Электроника 101 усилитель стерео платы. Полная переделка усилителя Радиотехника У101. Основные технические характеристики

апгрейд радиотехника У101 Итак начнём! 1. Источник питания. Схемы источников питания, могут незначительно отличаться!(подключение трансформатора). Чтобы получить приличную выходную мощность надо иметь приличное питание. Воспользуемся подарком изготовителей трансформатора: вся вторичная обмотка выполнена одним толстым проводом (по моему 0,8мм). Следовательно, вполне можно переключить питание мощного выпрямителя VD5…VD8 с контактов 4 - 4* на 3 – 3*, что позволит поднять напряжение с +/-26В до +/-31В. При этом слаботочный выпрямитель VD1…VD4 становится не нужным и удаляется вместе с проводами, а его накопительные конденсаторы С2 и С7 подключаются параллельно соответствующим конденсаторам мощного выпрямителя. Но все связи с контактами 5,6 и 9,10 должны сохраниться. Я оставил эту схему и запитал ее от 25 вольт для питания стабилизатора преда, индикатора, защиты. Стабилизатор преда сделан на LM 7815-7915 на плате преда добавлены конденсаторы 220 мкф для сглаживания пульсаций.

Далее начинается колдовство. Определяем на плате конденсаторов фильтра геометрическую середину между земляными выводами конденсаторов С2,С3,С4 и С7,С8,С9, зачищаем и залуживаем её. Назначаем эту точку главной общей точкой всего усилителя. От неё пускаем 2 толстых провода на минусы выходных разъёмов. От неё пускаем общие провода на УМ и УП. От неё пускаем 2 провода на контакты 6 и 6* трансформатора, удалив перемычку между ними. Одновременно убираем связь платы выпрямителя с корпусом. Организуем связь общего провода с корпусом на входных разъёмах усилителя. И проверить – чтобы больше нигде не было контактов общего провода с корпусом. И напоследок подключаем параллельно первичной обмотке трансформатора конденсатор 0,047х630В для подавления импульсных помех из питающей сети. 2. Усилитель мощности. Если на месте VT1 стоит КТ315Д, то его надо заменить на КТ315Г для снижения уровня шумов. Если стоит КТ361Д, как в прилагаемой схеме, то трогать его не надо. Суть предлагаемых изменений: выковырять «изюм» разработчиков и вставить свой. После удаления VT6 и VT7, установки перемычки, замены R10 на диод D7 и закорачивания R15 цепь D7-VT5-R11 превращается в диодный стабилизатор для источника тока на VT8, уже на который работает раскачивающий транзистор VT10. Для снижения нелинейных искажений раскачивающий транзистор VT10 должен быть высоковольтным, мощным и с большим коэффициентом усиления. КТ961А как раз соответствует этим требованиям, поэтому заменяем исходный транзистор на более подходящий. Классическая схема. Идиллию нарушает только резистор R42. Он подпаивается со стороны печати в надрез печатного проводника около коллектора VT2. Введение этого резистора повышает устойчивость всего УМ и позволяет избавиться от компенсирующих конденсаторов С4,С5,С9,С10, а также резисторов R20,R21. Побочные эффекты введения R42 проявятся при прослушивании. Для нормальной работы электролитического конденсатора ему нужен зарядный потенциал от 0,6В, а на обкладке С3 его нет. Следовательно здесь должен стоять неполярный конденсатор, ограничивающий полосу пропускания в районе 5 Гц. Отсюда номинал 22мк НП. Настройка обычная: в разрыв питания подключить амперметр и выставить ток холостого хода около 40 мА. Затем восстановить контакт и запускать в работу. Красным цветом выделены вновь введённые или изменённые компоненты и перемычки, а синим цветом выделены удалённые компоненты.Нумерация соответствует штатной схеме.

3. Предварительный усилитель вариант с тремя микросхемами. Микросхема DA1 введена в предусилитель исключительно для согласования с пьезокерамическим звукоснимателем. Я думаю, что сейчас это уже не актуально, а шумы она добавляет, и потому смело выбрасываем микросхему DA1 вместе со всей обвязкой и кидаем перемычку, используя освободившиеся отверстия на печатной плате. Красным цветом выделены вновь введённые или изменённые компоненты и перемычки, а синим цветом выделены удалённые компоненты. Нумерация соответствует штатной схеме. На этом рисунке показана микросхема DA1 и компоненты, которые следует удалить вместе с ней на плате U5 УНЧ-П. Далее более точно подгоняем цепи тонкомпенсации под регулятор громкости. Затем расширяем полосу пропускания усилителей DA2.1 и DA3.1 как по ВЧ, так и по НЧ и корректируем параметры темброблока. Чтобы вернуть напряжение питания микросхем DA2 и DA3 в допустимое русло, надо подкорректировать R47 и R48. В составе предусилителя имеются подстроечные резисторы R24 и R26 для подстройки коэффициента усиления всего усилителя. Условия настройки: на входе – 0,5В 1кГц; регулятор громкости – на максимум; на выходе – 14В без нагрузки выставить резисторами R24 и R26. Красным цветом выделены вновь введённые или изменённые компоненты и перемычки, а синим цветом выделены удалённые компоненты. Нумерация соответствует штатной схеме. На этой схеме показана схема доработки УНЧ-П, микросхема DA1 не показана.

В предусилителе с 1 микросхемой ничего менять не надо. Единственное чтобы уже совсем заморочиться, добавить еще одну микросхему поверх первой с целью разделить каналы, отрезав ножки соответствующего канала. Практика и опыт показали что в этом опере каналы сильно влияют друг на друга.(переходные помехи) 4. Индикатор. В блоке индикации стоят встроенные параметрические стабилизаторы +15В и -15В. При увеличении напряжения с 26В до 31В резисторы R3 и R13 начинают сильно греться. Поэтому их надо заменить на 680 Ом мощностью 0,5 Вт. Если захочется снизить яркость свечения индикатора, то надо уменьшить ток накала, увеличив R14 и R15 до 20 – 30 Ом. 5. Корректор УПЗ-15. На сегодняшний день все известные магнитные звукосниматели с подвижным магнитом работают с корректирующей ёмкостью в 470пФ. Соответственно ёмкость конденсаторов С1 и С2 изменена до 470пФ. 6. Плата входов. Чтобы расширить полосу пропускания вниз с 20 до 7 Гц можно увеличить ёмкость конденсаторов С4,С5,С14,С15 до 0,33мк. Это в конце работы по мере надувания щёк. Мне в ходе доработок ни разу не попадался усилитель с фоном. Возможно просто повезло, фон устраняется легко при соответствующей разводке земли и экранизации шлейфа от переключателя входов к плате коммутации. Для этого снимаем разъем с платы коммутации, разбираем его и одеваем на шлейф подходящего размера экран. Конечно "Marantze", "Rotel", "Sherwood" из него наверно не получится, но с такими как "Dual", "Grundig", "Tandberg", "Technics", "Panasonic" того времени выпуска и в той же весовой категории по качеству звука доработанная "Радиотехника У-101" вполне может поспорить. Совершенно необходимо убрать ублюдочный умножитель напряжения для питания корректора и стабилизатор на микросхеме и транзисторе КТ815 (плата входов). Дело в том, что туда приходит переменный ток с вывода 5 трансформатора, значит обратный переменный ток идет по земле. Такая схема видимо разработана для проигрывателя ЭП-101, где более высоких напряжений нету. (в некоторых схемах, в большинстве что мне попадались питание на стаб попадает после фильтра) можно поставить стабилизатор на КР142ЕН9 с любой буквой) Заменяется резистором на 200...300ом (с шины +31) и стабилитроном на 24в. Еще при поднятии напряжения до +-31 греется реле (!) на плате защиты. Нужно или поставить другое реле, или подобрать резистор. В своем усилителе я оставил маломощный выпрямитель, переведя его на +-26в для защиты, предварительно и индикатора. А мощный +-31 на УМ. По поводу электролитических конденсаторов: Их в любом случае менять. Что здесь можно порекомендовать? И обязательно выбросте все глинянные флажки заменив их на пленку а из блока питания МБМ- заменив на соответствующие пленочные или керамику. Все ёмкости по питанию есть смысл увеличить в 40 - 100 раз. (на практике лучше поставить 2 по 4700) Блок питания: вместо банок по 2000 мкф можно спокойно поставить 10 000 мкф. размеры практически те же. Не лишним будет зашунтировать их плёночными по 1 мкф УНЧ: Ёмкости С14,С15,С16,С17 - 220мкф УНЧ-П: С37,С38 - 470 - 1000мкф Защита, блок индикации: там оставить номиналы как есть. К сказанному могу добавить следующее: 1. Плату входов неплохо заменить на релейный коммутатор. 2. Корректор УПЗ-15 есть смысл убрать, т к он вносит искажения в сигнал в т ч и на соседних входах. 3. Переключатель Стерео/Моно можно легко превратить в выключатель темброблока. Штука полезная. Сигнал "до темброблока" берётся с точек, где раньше были С23 и С24. Сигнал "после темброблока" соответственно с точек "4" и "6". Далее Сигнал поступает на вход УМ. Мной (Павел) неоднократно проверена данная переделка. Замеры на осциллографе показали увеличение мощности до 42 ВТ в канале. Анализатором проверена АЧХ УМ она стала более равномерна, пред после переделки расширил пропускную способности. Практически мы вносим не большие изменения- но поверьте усилитель запел!!!

