den totale effekten. For det søte paret 2SA1943 og 2SC5200 er den termiske effekten 150 W, derfor, basert på konklusjonen ovenfor, kan 300 W fjernes fra ett par utganger.
Men praksis viser at i denne modusen har krystallen rett og slett ikke tid til å overføre varme til radiatoren, og termisk sammenbrudd er garantert, fordi transistorene må isoleres, og de isolerende avstandsstykkene, uansett hvor tynne de er, øker fortsatt den termiske motstanden , og overflaten på radiatoren er usannsynlig for hvem som polerer til mikron presisjon...
Så for normal drift, for normal pålitelighet, har ganske mange mennesker tatt i bruk litt forskjellige formler for å beregne det nødvendige antallet utgangstransistorer - utgangseffekten til forsterkeren skal ikke overstige den termiske effekten til en transistor, og ikke den totale effekten på paret. Med andre ord, hvis hver transistor i utgangstrinnet kan spre 150 W, bør utgangseffekten til forsterkeren ikke overstige 150 W, hvis det er to par utgangstransistorer, bør utgangseffekten ikke overstige 300 W, hvis tre - 450, hvis fire - 600.
Vel, nå er spørsmålet - hvis en typisk forsterker kan gi ut 300W og vi kobler to slike forsterkere i en bro, hva vil da skje?
Det stemmer, utgangseffekten vil øke tilnærmet det dobbelte, men den termiske kraften som spres av transistorene vil øke med 4 ganger ...
Så det viser seg at for å bygge en brokrets trenger du ikke lenger 2 par utganger, men 4 på hver halvdel av broforsterkeren.
Og så stiller vi oss selv spørsmålet - er det nødvendig å kjøre 8 par dyre transistorer for å få 600 W, hvis man klarer seg med fire par bare ved å øke forsyningsspenningen?
Vel, selvfølgelig, det er eierens sak....
Vel, flere alternativer med TRYKTE BOARDS for denne forsterkeren vil ikke være overflødige. Det er også originale versjoner, og noen hentet fra Internett, så det er bedre å dobbeltsjekke brettet - det vil gi deg mental trening og færre problemer når du justerer den sammensatte versjonen. Noen alternativer er rettet opp, så det kan hende at det ikke er noen feil, eller kanskje noe har sluppet gjennom sprekkene...
Et spørsmål til forblir ubesvart - montering av LANZAR-forsterkeren på en hjemmeelementbase.
Selvfølgelig forstår jeg at krabbepinner ikke er laget av krabber, men av fisk. Samme med Lanzar. Faktum er at i alle forsøk på å montere på innenlandske transistorer, brukes de mest populære - KT815, KT814, KT816, KT817, KT818, KT819. Disse transistorene har en lavere forsterkning og en enhetsforsterkningsfrekvens, så du vil ikke høre Lanzarovs lyd. Men det er alltid et alternativ. På en gang foreslo Bolotnikov og Ataev noe lignende i kretsdesign, som også hørtes ganske bra ut:
Du kan se flere detaljer om hvor mye strøm en strømforsyning som trengs for en effektforsterker i videoen nedenfor. STONECOLD-forsterkeren er tatt som et eksempel, men denne målingen gjør det klart at effekten til nettverkstransformatoren kan være mindre enn effekten til forsterkeren med ca. 30 %.
På slutten av artikkelen vil jeg merke at denne forsterkeren krever en BIPOLARær strømforsyning, siden utgangsspenningen dannes fra den positive siden av strømforsyningen og den negative. Diagrammet for en slik strømforsyning er vist nedenfor:
Du kan trekke konklusjoner om transformatorens generelle kraft ved å se videoen ovenfor, men jeg vil gi en kort forklaring om de andre detaljene.
Sekundærviklingen må vikles med en ledning hvis tverrsnitt er designet for transformatorens totale kraft pluss en justering for formen på kjernen.
For eksempel har vi to kanaler på 150 W hver, derfor må totaleffekten til transformatoren være minst 2/3 av effekten til forsterkeren, dvs. med en forsterkereffekt på 300 W må transformatoreffekten være minst 200 W. Med en strømforsyning på ±40 V til en 4 Ohm belastning, utvikler forsterkeren omtrent 160 W per kanal, derfor er strømmen som strømmer gjennom ledningen 200 W / 40 V = 5 A.
Hvis transformatoren har en W-formet kjerne, bør spenningen i ledningen ikke overstige 2,5 A per kvadrat mm tverrsnitt - på denne måten er det mindre oppvarming av ledningen, og spenningsfallet er mindre. Hvis kjernen er toroidal, kan spenningen økes til 3...3,5 A per 1 kvadrat mm ledningstverrsnitt.
Basert på ovenstående, for vårt eksempel, må sekundæren vikles med to ledninger og begynnelsen av en vikling er koblet til endene av den andre viklingen (tilkoblingspunktet er merket med rødt). Diameteren på ledningen er D = 2 x √S/π.
Ved en spenning på 2,5 A får vi en diameter på 1,6 mm, ved en spenning på 3,5 A får vi en diameter på 1,3 mm.
Diodebroen VD1-VD4 må ikke bare tåle den resulterende strømmen på 5 A, den må tåle strømmen som oppstår i øyeblikket den slås på, når det er nødvendig å lade strømfilterkondensatorene C3 og C4, og jo høyere spenning, jo større kapasitans, jo høyere er verdien av denne startstrømmen. Diodene må derfor være minst 15 Ampere for vårt eksempel, og ved økning av forsyningsspenningen og bruk av forsterkere med to par transistorer i sluttrinnet trengs 30-40 Ampere dioder eller et mykstartsystem.
Kapasiteten til kondensatorene C3 og C4, basert på sovjetisk kretsdesign, er 1000 μF for hver 50 W forsterkereffekt. For vårt eksempel er den totale utgangseffekten 300 W, som er 6 ganger 50 W, derfor bør kapasitansen til effektfilterkondensatorene være 6000 uF per arm. Men 6000 er ikke en typisk verdi, så vi runder opp til den typiske verdien og får 6800 µF.
Ærlig talt, slike kondensatorer treffer ikke ofte, så vi legger 3 kondensatorer på 2200 μF i hver arm og får 6600 μF, som er ganske akseptabelt. Problemet kan løses noe enklere - bruk en 10 000 µF kondensator