Усилитель «Радиотехника У-101-стерео» предназначен для высококачественного усиления сигналов звуковой частоты как от устройств, входящих в комплекс, так и от внешних источников звуковых программ. Усилитель имеет электронный коммутатор входов, раздельные по каналам электронные индикаторы уровня выходной мощности, устройство защиты выходных каскадов при коротком замыкании в нагрузке; предусмотрена и защита громкоговорителей от возможного попадания на них постоянной составляющей напряжения при неисправностях усилителя, а также защита транзисторов выходного каскада от перегрева.

Основные технические характеристики усилителя Радиотехника У-101-стерео

Номинальная выходная мощность, Вт : 2х20
Номинальный диапазон воспроизводимых частот, Гц : 20...20 000
Номинальное входное напряжение, мВ, входа :
звукоснимателя : 2
остальных : 200
Коэффициент гармоник в номинальном диапазоне частот, %, не более : 0.3
Отношение сигнал/фон, дБ : 60
Отношение сигнал/шум (взвешенный), дБ, при выходной мощности 50 мВт : 83
Напряжение на выходе для подключения наушников (R H =16 Ом), В : 0,9
Потребляемая мощность, Вт : 80
Габариты, мм : 430X330X80
Масса, кг : 10

Схема электронных коммутаторов входов усилителя Радиотехника У-101

Рис.2.

Электронные коммутаторы входов усилителя выполнены на микросхемах DA1-DA3 (рис. 2), управляемых постоянным напряжением, поступающим с селектора входов - галетного переключателя SA1. Такое схемное решение упростило монтаж, устранило трески при переключении входов, снизило наводки на входные цепи. Микросхемы размещены непосредственно около входных разъемов, а переключатель - на лицевой панели усилителя.

С платой коммутации соединен также переключатель SA2 «Копир». Он предназначен для оперативной коммутации магнитофонов (без дополнительных манипуляций с соединительными кабелями) при перезаписи фонограмм. Коммутация чисто механическая, что позволяет при отсутствии необходимости контрольного прослушивания производить эти работы без включения усилителя в сеть.

Cхема оконечных усилителей «Радиотехники У-101-стерео»

Рис.3.

В качестве оконечных усилителей «Радиотехники У-101-стерео» применены унифицированные модули УНЧ-50-8. Входной каскад модуля (рис. 3) - дифференциальный на транзисторах VT2, VT4 с источником тока (VT1, VT3) в эмиттерной цепи. Следующий за ним каскад на транзисторах VT5-VT10 также дифференциальный, с динамической нагрузкой в виде токового зеркала (VT5, VT8), обеспечивающего симметричную раскачку выходного каскада. Высокая линейность усиления больших сигналов этой частью модуля обеспечивается повышенным (по сравнению с выходным каскадом) напряжением питания.

Выходной каскад (VT13-VT20) - симметричный, на составных эмиттерных повторителях с параллельным соединением транзисторов в последней ступени. Температурная стабилизация режима работы каскада обеспечивается устройством на транзисторе VT9.

Cхема защиты усилителя Радиотехника У-101

Рис.4.

Устройство защиты усилителя от перегрузки собрано на транзисторах VT11, VT12 и диодах VD3-VD6. При коротком замыкании нагрузки оно ограничивает выходной ток на уровне 2 А. Как уже говорилось, в «Радиотехнике У 101 стерео» предусмотрена также защита громкоговорителей от попадания на них постоянного напряжения при неисправности усилителя и защита транзисторов выходного каскада от перегрева. Напряжение ЗЧ поступает на громкоговорители через контакты реле К1 (рис. 4). Если усилитель исправен, оно срабатывает через 3...5 с после включения питания, что устраняет щелчки, обусловленные переходными процессами в усилителе. Время задержки подключения громкоговорителей определяется параметрами цепи R10C3. С появлением постоянной составляющей (более 2 В любой полярности) транзисторы VT1, VT2 формируют напряжение, которое поступает на базу транзистора VT3 и закрывает его. В результате обмотка реле К1 обесточивается, и его контакты отключают громкоговорители от усилителя.

Это же устройство используется для автоматического отключения громкоговорителей при установке штекера наушников в разъем XS17, снабженный выключателем SA3, и перегреве мощных транзисторов.

Термореле собрано на микросхеме DA1. Функции терморезистора выполняет транзистор VT, включенный в одно из плеч моста R12R13R16R17. Питается мост стабилизированным напряжением через резисторы R14, R15, В исходном состоянии соответствующим выбором высокоточных резисторов мост разбалансирован таким образом, что напряжение на выводе 5 (относительно вывода 4) микросхемы DA1 равно 50±5мВ, а на ее выводе 10 отсутствует. При нагревании транзистора VT (он расположен на теплоотводе транзисторов выходного каскада) до 86...90° мост балансируется, и напряжение на выходе микросхемы скачком повышается до питающего (+26В). В результате открывается транзисторный ключ VT4, и система защиты отключает громкоговорители от оконечных усилителей.

Cхема электронного индикатора уровня выходной мощности усилителя Радиотехника У-101

Рис.5.

Принципиальная схема электронного индикатора уровня выходной мощности с выводом информации на вакуумный катодолюминесцентный двухцветный дисплей показана на рис. 5. При выходной мощности, меньшей номинальной (-20...0 дБ) светится линейка зеленого цвета, а при перегрузке (0...+5) дБ - красного. Работой дисплея HL1 управляет микросхема DDK обеспечивающая аналогопозиционное преобразование выходного сигнала каждого канала усилителя в соответствующий код. Пороговые напряжения срабатывания элементов коммутации микросхемы стабилизированы генератором тока на транзисторе VT2. Инвертор на транзисторе VT1 совместно с элементами микросхемы DDI образует генератор парафазных импульсов, поступающих на сетки дисплея в такт с подключением входов этой микросхемы к выходам ОУ DA1.1, DA1.2. Частота импульсов выбрана равной 150 Гц, определяется она номиналами элементов R11, С6. Обработка информации обоих каналов одним аналогопозиционным преобразователем обеспечивает идеальную согласованность характеристик индикации. Микросхема DA1 усиливает сигналы, поступающие с выпрямителей на диодах VD1, VD2 через интегрирующие цепи R1C1R4, R2C2R5 (время интеграции индикатора около 30, обратного хода - 500 мс). Параметрические стабилизаторы (VD4, VD5) обеспечивают стабильные показания индикатора при значительных изменениях питающих напряжений.

Небольшая история о ремонте усилителя "Радиотехника У-101 стерео", замена модулей УМЗЧ на схему усиления мощности с TDA7250, профилактические работы, эксперименты с выходными транзисторами TIP142 + TIP147, BDW93 + BDW94.

Приведен краткий список базовых профилактических работ при ремонте старого усилителя заводского производства, осветлено много полезных нюансов.

Описаны этапы сборки и наладки усилителя мощности на основе микросхемы TDA7250. Расскажу как я столкнулся с эффектом перевозбуждения самодельного УМЗЧ (шум, гудение, перегрев и выгорание выходных транзисторов) и каким образом было найдено решение.

Поделюсь горьким опытом использования не оригинальных транзисторов серии TIP, покажу на фото отличия оригиналов от клонов неизвестного происхождения.

Я уже давно планировал отремонтировать этот старенький усилитель мощности НЧ, рассматривая в качестве замены старым модулям УМЗЧ схему на LM3886 или же проверенную в работе конструкцию на TDA7250.

Дополнительным толчком к этому сейчас послужило желание найти и разрешить проблему, возникшую при повторении УНЧ на микросхеме TDA7250 у одного из читателей моего сайта - Андрея Владимировича. Таким образом, судьба с выбором схемы УНЧ для замены старых модулей в усилителе Радиотехника была решена!

Получится интересная история с расследованием, много полезной информации и удачный финал с демонстрацией работы усилителя!)

Усилитель Радиотехника У-101 стерео

Сначала кратко расскажу о советском усилителе мощности звука "Радиотехника У-101 стерео" (Radiotehnika U-101 stereo). Один из экземпляров такого УМЗЧ оказался у меня в наличии (состояние 4/5):

Рис. 1. Усилитель мощности низкой частоты - Радиотехника У-101 стерео.

Основные технические характеристики усилителя:

Количество каналов - 2 (стерео);
Выходная мощность (номинальная) - 20 Вт;
Сопротивление нагрузки на выходе - 4 Ом, 6 Ом, 8 Ом, 16 Ом;
Диапазон воспроизводимых частот - 20...20000 Гц;
Потребляемая мощность от сети 220В - 80 Вт;
Номинальное напряжение входа звукоснимателя - 2 мВ;
Номинальное напряжение входа унив./тюнер/воспр. - 200 мВ;
Отношение снгнал/шум (взвешенный, при Pout=50мВт) - 83 дБ;
THD - не более 0,3%;
Размеры корпуса - 430х330х80 мм;
Вес - 10 кг.

Полезные возможности:

Электронный селектор входов;
Регулятор громкости + регулятор стереобаланса;
Регулятор тембра (ВЧ+НЧ);
Включение/выключение тонкомпенсации;
Вход для звукоснимателя;
Выход на наушники;
Индикатор выходной мощности (раздельная индикация каналов);
Защита выходных каскадов от короткого замыкания (КЗ) на выходе;
Защита акустических систем (АС) от попадания на выход УМЗЧ постоянного напряжения;
Защита от перегрева.

Внутри усилитель собран блоками, что способствует его удобному ремонту и даже замене некоторых из них на подобные из другого УНЧ или же на самодельные.

Ниже показано фото с внутренним устройством усилителя (уже заменены электролитические конденсаторы):

Рис. 2. Внешний вид усилителя Радиотехника У-101 внутри (после небольшого ремонта).

Для понимания дальнейших действий с усилителем приведу здесь его принципиальную схему:

Рис. 3. Принципиальная схема основных блоков и их соединений в усилителе мощности Радиотехника У-101 стерео.

Рис. 4. Принципиальная схема модуля усиления мощности УНЧ-50-8.

Рис. 5. Принципиальная схема модуля усиления сигнала со звукоснимателя УП3-15.

Профилактические работы

Очень частая причина неработоспособности старого УМЗЧ советского производства - выход из строя электролитических конденсаторов в блоке питания. Как правило они представляют из себя большие цилиндрические банки из алюминия, с емкостью в каждой примерно по 2000 мкФ.

Рис. 6. Старые электролитические конденсаторы в усилителе Радиотехника У-101.

В моем экземпляре усилителя Радиотехника У-101 также раньше были установлены шесть электролитических конденсаторов в схеме фильтрации питания (смотрим схему на рисунке 3 - модуль U3).

Четыре из них (рисунок 6 справа) стояли в выпрямителе для питания выходных каскадов усиления мощности, а остальные два (рисунок 6 слева) - в выпрямителе для питания входных каскадов усилителя мощности, а также для предварительного усилителя (U5 УНЧ-П).

Вместо 4х электролитов на 2000мкФ для питания выходных каскадом УМЗЧ (U3 Плата выпрямителя - С3, С4, С8, С9) я установил 2шт по 4700мкФ на 50В - для этого усилителя должно хватить. А вместо 2х электролитов для питания остальных узлов усилителя (С2 и С7) - 2шт по 2200мкФ на 63В, какие нашел у себя в наличии.

В дополнение было решено заменить все оставшиеся электролитические конденсаторы в модуле предварительного усилителя, а также в схемах индикации, коммутации, защиты и в модулях УМЗЧ.

На плате модуля U5 УНЧ-П было установлено три неполярных электролитических конденсатора емкостью 5мкФ (С9, С10, С23) - найти такие электролиты я не смог, и поэтому заменил их парами из встречно-последовательно включенных (плюс к плюсу, а минусы в схему) полярных электролитических конденсаторов емкостью 10мкФ.

Рис. 7. Схема замены неполярного электролитического конденсатора двумя встречно-соединенными полярными.

На плате электронного коммутатора входов (U2) есть еще два электролитических конденсатора в схеме стабилизации питания этого блока - я их не менял, коммутатор работает исправно.

Установка или замена предохранителя по питанию (особенно если там стояла перемычка, "жук");
Осмотр всех проводников (особенно по питанию выходных каскадов УМЗЧ) на предмет повреждений (оплавилась изоляция и т.п.);
Замена электролитических конденсаторов на плате выпрямителей U3;
Замена электролитических конденсаторов на остальных платах (по желанию, судите по звуку и работе модулей);
Замена сдвоенных переменных резисторов (громкость, баланс, ВЧ, НЧ), в случае если присутствует треск или пропадание звука при регулировке;
Чистка внутренностей от пыли и мусора + наружная косметическая чистка.

Новый модуль УМЗЧ на основе TDA7250 + транзисторы Дарлингтона

Первый ремонт Радиотехника У-101 был выполнен по причине неработоспособности одного из каналов усиления - выгорели выходные транзисторы в модуле УНЧ-50-8. Причиной этой неполадки, как потом показала практика, могли стать утратившие свою емкость электролитические конденсаторы, из-за них баланс напряжений в плечах выпрямителя был нестабилен (разница более 5В).

Конденсаторы я заменил, транзисторы в выходном УМЗЧ установил исправные и усилитель продолжил работать дальше. Дорожки на плате из гетинакса после пайки начали отваливаться, сама плата со временем немного деформировалась, некоторые транзисторы и вовсе запаяны в плату и соединены с оборванными дорожками с помощью кусочков провода МГТФ в изоляции из фторопласта.

Со временем снова выгорел один из каналов УМЗЧ - то ли из-за перегрузки, то ли из-за каких-то уже подгоревших транзисторов в других цепях усиления этого модуля. Усилитель был отправлен на "отдых".

Сейчас же я решил его оживить и полностью выбросить старые модули с усилителями мощности, заменив их на самодельную платку с двухканальным УМЗЧ. В качестве варианта для замены я выбрал уже раньше применяемую мной схему усилителя на основе микросхемы TDA7250 + транзисторы Дарлингтона .

В качестве выходных транзисторов рассматривал следующие варианты:

КТ825 + КТ827 (мощно, надежно, немного сложное крепление на радиатор);
TIP142 + TIP147 (еще не пробовал эти транзисторы, простое крепление).

В результате я все же остановился на совсем других парах из составных транзисторов, об этом расскажу дальше. А сейчас, подробно распишу как я изготавливал и собирал печатную плату для этой схемы УМЗЧ.

В публикации по усилителю есть принципиальная схема, ее описание и набор печатных плат от посетителей моего сайта и тех кто уже собрал и запустил этот модуль.

Для установки в усилитель Радиотехника У-101 я решил изготовить печатную плату от Александра - она компактная и рассчитана на подключение выходных транзисторов с помощью изолированных проводников.

Таким образом, закрепить транзисторы на радиаторе усилителя можно будет любым удобным способом и на любом расстоянии, печатную плату с деталями можно будет разместить вертикально или горизонтально.

Изготовление печатной платы для УМЗЧ методом ЛУТ

Процесс изготовления печатной платы для усилителя с разводкой дорожек от Александра я описал в отдельной статье - .

Там очень подробно показан процесс изготовления этой печатной платы, расписаны полезные нюансы и рекомендации.

Детали для схемы усилителя мощности

Для сборки схемы усилителя мощности ЗЧ (ссылка на статью с принципиальной схемой приведена в одном из предыдущих разделов) были куплены: микросхема TDA7250, набор транзисторов TIP142+TIP147, а также мощные керамические резисторы (правда на 0,1 Ома, номинала 0,15 Ом не было в наличии).

Остальные детали для схемы я взял из старых запасов, но пришлось все же внести некоторые коррективы, поскольку некоторых деталей с точно соответствующими номиналами у меня не было в нужном количестве.

Вот список измененных номиналов которые я решил использовать:

Деталь	Номинал на схеме	Номинал использованный мною	Примечание
Конденсатор	100 пФ	82 пФ	С13, С14
-	150 пФ	68 пФ + 82 пФ	замена параллельно включенной парой
-	100 мкФ / 50-63 В	220 мкФ / 63 В	С3, С4 - по питанию
-	100 мкФ / 50-63 В	150 мкФ / 63 В	С1, С2 - цепи обратной связи (ОС)
Резистор	33 Ом	56 Ом	R20-R23 - цепи схемы защиты (СЗ)
-	1,5 КОм	1,6 КОм	R2, R3 - цепи ОС
-	390 Ом	360 Ом	R12-R15 - управление транзисторами
-	0,15 Ом	0,1 Ом	R16-R19 - детекторы СЗ

Электролитические конденсаторы по питанию можно ставить 150-470мкФ, а вот в цепях обратной связи все же лучше не выходить далеко за пределы 100-150мкФ.

Конденсаторов на 150пФ у меня не нашлось в количестве 8 штук, поэтому решил собрать примерно такие же емкости из двух параллельно соединенных конденсаторов 68+82 (пФ), то есть в плату на место конденсатора 150пФ я буду запаивать сразу два конденсатора вместе.

Мощные резисторы, которые задействованы в схеме детектирования тока для схемы стабилизации тока покоя и защиты выходных каскадов, желательно ставить в пределах 0,1 - 0,18 (Ом).

Увеличение сопротивления этих резисторов снизит планку срабатывания схемы защиты (максимальная выходная мощность уменьшится), а уменьшение - поднимет ее (максимальная выходная мощность увеличится, но будьте осторожны).

Рис. 8. Печатная плата и набор деталей для сборки УМЗЧ на микросхеме TDA7250.

На корпусе микросхемы TDA7250 указано "MALAYSIA". В комментариях к статье с описанием схемы усилителя я привел фото двух микросхем которые использованы в моем самодельном УМЗЧ "Phoenix-P400".

Как видим, все используемые мною микросхемы TDA7250 имеют разную маркировку и при этом в работе все они себя показали с хорошей стороны.

Рис. 9. Внешний вид купленной микросхемы TDA7250 с надписью MALAYSIA.

Две пары транзисторов TIP142+TIP147 были куплены по цене примерно 1,4$ за штучку.

Рис. 10. Купленные мною транзисторы TIP142+TIP147.

Сразу заметил что TIP142 значительно отличаются от TIP147 по многим внешним признакам, посмотрим как они себя покажут в деле...

Намотка самодельных катушек индуктивности

Для сборки из необходимых деталей еще не хватает только катушек индуктивности - их придется изготавливать самостоятельно. Они должны быть намотаны на оправке диаметром примерно 10мм, для этой цели я использовал металлический стержень-держатель от отвертки.

Скреплять витки думал сначала плавким силиконом, но потом решил использовать другой материал - эластичную тонкую нить, которую я уже использовал при изготовлении контурной катушки индуктивности для самодельного лампового радиоприемника .

Также для намотки 40-ка витков понадобится кусок эмалированного медного провода диаметром 0,8-1мм и достаточной длины (не измерял, поскольку провод есть в достатке). Для фиксации начала провода на каркасе и после намотки первого слоя также пригодится изолента.

Катушка будет наматываться в два слоя - по 20 витков в каждом.

Рис. 11. Подготовка к намотке катушки индуктивности, необходимые материалы.

Начинаем намотку с фиксации начала проводника изоляционной лентой, также привязываем к проводнику нить и завязываем несколько узлов чтобы нить не отвязалась в процессе работы.

Рис. 12. Начинаем намотку катушки индуктивности, фиксация проводника на каркасе.

Выполняем намотку первого слоя катушки виток-к-витку, после каждого витка обматываем один раз проводник с помощью нити с небольшой натяжкой. В результате из нити получится как бы шов вдоль всей катушки. витки будут держаться плотно и вместе.

Рис. 13. Первый слой катушки индуктивности готов и зафиксирован с помощью нити.

Как видим, одна сторона катушки вдоль стержня-каркаса держится хорошо, а вот противоположная может немного "гулять", что в свою очередь будет мешать намотке второго слоя поверх первого.

Чтобы устранить эту проблему достаточно воспользоваться строительным скотчем - вырезаем полосочку по высоте катушки и обматываем первый слой витков, плотно прижав скотч к виткам.

Рис. 14. Изоляция первого слоя катушки индуктивности с помощью строительного скотча.

Теперь можно приступить к намотке уже второго слоя поверх заизолированных витков первого слоя. Аналогично первому слою, к началу намотки нового слоя привязываем нить и в процессе намотки фиксируем ею каждый из витков.

В конце намотки связываем начало нити от первого слоя с концом нити из второго слоя и оставляем кусочек длиной 30см.

Отматываем изоленту и извлекаем каркас из катушки. Оставшийся кусочек нити продеваем внутрь катушки и с натяжкой обматываем ею катушку изнутри наружу примерно два раза, связываем конец нити с оставшейся нитью из предыдущих этапов.

Вот что должно получиться:

Рис. 15. Фиксация слоев самодельной катушки индуктивности с помощью эластичной нити.

Так же само фиксируем катушку с противоположной стороны. Оставшиеся кончики нити связываем в несколько узлов и обрезаем, оставив примерно по 15мм длины. После этого берем зажигалку или спичку и заплавляем оставшиеся концы нитей вплоть к узлу. Будьте аккуратны чтобы не поплавить сам узел иначе связка будет повреждена.

Рис. 16. Фиксация кончиков узла из нитей с помощью пламени огня.

Одна катушка готова, аналогичным образом изготовляется еще одна такая же.

Монтаж и пайка электронных компонентов

Приступая к монтажу первым же делом хочется запаять в плату микросхему, но не стоит спешить, перед этим еще нужно запаять в плату две перемычки, которые идут под микросхемой.

Рис. 17. Две перемычки на печатной плате по микросхемой.

Все проводники должны быть большого сечения, поскольку по ним будет протекать не малый ток при большой выходной мощности УНЧ. Здесь мне пригодились связки проводников от нерабочих импульсных блоков питания (от персональных компьютеров и серверов).

Рис. 18. Изолированные цветные проводники большого сечения от компьютерных импульсных блоков питания.

Используя цветные проводники решил задать им следующие назначения:

Синие - к Базе транзисторов;
Оранжевые - к Коллекторам транзисторов;
Красные - к Эмиттерам транзисторов;
Черные - земля;
Зеленые - выходы УНЧ;
Красный - плюс питания;
Серый - минус питания.

Таким образом, при экспериментах с транзисторами у меня почти не останется права на ошибку - перепутать подключение Б-К-Э или же подать плюс питания на минус платки.

Рис. 19. Плата усилителя мощности низкой частоты на микросхеме TDA7250 в сборе.

Сторону с дорожками после пайки желательно очистить от оставшейся канифоли и протереть ваткой смоченной в растворитель.

Рис. 20. Вид на готовую плату усилителя НЧ со стороны дорожек.

Проверка исправности выходных транзисторов

Сперва решил проверить работу собранного усилителя с мощными составными транзисторами КТ825+КТ827. Но перед тем посчитал за нужное проверить все транзисторы в наличии с помощью универсального тестера электронных компонентов на микроконтроллере.

Подобные тестеры можно заказать в местных интернет-магазинах или же у китайцев по цене менее чем 8$ за комплект .

Рис. 21. Показания универсального микроконтроллерного тестера при проверке транзистора КТ825 (P-N-P).

Рис. 22. Проверка составного транзистора КТ827 (N-P-N), показания прибора.

Тестер правильно опознает транзисторы, а также определяет что внутри их между К и Э включен диод.

Аналогичные проверки были выполнены и для купленных мною транзисторов TIP142, TIP147.

Рис. 23. Проверка исправности транзистора TIP142 (N-P-N) с помощью тестера электронных компонентов.

Рис. 24. Проверка исправности транзистора TIP147 (P-N-P).

У этих транзисторов тестер почему-то не определил наличие внутреннего диода. К тому же показания hFE (пусть показывает не точно, но все же) у 147 и 142 отличаются почти в 2 раза, что немного странно в сравнении разницы показаний у 825 и 827.

Посчитал что не помешает проверить все транзисторы еще и тестером в режиме прозвонки.

Рис. 25. Подготовка к прозвонке транзисторов с помощью мультиметра.

Все результаты и показания мультиметра в режиме прозвонки (измерение сопротивления до 2К + звуковой сигнал при низком сопротивлении) привожу в табличке:

Транзистор	Б+ К-	Б- К+	Б+ Э-	Б- Э+	К+ Э-	К- Э+
КТ825 (PNP)	?	693	?	837	536	?
КТ827 (NPN)	667	?	989	?	?	535
TIP147 (PNP)	?	737	?	921	599	?
TIP142 (NPN)	762	?	1374	?	?	716

Примечание: символом "?" обозначены показания на экране мультиметра, когда слева отображалась 1-ка, это значит что превышен предел измерения в режиме прозвонки (сопротивление более 2К) или же ток вовсе не течет (обрыв).

Ножки К-Э звонятся в одном из направлений, поскольку внутри между ними, у всех рассматриваемых транзисторов Дарлингтона установлены защитные диоды.

А вот если переключить мультиметр в режим измерения сопротивления 20К, то ножки Б-Э при смене шупов местами будут показывать разное сопротивление (по 4-7 кОм), причина этому - установленные внутри резисторы между Б-Э, также там параллельно одному из резисторов может быть включен еще и диод.

Каждый из таких транзисторов содержит в себе небольшую схему, которая содержит:

Два транзистора (один средней и один большой мощности);
Два резистора;
Мощный диод между К-Э;
У некоторых составных транзисторов может быть установлен еще один диод - между Б-Э первого транзистора, параллельно одному из резисторов.

Не зря же такие транзисторы называют "составными", поскольку они состоят из нескольких соединенных между собою электронных компонентов.

Рис. 26. Принципиальные схемы составных транзисторов Дарлингтона - TIP142 и TIP147 (из даташита).

Также для проверки ключевого режима транзисторов можно собрать небольшую схему со светодиодом, о ней я рассказывал в основной публикации со схемой УНЧ на TDA7250.

Первое включение и меры безопасности

Пришло время проверить собранную схему в деле. Итак, я подготовил транзисторы КТ825+КТ827 - нашел элементы крепления для подключения проводников к коллектору:

Рис. 27. Элементы крепления для подключения к коллекторам транзисторов КТ825, КТ827 в корпусе TO-3.

Питание для схемы я буду брать прямо их усилителя Радиотехника У-101 стерео, для этого нужно будет отключить от схемы старые блоки усиления мощности. В данном случае интересует напряжение питания, которое идет на выходные каскады УМЗЧ, проводники достаточно толстые и подключены с левой боковой стороны через клеммы.

Измерив напряжение между землей (общим схемы) и клеммами питания платок УМЗЧ получил значения примерно по 26В в каждом плече.

Рис. 28. Измерение напряжения питания выходных каскадов УМЗЧ Радиотехника У-101.

Старые и неисправные платы усиления мощности я отключил, а оставшиеся коннекторы обмотал изолентой, чтобы в процессе работы они где-нибудь не замкнули на землю или другие работающие компоненты усилителя.

Рис. 29. Назначение коннекторов, подключенных к платам УМЗЧ в усилителе Радиотехника У-101 стерео.

Чтобы обезопасить модуль нового самодельного усилителя мощности от выгорания компонентов в случае каких-то ошибок было принято решение подавать питание на него через мощные лампы со спиралью внутри.

Гуляя по одному магазину в отделе осветительной техники нашел мощные миниатюрные лампы накаливания на напряжение 12В и мощностью 35Вт!

Включив по три таких лампы последовательно они будут светить в полную яркость при поданном на них напряжении 36В. Сопротивление спирали каждой из таких ламп - примерно 0,29 Ома.

Буду ставить по связке из 3х таких ламп в разрыв каждой из линий питания (плюсовой и минусовой) усилителя, это убережет от взрывов транзисторов, от плавления изоляции проводников и прочих неприятностей в процессе экспериментов.

Рис. 30. Мощные лампы накаливания на 12В 35Вт.

Нужно было как-то придумать как их соединить, поскольку патронов у меня не было в наличии, а ножки сделаны из очень прочного металла, который не поддается пайке.

Выкрутиться из ситуации решил следующим образом:

Рис. 31. Соединение ламп накаливания с помощью оголенных медных проводников.

Каждые три лампы соединены оголенными медными проводниками, извлеченными из кабеля с витой парой (UTP Cat-5). От крайних выводов каждой из крайних ламп сделал небольшие ушки из провода - к ним буду припаивать провода питания.

Поскольку данная составная лампа рассчитана на напряжение 36В, то при какой-то неполадке или выходе из строя транзисторов на этот набор ламп пойдет максимум 26В, они будут светить не в полную яркость и это хорошо.

Я пробовал запитать одну из таких ламп от аккумулятора на 6В - светит даже при таком напряжении достаточно ярко, а нагревается до температуры более 60 градусов буквально за несколько секунд.

Ко входу платки самодельного усилителя НЧ я подключил регулятор громкости - сдвоенный переменный резистор на 47КОм, ручку регулировки выставил для начала на минимальную громкость. Сигнал буду подавать со смартфона, громкость в операционной системе Android выставил среднюю.

Как для первого включения, на выход решил подключить первый попавшийся под руку динамик, для безопасности включил его через резистор сопротивлением 470 Ом (чтобы динамик не сгорел при попадании на него постоянного напряжения питания).

К другому каналу подключил просто резистор на 470 ом, чтобы была хоть какая-то нагрузка ны выходе усилителя. Вот так выглядит тестовая инсталляция для первого включения самодельного модуля УМЗЧ:

Рис. 32. Усилитель готов к первому включению с дополнительными мерами безопасности.

Транзисторы разместил на некоторой дистанции друг от друга. поскольку если они столкнутся корпусами (коллекторами) то получится короткое замыкание по линиям питания (26В+26В=52В).

Включил усилитель Радиотехника У-101 (на схему пошло питание с него), включил на смартфоне проигрывание музыкального трека, добавил громкости переменным резистором - усилитель запел! Один канал работает и это уже хорошо.

Выключил питание, перекинул динамик на другой канал, включил - в динамике щелчок и тишина... Выключил питание, выставил мультиметр на измерение постоянного напряжения (до 200В), включил усилитель и измерил что творится на выходе этого канала усиления на платке - а там 26В, напряжение питания!

Если бы я не подключил резистор на 470 Ом последовательно динамику то пришлось бы с ним попрощаться. Поскольку лампы в цепях питания не светятся, то это значит что открыт только один из транзисторов, нужно искать причину.

Отключил питание, прозвонил тестером транзисторы проблемного канала усиления - они целы. Решил проверить нет ли какого-то мусора под платой и нет ли на самой плате лишних соединений - буквально за минуту нашел короткое замыкание между дорожками, которое появилось в процессе пайки соседнего электронного компонента.

Рис. 33. Случайное ошибочное соединение на плате, возникшее в процессе пайки деталей.

Но все обошлось, микросхема и транзисторы остались целыми, после устранения этого замыкания между дорожками усилитель исправно запел двумя каналами.

Убедившись что схема исправно работает я подключил к ней колонки Radiotehnika S-30 уже напрямую и проверил звучание на средней и большой громкости - звук отличный, мощности хватает чтобы раскачать колонки на 8 Ом почти до опасного предела.

Хочу заметить что транзисторы КТ825 и КТ827 у меня для тестов подключены без радиаторов, даже в таком виде усилитель работал буквально 40-50 секунд на большой громкости пока транзисторы начали нагреваться до 50 градусов, потом выключил схему чтобы они остыли.

Решил замерить ток покоя выходных транзисторов, включил мультиметр в режиме измерения тока (до 10А, также переключил красный щуп в соответствующее гнездо) - 0,11А или 110мА, примерно то же самое значение что и в моем самодельном УМЗЧ Phoenix P-400 на этих же микросхемах и транзисторах.

Рис. 34. Измерение тока покоя выходных транзисторов самодельного усилителя мощности НЧ.

Внимание! После завершения измерений мультиметром большого тока не забудьте переключить штекер красного щупа в прежнее гнездо (для измерения малого тока, сопротивления и т.п.), поскольку в таком виде при попытке померить напряжение питания или еще какую-то величину в работающей схеме случится короткое замыкание через внутренний шунт (низкоомный резистор) мультиметра.

Напряжение на Базах транзисторов в режиме покоя - по 1,2В.

Заснял небольшое видео с работой усилителя на небольшой громкости и с транзисторами без радиаторов:

Композиция играющая в демонстрации: Frozen Style - I See in Your Eyes.

Транзисторы TIP142+TIP147 и самовозбуждение УНЧ

С советскими транзисторами 825+827 УНЧ работает хорошо, пришло время проверить в работе транзисторы, которые я планирую ставить в усилитель, поскольку их намного проще крепить к радиаторам (чем те же КТ в корпусе TO-3) - это TIP142 и TIP147, они показаны крупным планом на рисунке 10.

Припаял к проводникам новые транзисторы, на всякий случай подключил акустические колонки к выходам УНЧ через резисторы 470 Ом. Включил питание усилителя, сигнал пока что на вход не подавал - в одном из каналов слышен свист и гул, а во втором тишина.

Пощупал пальцами транзисторы - в одном из каналов (тот что шуми) транзисторы очень быстро нагрелись до большой температуры. Выключил схему, подождал пока TIP"ы остынут, включил питание и подал сигнал - оба канала играют.

Что интересно, с использованием КТ825+КТ827 подобного эффекта не было, в режиме без сигнала транзисторы лежат себе едва тепленькие, возможно что TIP142 и TIP147 попались с очень большим коэффициентом усиления или же поддельные.

Решил все же разрезать несколько дорожек и провести парочку экспериментов, которые возможно покажут причину возникновения генерации в этом канале усиления:

Перекинуть землю, которая идет к цепям обратной связи;
Вынести наружу RC-цепочку обратной связи, которая идет близко к остальным компонентам.

Рис. 35. Эксперименты по поиску причины возбуждения канала усиления.

Разрезал нужные дорожки, впаял проводник и RC-цепочку (100К+30пФ) со стороны печатных соединений, включил усилитель - ничего не изменилось.))

Значит причина кроется где-то в другом месте. Попробовал разнести проводники с транзисторами на большее расстояние - шум немного уменьшился, подал входной сигнал и дал громкости и...лампочки в цепи питания зажглись...под Новый Год.)

Выгорел TIP142, пошел перекос напряжения в контроллере микросхемы и таким образом вместе с перегоревшим транзистором полностью открылся еще и TIP147, но он уцелел...и это во многом благодаря лампам накаливания, которые светились ярко все 6шт. Поставил в выгоревший канал 825+827 - работает, микросхема цела!

Решил я повнимательнее присмотреться к этим TIP142, слева каждой из пар на фото показаны именно эти транзисторы в сравнении с TIP147, а также снизу приведен чертеж корпуса и подкладки этих транзисторов из официального даташита STMicroelectronics.

Рис. 36. Сравнение купленных мною транзисторов TIP142 (похоже что подделка) и TIP147 (оригинал).

Замеченные отличия этих странных TIP142 от TIP147:

Отверстие под винт для крепления - меньшего диаметра;
Покрытие ножек очень "дешево" блестит, оно не такое как у TIP147 и большинства деталей;
Логотип ST и надписи по качеству очень отличаются;
Два из трех вдавленных кружков находятся под отверстием, а не над ним как в даташите;
Форма подкладки в виде простого прямоугольника, а не фигурная;
Ножки по бокам должны быть прямыми, а у них есть выступы.

Ко всему этому можно еще добавить что сопротивления при прозвонке Б-К и Б-Э отличаются почти в 2 раза, об этом я уже писал выше.

На следующий день подался я на базар за новыми транзисторами, прикупил для эксперимента две пары BDW93C+BDW94C в корпусе TO-220, удалось найти один оригинальный TIP142 и взял все же еще один подозрительный TIP142 для теста.

Рис. 37. TIP142 - оригинал и подделка, транзисторы BDW93 и BDW94.

Проверка этих транзисторов (в режиме прозвонки, с сигналом) показала следующую картину:

Транзистор	Б+ К-	Б- К+	Б+ Э-	Б- Э+	К+ Э-	К- Э+
BDW94C (PNP)	?	774	?	920	596	?
BDW93C (NPN)	730	?	1062	?	?	561
TIP142 (ориг.)	764	?	870	?	?	615
TIP142 (не ориг.)	758	?	1365	?	?	722

Как видим, у оригинального TIP142 нет такой большой разницы в показаниях при измерении переходов Б-К и Б-Э. Показания для транзисторов серии BDWxx - есть небольшой разброс, но похоже что все в порядке.

Первым делом решил испытать в деле BDW93 и BDW94, и поскольку подкладки их корпусов достаточно маленькие, то установил эти транзисторы на небольшие радиаторы, извлеченные из платы какого-то нерабочего старого монитора с ЭЛТ-трубкой.

Рис. 38. Тест усилителя с транзисторами BDW93 + BDW94 в одном канале и КТ825 + КТ827 в другом.

Усилитель сразу запел, никакого перегрева не наблюдалось и все работало хорошо.

Подключил к проблемному каналу оригинальный TIP142 и TIP147, подал питание - тот же гул и перевозбуждение. Решил запаять транзисторы напрямую в печатную плату со стороны дорожек, без проводников, есть вероятность что наводки здесь создают именно проводники в сочетании с этими транзисторами.

Рис. 39. Плата усилителя на TDA7250 с впаянными в нее транзисторами TIP142 и TIP147.

Включил усилитель в таком виде - в динамиках тишина, транзисторы тепленькие, подал сигнал и заработали оба канала, правда на большую громкость не включал, поскольку здесь на транзисторы уже лучше поставить радиаторы.

Укоротил проводники в два раза, оставил кусочки длиной по 8-9см чтобы хватило для подключения транзисторов закрепленных на радиаторы, подал питание - все отлично, перевозбуждения нет, аномального нагрева нет, работают два канала.

Рис. 40. Подключение транзисторов к плате укороченными проводниками, тест.

После этого установил вместо оригинального TIP142 тот что со странным корпусом - также работает. Можно крепить транзисторы на радиатор и уже тогда провести полномасштабный тест на большой выходной мощности.

Вывод: при повторении подобных УНЧ старайтесь делать проводники к транзисторам как можно короче, не скручивайте их вместе в жгут!

Возможно эти поддельные транзисторы неплохо себя покажут, у меня в наличии всего лишь один оригинальный 142-й, в остальных случаях продавцы предлагали мне именно не оригиналы, поэтому придется все же использовать один не оригинал, посмотрим...

Крепление транзисторов TIP142, TIP147 и подключение модуля УМЗЧ

Прежде чем крепить транзисторы к радиатору нужно было извлечь из усилителя старые модули УМЗЧ. Для этого необходимо открутить три винта, которыми радиатор прикреплен к корпусу усилителя, а потом уже можно будет удобно открутить платки с транзисторами.

Рис. 41. Откручиваем старые модули УМЗЧ усилителя Радиотехника У-101 от радиатора.

Транзисторы модулей УМЗЧ прикручены коллекторами попарно к отдельным охлаждающим подкладкам из толстого металла, который впрессованными в него ножками также припаян к платкам.

Эти металлические подкладки приклеены каким-то до сих пор липким клеем к радиатору через изоляционную пленку (не слюду). Из разобранной конструкции видно что эти подкладки прилегали к радиатору не очень плотно, между пленкой и клеем образованы пустоты, что наверное не лучшим образом сказывалось на охлаждении выходных транзисторов.

Платку нового усилителя мощности я решил разместить вертикально - она компактная и ее высота позволяет это сделать в корпусе усилителя Радиотехника У-101. Сразу прикинул длину проводников к транзисторам и потом их укоротил до нужной величины.

Поверхность радиатора, на которой будут крепиться транзисторы, очистил от остатков клея с помощью ватки и этилового спирта.

Рис. 42. Планировка размещения печатной платы относительно к радиатору для транзисторов.

Крепить транзисторы решил теми же винтиками, которыми были прикручены к радиатору металлические подкладки со старыми модулями.

Диаметр этих винтов оказался немного большим чем диаметр отверстий в транзисторах TIP147, а что уже говорить про не оригинальный TIP142. Эту проблема была решена с помощью круглого алмазного напильника.

Рис. 43. Алмазный напильник для подгонки диаметра отверстий у транзисторов серии TIP.

Каждая подкладка транзистора серии TIP в данном случае подключена к коллектору, поэтому данные компоненты нужно прикручивать к радиатору только через изоляционные термопроводящие прокладки. Я извлек такие прокладки из нерабочих импульсных блоков питания.

Рис. 44. Резиновые термо-прокладки, транзисторы TIP142+TIP147, винтики и радиатор.

Транзисторы были припаяны к проводникам идущим от модуля УМЗЧ, места соединений заизолированы с помощью термоусадок.

Рис. 45. Транзисторы установлены на радиатор и подключены к модулю УМЗЧ.

Для подключения нового модуля УМЗЧ к выводам питания и выходам УНЧ Радиотехника думал сначала использовать четырехпиновые разъемы MOLEX от компьютерного блока питания, но потом нашел более простой путь в котором уже все почти готово - использовать коннекторы из старых модулей УМЗЧ.

Рис. 46. Коннекторы для подключения проводников усилителя Радиотехника У-101 к печатной плате.

Для установки этих плоских коннекторов в мою самодельную плату УМЗЧ нужно будет немного подкорректировать отверстия идущие к питанию и выходам двух каналов.

Решил эту задачу с помощью лобзика: немножко рассверлил отверстия в плате чтобы в них влезла пилочка лобзика, продел ее, зажал и выпилил нужные удлиненные отверстия. После этого без проблем запаял коннекторы в печатную плату, не пожалев для этого много припоя чтобы они хорошо держались.

Рис. 47. Установка силовых коннекторов в модуле усилителя мощности НЧ.

При установке радиатора на свое место не стоит забывать об одном интересном компоненте - датчике температурной системы защиты, его также нужно установить на свое место.

В роли датчика температуры здесь выступает один переход транзистора КТ315В (смотри схему на рисунке 3, модуль U6 - транзистор VT5).

Рис. 48. Транзистор КТ315В в качестве датчика температуры системы термо-защиты усилителя.

Крепления печатной платки с компонентами решил выполнить с помощью одного прочного соединения, состоящего из длинного винта и трубочек. Дополнительную поддержку платки выполняют толстые проводники, которые припаяны к транзисторам.

Рис. 49. Узел крепления печатной платы к радиатору усилителя мощности.

Вот как выглядит такое крепление:

Рис. 50. Плата модуля УМЗЧ надежно прикреплена к радиатору.

Подключил уже собранный модуль ко всем проводникам:

Три коннектора питания (земля, плюс и минус);
Два коннектора от платы защиты;
Выходы предварительного усилителя припаял ко входу УМЗЧ (два общих для входов прозвонил спаял вместе).

Подключил к усилителю шнур питания, проводники от колонок вставил в выходные гнезда и на всякий случай подключил по резистору на 470 Ом, мало ли что.

Для удобной подачи сигнала решил использовать фронтальное входное гнездо усилителя под названием "воспр.", для этого ручку переключателя "копир входы" выставил в положение "2->1", а ручку "СЕЛЕКТОР ВХОДОВ" в положение "2".

Распиновка сигнального советского разъема стандарта DIN-5 в этом усилителе следующая: если смотреть на разъем (гнездо) спереди с расположенным снизу ключом, то средний контакт сверху - это общий, два контакта справа - это входы, оставшиеся два контакта не используются.

Рис. 51. Подача сигнала на усилитель Радиотехника У-101 стерео, положения переключателей входов.

Включил питание усилителя, запустил на смартфоне проигрывание песни, начал вращать ручку громкости усилителя - работает! Добавил громкости чтобы был виден уровень сигнала на индикаторе выходной мощности - звук пропал, один канал на индикаторе светится полностью вплоть до красного, сразу выключил усилитель.

Думал может ложное срабатывание защиты (возможно ее нужно будет подстроить), включил снова - сразу же светится на индикаторе заполненный сегмент одного канала на максимальный уровень, что характерно, щелчка реле при включении не было.

При повторном кратковременном включении замерил напряжения на выходах каналов - у одного из каналов 26В, вот почему сработала защита. Позвонка транзисторов показала что вышел из строя TIP142 (не оригинал), его выводы К-Э в обе стороны звонятся с сопротивлением примерно 5 Ом, он пробит.

Была вероятность что он утянет за собой в мусорный бак и микросхему, но нет, все обошлось. Поскольку колонки подключены через резисторы 470 Ом, думал может нагрузка с таким большим сопротивлением как-то повлияла на эту ситуацию...

Решил рискнуть и подключить колонки напрямую, заменил выгоревший TIP142 на оставшийся новый не-оригинал, посмотрим что получится, в любом случае я уже знаю что защита в усилителе работает исправно.

Включил питание, дал примерно 20% громкости - играет, подождал немного и увеличил уровень громкости примерно до 60% - звук пропал, сработала защита и отключила колонки, индикатор выходной мощности показал своим "зашкаливанием" что проблема опять с тем же каналом, быстро выключил питание.

Прозвонил все транзисторы - выгорел неоригинальный TIP142.

Рис. 52. Вышедшие из строя не оригинальные транзисторы TIP142 там, где им и место.

Исправных TIP142 у меня не осталось (хотя второй канал с оригинальным работает отлично), на базаре оригиналов в наличии ни у кого пока что больше нет, заказывать из интернет-магазина и объяснять менеджерам как должен выглядеть нужный мне транзистор - займет время, а хочется уже все завершить, итак уже было приключений...

Можно конечно повозиться несколько часов и установить на радиатор КТ825+КТ827, но у меня же еще остались транзисторы серии BDWxx - попробую их в деле.

Крепление транзисторов BDW93, BDW94

С креплением этих транзисторов немножко сложнее - придется сверлить новые отверстия в радиаторе, а также позаботиться чтобы крепежный винт не был соединен с подкладкой транзистора.

Использовал для этой цели изоляционные шайбы и кусочки кембриков, которые будут одеваться на винт и изолировать его от внутреннего кольца подкладки транзистора.

Рис. 53. Элементы изолированного крепления для транзисторов BDW93, BDW94.

На радиаторе выполнил разметку под отверстия и просверлил их сверлом диаметром 2,5мм, потом нарезал резьбу метчиком под 3мм винт. Если бы не было метчика, то просверлил бы отверстия большим сверлом и использовал бы более длинные винтики с гаечками.

Рис. 54. Подготовка отверстий в радиаторе для крепления транзисторов в корпусе TO-220.

Для изоляции подкладок транзисторов (коллекторы) от радиатора я также применил резиновые термо-прокладки, только меньшего размера, как раз под корпус TO-220.

Рис. 55. Подготовка к установке транзисторов на радиатор через резиновые термопрокладки.

Установил радиатор с модулем УМЗЧ на TDA7250 в корпус усилителя, подключил все коннекторы, подпаял вход. Включил питание и подал сигнал со смартфона - играет!

Добавил громкости примерно на 60% - тоже все хорошо. Добавил уровень сигнала чтобы индикаторы выходной мощности показывали полную загрузку (с красными отметками) - колонки буквально разрывает от мощности, все играет и никаких проблем.

Рис. 56. Транзисторы BDW93 и BDW94 в выходных каскадах нового модуля УМЗЧ усилителя Радиотехника У-101.

Погонял я эту модернизированную конструкцию примерно 20 минут на большой громкости - радиаторы немного тепленькие, звук достаточно хороший, чувствуется что есть еще запас мощности, но колонки палить не стал.

В завершение можно немного подкорректировать отображение уровней выходной мощности на газоразрядном индикаторе, изменяя ползунки резисторов R4 и R5 (схема на рисунке 3 - модуль U8).

Ниже привожу фотографии внутренностей усилителя с видом сверху и снизу (кликабельные фото):

Рис. 57. Фото модернизированного усилителя Radiotehnika U-101 stereo (сверху).

Рис. 58. Фото усилителя Radiotehnika U-101 stereo с новым модулем УМЗЧ (снизу).

Заключение

Задача по восстановлении и модернизации усилителя "Radiotehnika U-101 stereo" выполнена! Думал что обойдется без приключений, но их оказалось предостаточно. Получил интересный опыт, который возможно пригодится в будущем не только мне, но и тем кто читает данную статью.

В завершение статьи смонтировал небольшую видео-демонстрацию работы усилителя со снятой верхней крышкой. Снимал на смартфон, от большого уровня звука микрофон смартфона начал искаженно воспринимать то что творится, тем не менее для демонстрации этого хватит.

Внимание! Примерно на середине видео будет увеличен уровень воспроизведения в усилителе, снизьте громкость в своем видео-плеере.

Усилитель радиотехника у 101 — вот решил попробовать написать статью про переделку усилителя. Ну начну наверное с его истории, а именно почему же я решил его полностью переделывать. Во первых, всё старое, не соответствует современности. А во вторых, он трудился очень усердно, до того, как попал мне в руки, соответственно ломался не раз.

Раз 6 ремонтировали оконечный каскад, ремонтировали темброблок 2 раза, со входным селектором что то непонятное было, и к тому же один раз сожгли индикатор, подключив его не правильно, но там поставили другой от другого усилителя, но я умудрился его тоже сжечь, когда сам ковырялся в усе. В общем, там сказать, передали по наследству мне этот усь. Решил с этими глюками покончить, переделав его полностью.

До переделки он выглядел вот так:

Оконечный усилитель

Хотел вставить туда что то поинтересней, не какую-то там 7294, а что-нибудь по серьёзней. Гуглив в течении недели я нашёл то, что мне нужно.

Параметры такие:

THD: ~0.005% (measured) sim’d: 0.002%
Power into 8ohm: 60 watts
Power into 4ohm: 100 watts
Gain: 32dB (~1:40) full output at 0.7v input (0.5v rms)
Feedback: 57dB
Phase margin: > 90°
Supply voltage: +/- 36v
Biasing: 55ma, 12.1mv across a single 0.22 ohm
Frequency response: 3.2hz to 145khz (-1db) using 4.7uf input cap
Phaseshift at 10khz: <3°

Неправда ли красивые характеристики? Не долго думая, я собрал 1 канал, а там уже и 2 доделал. Качество звука имеет замечательное!
Огромный минус это то, что под него не было печатной платы в формате lay, а в других программах не умею пользоваться, поэтому пришлось наложить рисунок и перевести плату в лайт. Теперь другие люди, которые хотят собрать этот усилитель смогут повторить его без проблем. Плату смотрите в приложениях.

А главное это то, что мощность около 100Вт на нагрузку 4 Ома при питании +-33В. Это то что надо! Хоть я и собрался переделывать, но трансформатор решил оставить прежний. При выпрямлении в постоянку, там было подходящее напряжение. Ещё один плюс, 2 таких усилителя могут работать на родном радиаторе от у101, без перегрузки, проверено! Нагрев радиатора при полной выходной мощности у меня не превышал 70 градусов в течении часа, да я люблю очень громко слушать музыку

Небольшое руководство по сборке и настройке оконечного усилителя.

Винтажный усилитель радиотехника у 101 содержит на выходе каскада следующие компоненты: транзисторы выходные пара 2SC5200/2SA1943. Но в оригинальной схеме стояли MJL3281A/MJL1302A, а MJE15030/MJE15031 были заменены на 2SA1837/2SC4793. Транзисторы BC везде продаются, заменять их не на что не надо, они распространены. BD135 я заменил на BD139, работает так же. А вот с MPSA18 могут и быть проблемы, если не найдете их, то можно заменять спокойно на BC550, но при впайке в плату его нужно развернуть на 180 градусов, т.к. у него ЗЕРКАЛЬНАЯ ЦОКОЛЁВКА, в отличие от MPSA18.

Подстроечный резистор VR1 можно и вертикальный типа 3296 многооборотный, а можно и обычный однооборотный, я бы посоветовал 3296 брать, легче подстроить усилитель, при первом включении усилителя этот резистор должен иметь МАКСИМАЛЬНОЕ сопротивление.

Резисторы R24 R25 0.22 Ом на 5Вт цементные. Резисторы R22 R23 1.2 Ом по 1Вт. Резистор R26 4.7ом на 1-2Вт. Резистор R27 10 Ом 2Вт, поверх него намотана катушка 10 витков проводом 0.8мм. Все остальные резисторы по 0.25Вт.

Конденсаторы… Фуфло сюда лучше не ставить. Конденсаторы электролитические по питанию нужно брать с запасом по напряжению, у меня на 50В при питании +-33В.

Конденсатор C3 470мкФ от 16В. Конденсатор на входе усилителя C1 нужен плёночный, от 4.7мкФ на 63в, можно полипропиленовый жёлтый, вертикально поставить, идеально подойдёт. Очень желательно плёнку использовать, но если не найдёте, то включаем встречно 2 конденсатора по 10мкФ на вольт 50 минусами, а крайние плюсы впаиваем в плату, и желательно добавить параллельно сборному конденсатору плёночный конденсатор, хотя бы на 1мкФ.

C15 47нФ 63В кап плёночный, в питании C9 C11 C16 C17 тоже желательно плёнку поставить.

Остальные конденсаторы керамические, желательно NPO, но если не найдете, то можно и воткнуть китайские коричневые, но я бы поискал что получше.

Предохранители от 2.5А.

В принципе то и всё, можно идти собирать легендарный усилитель радиотехника у 101 .

Транзисторы нужно устанавливать на радиатор через изолирующие прокладки, и не в коем случае не замыкать!

Правильно собранный усилитель сразу же включается и его можно слушать. Первое включение лучше делать через лампу, вставленную между 220в и первичной обмоткой трансформатора, если где то ошиблись, то лампа будет светиться, но детали у вас не сгорят.

Если вы бесстрашные, вы уверены в себе и вам ничему не помеха, то что ж, удачи, включайте без лампы, если что то фонит, гудит или горит сразу же выключаем его, и ищем ошибки. Но всё-таки лучше собирать без ошибок, гуглить тщательно по каждому затыку, ибо если ошибётесь, то ошибка может дорого выйти.

Настройка усилителя

Уже собрали? Вау! Поздравляю. Теперь осталось дело за малым.

Нужно выставить ток покоя в пределах 50-70мА. Я выставил 70мА.

Для успешной настройки, усилитель радиотехника у 101 нужно прогреть, просто включаем его и слушаем музыку минут 30, дело в том, что пока мы его не настроили, он работает в режиме В, соответственно он сам не будет нагреваться.

Ну как звук? Отличный конечно же. Теперь нам нужен мультиметр. Выставляем в режим измерения милливольты, а щупы включаем между ЭМИТТЕРАМИ первого и второго транзистора, и выставляем нужный ток покоя, крутя не спеша резистор VR1. Для 70мА это 30,8мВ (U=I*R, U=70мА*(2*0.22 Ом)=30,8мВ).

Вот и всё, поздравляю! Со вторым каналом делаем аналогичные действия.

Темброблок

Чуть чуть переделанная схема:

Переменные резисторы отпаиваем из темброблока от у101, откусываем дополнительные выводы, и впаиваем в плату, предварительно вставив крепёжную плашку.

Операционный усилитель здесь нужен «музыкальный», рекомендован NE5532, но можно поискать аналоги, я например, использовал RC4580IP, был добыт из звуковой аппаратуры.

Все конденсаторы в звуковом тракте плёночные! А вот в питании электролиты по 470мкФ на 25В. Резисторы в питании 1кОм по 0.5Вт. Остальные резисторы по 0.25Вт. Стабилитроны использовал 1N4743, других менее мощных, к сожалению не было.

В настройке не нуждается, работает сразу.

Внимание! На плате имеется перемычка SMD, или резистор 0 Ом со стороны дорожек. Не забудьте поставить!

Плата в *.lay есть в приложениях.

Блок питания

Тут уже сами выбираете что предпочитаете. Я предпочёл капы по 22000мкФ, но здесь желательно запараллелить несколько конденсаторов, чтобы в сумме было около 20000мкФ, общий ESR конденсаторов будет меньше, чем у большого одного, следовательно при пике сможет отдать больше ток. Софт старт здесь оказался не нужным. У меня диоды КД2997. Пленочные конденсаторы на 1-4.7мкФ на 63В.

Плату блока питания смотрите в приложениях.

Как подключать трансформатор?

Выводы 2 и 2 соединяем между собой. А 220 подключать к выводам 1 и 1.

Теперь… Выводы 7 и 7 соединяем, а выводы 8 и 8 будем подключать к индикатору.

Блок защиты

Хоть можно и оставить родную, но я всё же решил заменить. Использовал готовый от усилителя Оплеуха Микрухам, автор Илья С. (Nem0). Защищает от перегруза и от постоянки на выходе, причём от постоянки как от плюса, так и от минуса относительно земли.

Все резисторы по 0.25Вт. Транзистор BD135 тоже можно заменить на BD139, необходимо установить на небольшой радиатор. Стабилитроны на 12В и 13В, сборный, получается на 25В. Реле на 24В.

Конденсаторы C1 C2 C3 C4 на 25В. С5 на 50В.

Плата тоже в приложениях. На одной плате уже расположена защита для двух каналов.

Индикатор

Тут бы я оставил родной индикатор, но так, как я его сжег при неправильном подключении, дело в том, что туда поставили другой индикатор, то схемы на него я не нашёл нигде, предположительно это был радиоконструктор.

Все резисторы по 0.25Вт. Крайние светодиоды «100Вт» красные, остальные зелёные. Настраивается следующим образом: подключаем к выходу усилителя радиотехника у 101 и крутим подстроечный резистор, при максимальной громкости, чтобы показывал всю шкалу индикации, а при минимальной громкости, чтобы светодиод «0.2Вт» подмигивал.

Тоже самое делаем и со вторым индикатором. При первом включении индикатора, выставите переменный резистор в среднее положение.

Монтаж

Теперь всё запихиваем в корпус. Придумал такой крепёж для клемм подключения колонок. Вот так, вырезал из текстолита.

Статья посвящена доработке и восстановлению любимого многими усилителя «Радиотехника-У-101», который и сейчас подкупает своим привлекательным внешним видом.

Сбылась моя давняя мечта и эта «девочка-красавица» появилась у меня в доме.
Надо отдать должное предыдущему хозяину - внешний вид у нее замечательный! Аппарат попался не перелопаченный, с НЕхрипящими переменными резисторами и без каких либо вмешательств и улучшайзеров.

Первое подключение ее к сети и попытка услышать ее голос произвели на меня гнетущее впечатление! ЭТО назвать звуком нельзя было. Вместо низких частот - хрип, плюс фон частотой 50 Гц в колонках, в общем - ужас. Заключение: срочно в ремонт и модернизацию!
Несколько дней в интернете на поиски нужной информации. Составляем на бумажке план работ. Сразу оговорюсь: восстанавливать будем в исходном, заводском варианте.
Включаем паяльник. Поехали!

Первым делом меняем ВСЕ электролитические конденсаторы. Аппарат довольно старый, выпуска 25 мая 1984 года. Вместо вышеуказанных конденсаторов в нем остались лишь предметы внешне очень похожи на электролитические конденсаторы, но теперь уже с совершенно другими функциями. Часть подалась в класс резисторов с некоторым сопротивлением, а другая часть подалась в резисторы с бесконечным сопротивлением!

«Красные флажки из глины» тоже удаляем!

1. Блок питания

Заменяем конденсаторы фильтра блока питания. По питанию ±26В я поставил 10000 и 4700 мкф и по питанию ±31В по 4700 мкф в плечо. Так же заменяем диоды на КД 213. (Эти и далее в статье номиналы деталей не являются рекомендательными, так как они использовались те, что под рукой, т.е дома). Попутно меняем провода, идущие с трансформатора к плате блока питания на провода с бОльшим сечением. Учитывая мощность усилителя я ограничился сечением 0,75 мм 2 .
Шунтируем пленкой. Убираем тонюсенькую перемычку на силовом трансформаторе (выв. 6-6*) на два отдельных провода с каждой катушки до общей точки платы блока питания.

Далее вешаем конденсатор параллельно первичной обмотке сетевого питания 0,047 мкф х 630 В. Тем самым немного избавляемся от помех от сети.

Теперь мы имеем нормальный блок питания. А это почти половина дороги к успеху.

2. Питание микросхем платы входов

На плате входов U2 ампутируем умножитель напряжения (переменка 16 В в пост. 38 В). Он нам ни к чему. У нас есть свои +31 В в блоке питания. Удаляем С7, VD1, VD2. Напряжение +31 В через имеющийся предохранитель сразу подаем на С10.

3. Питание микросхем предварительного усилителя

В предварительном усилителе U5 УНЧ-П напряжение питания микросхем К157УД2 проседало при проигрывании звука с 13 В до 9 В! А это не есть хорошо! Меняем С37, С38 на свежие, параллельно им вешаем стабилитроны на 15 В, шунтируем их пленкой. Токоограничивающие резисторы R47 и R48 меняем на резисторы 1,1 кОм мощностью 1 Вт. Теперь и тут порядок!

4. Выходные разъемы

Меняем выходные разъемы. Немного поработаем дрелью и напильником. Удаляем входной сетевой разъем, ставим держатель сетевого предохранителя. В результате получаем это:

5. Борьба с фоном

Достал! Нет сил! Меняем конденсаторы в фонокорректоре на свежие.

Это нам мало дало, но для профилактики не помешает.
В ходе производимых работ было замечено, что фон увеличивается, когда подносишь руку к шлейфу, соединяющему плату входов с предварительным усилителем. Ага! Попался красавчик!
Отпаиваем провода со входа предварительного и… тишина!!! Точно он! Поможет только массовая экранизация!
Можно было бы пустить отдельными экранированными проводами, но я поступил иначе.
Снимаем фишку со шлейфа.

Находим кусок экранированного кабеля, снимаем с него оплетку, формуем ее, конец пропаиваем, чтобы не разбиралась.

Теперь аккуратно просовываем в нее наш шлейф. Опять формуем по шлейфу. Ставим взад фишку. Получилась вот такая змея.

Экранную оплетку изолируем. Лучше одеть сверху термоусадочную трубку и усадить. Соединение с общим проводом делаем только с одной стороны – со стороны приемника сигнала.
Ставим шлейф на место. Включаем. Фон самоубился! Есть немно-о-о-жечко, еле слышно при повороте ручки регулятора громкости на максимум, но это ничто по сравнению с тем фонищем, что был!

6. Оконечный усилитель

В ходе работ работоспособность усилителя проверялась после каждого изменения. Но, все не то. Не устраивал меня звук. Вялый какой то. И басов нет. Только пердежЪ какой-то. Меряем токи покоя поканально: 26 мА и 30 мА.
Тут меня осенило. Вот кто меня не пускает! В оконечнике прибалты впаяли токовыравнивающие датчики тока R32, R33, R38, R39 = 1 Ом 0,5 Вт!!!

Для моих колонок, имеющих сопротивление 4 Ом, дополнительных два ома явно избыточны! Тут нам помогут белые кирпичи от наших желтолицых братьев! Меняем на 0.22 Ом 5 Вт.

Включаем. Вот она - динамика! Вот они - низкие! Держала аппарат защита на транзисторах VT11, VT12.
Наконец то «девочка» запела!!! Еще как запела!

По ходу действия заменил деревянные транзисторы П308 (VT7, VT10) явно не процветающие своими характеристиками (особенно током – 30 мА) на то, что было дома - 2N5551, отобранные попарно для каждого канала. Выводы, правда, пришлось перегнуть - поменять местами базу с коллектором.

Далее выставлял «ноль» на выходе оконечников. До замены П308 было 77 мВ и 110 мВ, после замены стало 60 мВ и 60 мВ соответственно. После замены корректировал R5 (3к9). Установил резистор номиналом 4к52 (были такие) и на выходах стало чуть меньше 30 мВ. На этом и успокоился. Можно было еще повозиться, но не стал. Решил, что хватит.

Теперь ток покоя! Нормально выставить ток покоя не удавалось из за припавших пылью, состарившихся подстроечных резисторов. Здесь мне помогли мои любимые многооборотники СП5-2. Ноги им пришлось удлинить из отсидевших отлежавших свой срок резисторов МЛТ-1 редковостребуемого номинала.

Возможно, будет полезно почитать: