UMZCH visoke vjernosti Nikolaj Sukhov 1989 recenzije. UMZCH VV sa sustavom upravljanja mikrokontrolerom. Rad kompenzatora otpora AC kabela

UMZCH BB-2010 je novi razvoj iz dobro poznate linije UMZCH BB (high fidelity) pojačala. Brojna tehnička rješenja bila su pod utjecajem Agejeva rada.

Tehnički podaci:

Harmonijska distorzija na 20000 Hz: 0,001% (150 W/8 ohma)

Mala propusnost signala -3 dB: 0 – 800000 Hz

Brzina pada izlaznog napona: 100 V/µs

Omjer signal-šum i signal-pozadina: 120 dB

Električni dijagram VVS-2010

Zahvaljujući upotrebi op-amp-a koji radi u laganom načinu rada, kao i upotrebi u naponskom pojačalu samo kaskada s OK i OB, pokrivenih dubokim lokalnim OOS-om, UMZCH BB karakterizira visoka linearnost čak i prije općeg OOS je pokriven. U prvom pojačalu visoke kvalitete davne 1985. godine korištena su rješenja koja su se do tada koristila samo u mjernoj tehnici: DC podržava zaseban servisni čvor; kako bi se smanjila razina izobličenja sučelja, prijelazni otpor kontaktne skupine AC sklopnog releja pokriven je zajedničkom negativnom povratnom spregom, a poseban čvor učinkovito kompenzira utjecaj otpora AC kabela na ove iskrivljenja. Tradicija je sačuvana u UMZCH BB-2010, međutim, opći OOS također pokriva otpor izlaznog niskopropusnog filtra.

U velikoj većini dizajna drugih UMZCH, profesionalnih i amaterskih, mnoga od ovih rješenja još uvijek nedostaju. Istodobno, visoke tehničke karakteristike i audiofilske prednosti UMZCH BB postižu se jednostavnim rješenjima krugova i minimalnim brojem aktivnih elemenata. Zapravo, ovo je relativno jednostavno pojačalo: jedan kanal se može sastaviti za nekoliko dana bez žurbe, a podešavanje uključuje samo podešavanje potrebne struje mirovanja izlaznih tranzistora. Posebno za početnike radio amatere razvijena je tehnika za ispitivanje performansi čvor po čvor, kaskadno po stupanj i prilagodbu, pomoću koje možete zajamčeno lokalizirati moguće pogreške i spriječiti ih. moguće posljedicečak i prije nego što je UMZCH potpuno sastavljen. Sva eventualna pitanja o ovom ili sličnim pojačalima imaju detaljna objašnjenja, kako na papiru tako i na internetu.

Na ulazu pojačala nalazi se visokopropusni filtar R1C1 s graničnom frekvencijom od 1,6 Hz, sl. 1. Ali učinkovitost uređaja za stabilizaciju načina rada omogućuje pojačalu da radi s ulaznim signalom koji sadrži do 400 mV napona istosmjerne komponente. Dakle, C1 je isključen, čime se ostvaruje vječni audiofilski san o stazi bez kondenzatora i značajno poboljšava zvuk pojačala.

Kapacitet kondenzatora C2 ulaznog niskopropusnog filtra R2C2 odabran je tako da je granična frekvencija ulaznog niskopropusnog filtra, uzimajući u obzir izlazni otpor pretpojačala 500 Ohm -1 kOhm, u rasponu od 120 do 200 kHz. Na ulazu operativnog pojačala DA1 nalazi se krug korekcije frekvencije R3R5C3, koji ograničava pojas obrađenih harmonika i smetnji koji dolaze kroz povratni krug s izlazne strane UMZCH na pojas od 215 kHz na razini od -3 dB i povećava stabilnost pojačala. Ovaj sklop omogućuje smanjenje signala razlike iznad granične frekvencije kruga i time eliminira nepotrebno preopterećenje naponskog pojačala visokofrekventnim signalima smetnji, smetnjama i harmonicima, eliminirajući mogućnost dinamičkog intermodulacijskog izobličenja (TIM; DIM).

Zatim se signal dovodi do ulaza niskošumnog operacijskog pojačala s tranzistorima s efektom polja na ulazu DA1. Protivnici iznose mnoge "tvrdnje" na UMZCH BB u vezi s upotrebom op-amp na ulazu, što navodno pogoršava kvalitetu zvuka i "krade virtualnu dubinu" zvuka. S tim u vezi, potrebno je obratiti pozornost na neke sasvim očite značajke rada operacijskog pojačala u UMZCH VV.

Operacijska pojačala pretpojačala, op-pojačala nakon DAC-a prisiljena su razviti nekoliko volti izlaznog napona. Budući da je pojačanje operacijskog pojačala malo i kreće se od 500 do 2000 puta na 20 kHz, to ukazuje na njihov rad s relativno visokim signalom razlike napona - od nekoliko stotina mikrovolta na LF do nekoliko milivolta na 20 kHz i velikom vjerojatnošću intermodulacije izobličenje koje donosi ulazni stupanj operacijskog pojačala. Izlazni napon ovih op-pojačala jednak je izlaznom naponu posljednjeg stupnja pojačanja napona, obično izvedenog prema krugu s OE. Izlazni napon od nekoliko volti pokazuje da ovaj stupanj radi s prilično velikim ulaznim i izlaznim naponima, i kao rezultat toga, unosi izobličenje u pojačani signal. Op-amp je opterećen otporom paralelno spojenih krugova OOS i opterećenja, koji ponekad iznosi nekoliko kilo-ohma, što zahtijeva do nekoliko miliampera izlazne struje iz izlaznog repetitora pojačala. Stoga su promjene u struji izlaznog repetitora IC, čiji izlazni stupnjevi troše struju ne veću od 2 mA, prilično značajne, što također ukazuje na to da unose izobličenja u pojačani signal. Vidimo da ulazni stupanj, stupanj pojačanja napona i izlazni stupanj op-ampa mogu unijeti izobličenje.

Ali dizajn strujnog kruga visokovjernog pojačala, zbog velikog pojačanja i ulaznog otpora tranzistorskog dijela naponskog pojačala, pruža vrlo blage radne uvjete za op-amp DA1. Prosudite sami. Čak iu UMZCH-u koji je razvio nazivni izlazni napon od 50 V, ulazni diferencijalni stupanj op-amp radi s razlikom signala s naponima od 12 μV na frekvencijama od 500 Hz do 500 μV na frekvenciji od 20 kHz. Omjer velikog ulaznog kapaciteta preopterećenja diferencijalnog stupnja, izrađenog na tranzistorima s efektom polja, i malog napona signala razlike osigurava visoku linearnost pojačanja signala. Izlazni napon op-amp-a ne prelazi 300 mV. što označava nizak ulazni napon naponskog pojačalnog stupnja sa zajedničkim emiterom iz operacijskog pojačala – do 60 μV – i linearni način njegova rada. Izlazni stupanj operacijskog pojačala daje izmjeničnu struju ne veću od 3 µA na opterećenje od oko 100 kOhm sa strane baze VT2. Posljedično, izlazni stupanj op-amp također radi u iznimno laganom načinu rada, gotovo u praznom hodu. Na stvarnom glazbenom signalu, naponi i struje su većinu vremena za red veličine manji od zadanih vrijednosti.

Iz usporedbe napona razlike i izlaznih signala, kao i struje opterećenja, jasno je da općenito operacijsko pojačalo u UMZCH BB radi stotinama puta lakšim, a time i linearnim, načinom rada od op- način pojačala pretpojačala i post-DAC op-pojačala CD playera koji služe kao izvori signala za UMZCH s bilo kojom dubinom zaštite okoliša, kao i bez njega uopće. Posljedično, isto operacijsko pojačalo će unijeti mnogo manje izobličenja u UMZCH BB nego u jednoj vezi.

Povremeno postoji mišljenje da izobličenja koja uvodi kaskada dvosmisleno ovise o naponu ulaznog signala. Ovo je greška. Ovisnost manifestacije kaskadne nelinearnosti o naponu ulaznog signala može se pridržavati jednog ili drugog zakona, ali uvijek je nedvosmislena: povećanje ovog napona nikada ne dovodi do smanjenja unesenih izobličenja, već samo do povećanja.

Poznato je da se razina produkata izobličenja na danoj frekvenciji smanjuje proporcionalno dubini negativa Povratne informacije za ovu frekvenciju. Pojačanje otvorenog kruga, prije nego što pojačalo dosegne OOS, na niskim frekvencijama ne može se mjeriti zbog malenosti ulaznog signala. Prema izračunima, pojačanje otvorenog kruga razvijeno za pokrivanje negativne povratne sprege omogućuje postizanje dubine negativne povratne sprege od 104 dB na frekvencijama do 500 Hz. Mjerenja za frekvencije počevši od 10 kHz pokazuju da dubina OOS na frekvenciji od 10 kHz doseže 80 dB, na frekvenciji od 20 kHz - 72 dB, na frekvenciji od 50 kHz - 62 dB i 40 dB - na frekvenciji od 200 kHz. Slika 2 prikazuje amplitudno-frekvencijske karakteristike UMZCH VV-2010 i, za usporedbu, slične složenosti.

Visoko pojačanje do OOS pokrivenosti glavna je značajka sklopa BB pojačala. Budući da je cilj svih trikova sklopa postići visoku linearnost i visoko pojačanje kako bi se održao duboki OOS u najširem mogućem frekvencijskom pojasu, to znači da su takve strukture jedine metode sklopa za poboljšanje parametara pojačala. Daljnje smanjenje izobličenja može se postići samo konstrukcijskim mjerama usmjerenim na smanjenje interferencije harmonika izlaznog stupnja na ulazne krugove, posebno na invertirajući ulazni krug, iz kojeg je dobitak maksimalan.

Još jedna značajka sklopa UMZCH BB je strujna kontrola izlaznog stupnja naponskog pojačala. Ulazno op-pojačalo kontrolira stupanj pretvorbe napona u struju, napravljen s OK i OB, a rezultirajuća struja se oduzima od struje mirovanja stupnja, napravljenog prema krugu s OB.

Korištenje linearizirajućeg otpornika R17 s otporom od 1 kOhm u diferencijalnom stupnju VT1, VT2 na tranzistorima različitih struktura sa serijskom snagom povećava linearnost pretvorbe izlaznog napona op-amp DA1 u struju kolektora VT2 za stvarajući lokalnu povratnu petlju dubine od 40 dB. To se može vidjeti usporedbom zbroja vlastitih otpora emitera VT1, VT2 - svaki od približno 5 Ohma - s otporom R17, ili zbrojem toplinskih napona VT1, VT2 - oko 50 mV - s padom napona na otporu R17 u iznosu od 5,2 - 5,6 V.

Za pojačala izgrađena korištenjem razmatranog dizajna kruga, opaža se oštro, 40 dB po dekadi frekvencije, smanjenje pojačanja iznad frekvencije od 13...16 kHz. Signal pogreške, koji je proizvod izobličenja, na frekvencijama iznad 20 kHz je dva do tri reda veličine manji od korisnog zvučni signal. To omogućuje pretvaranje linearnosti diferencijalnog stupnja VT1, VT2, koji je pretjeran na tim frekvencijama, u povećanje pojačanja tranzistorskog dijela UN-a. Zbog manjih promjena u diferencijalnoj kaskadnoj struji VT1, VT2 s pojačanjem slabi signali njegova linearnost sa smanjenjem dubine lokalne povratne veze ne pogoršava se značajno, ali rad op-amp DA1, o čijem načinu rada na ovim frekvencijama ovisi linearnost cijelog pojačala, olakšat će marginu pojačanja, jer svi naponi koji određuju izobličenje koje uvodi operacijsko pojačalo, počevši od signala razlike do izlaza, smanjuju se proporcionalno dobitku u dobitku na danoj frekvenciji.

Krugovi korekcije faznog voda R18C13 i R19C16 optimizirani su u simulatoru za smanjenje diferencijalnog napona operacijskog pojačala na frekvencije od nekoliko megaherca. Bilo je moguće povećati pojačanje UMZCH VV-2010 u usporedbi s UMZCH VV-2008 na frekvencijama reda veličine nekoliko stotina kiloherca. Dobitak u pojačanju iznosio je 4 dB na 200 kHz, 6 na 300 kHz, 8,6 na 500 kHz, 10,5 dB na 800 kHz, 11 dB na 1 MHz i od 10 do 12 dB na frekvencijama višim od 2 MHz. To se može vidjeti iz rezultata simulacije, slika 3, gdje se donja krivulja odnosi na frekvencijski odziv kruga za korekciju unaprijed UMZCH VV-2008, a gornja krivulja se odnosi na UMZCH VV-2010.

VD7 štiti spoj emitera VT1 od obrnutog napona koji nastaje zbog protoka struja punjenja C13, C16 u načinu ograničavanja izlaznog signala UMZCH naponom i graničnim naponima koji se pojavljuju u ovom trenutku velika brzina promjene na izlazu op-amp DA1.

Izlazni stupanj naponskog pojačala izrađen je od tranzistora VT3, spojenog prema zajedničkom osnovnom krugu, koji eliminira prodor signala iz izlaznih krugova kaskade u ulazne krugove i povećava njegovu stabilnost. OB kaskada, učitana na generator struje na tranzistoru VT5 i ulazni otpor izlaznog stupnja, razvija visoku stabilnu dobit - do 13 000 ... 15 000 puta. Odabir otpora otpornika R24 na pola otpora otpornika R26 jamči jednakost struja mirovanja VT1, VT2 i VT3, VT5. R24, R26 pružaju lokalnu povratnu spregu koja smanjuje Early efekt - promjenu u p21e ovisno o naponu kolektora i povećava početnu linearnost pojačala za 40 dB odnosno 46 dB. Napajanje UN-a zasebnim naponom, modulo 15 V višim od napona izlaznih stupnjeva, omogućuje uklanjanje učinka kvazi-zasićenja tranzistora VT3, VT5, koji se očituje u smanjenju p21e kada kolektor-baza napon pada ispod 7 V.

Trostupanjski izlazni pratilac sastavljen je pomoću bipolarnih tranzistora i ne zahtijeva nikakve posebne komentare. Ne pokušavajte se boriti protiv entropije štedeći na struji mirovanja izlaznih tranzistora. Ne smije biti manji od 250 mA; u autorskoj verziji - 320 mA.

Prije aktiviranja aktivacijskog releja AC K1, pojačalo je pokriveno OOS1, što se ostvaruje uključivanjem razdjelnika R6R4. Točnost održavanja otpora R6 i dosljednost ovih otpora u različitim kanalima nije bitna, ali za održavanje stabilnosti pojačala važno je da otpor R6 ne bude puno manji od zbroja otpora R8 i R70. Kada se aktivira relej K1, OOS1 se isključuje i krug OOS2, formiran od R8R70C44 i R4, i pokriva grupu kontakata K1.1, počinje raditi, gdje R70C44 isključuje izlazni niskopropusni filtar R71L1 R72C47 iz kruga OOS na frekvencijama iznad 33 kHz. Frekvencijski ovisan OOS R7C10 stvara roll-off u frekvencijskom odzivu UMZCH na izlazni niskopropusni filtar na frekvenciji od 800 kHz na razini od -3 dB i daje marginu u OOS dubini iznad ove frekvencije. Smanjenje frekvencijskog odziva na AC stezaljkama iznad frekvencije od 280 kHz na razini od -3 dB osigurano je kombiniranim djelovanjem R7C10 i izlaznog niskopropusnog filtra R71L1 -R72C47.

Rezonantna svojstva zvučnika dovode do emisije difuzora prigušenih zvučnih vibracija, prizvuka nakon djelovanja impulsa i stvaranja vlastitog napona kada zavoji zavojnice zvučnika prelaze preko linija magnetskog polja u rasporu magnetskog sustava. Koeficijent prigušenja pokazuje koliko je velika amplituda oscilacija difuzora i koliko brzo one slabe kada se AC opterećenje primijeni kao generator na punu impedanciju UMZCH. Ovaj koeficijent jednak je omjeru AC otpora prema zbroju izlaznog otpora UMZCH, prijelaznog otpora kontaktne skupine AC sklopnog releja, otpora izlaznog induktora niskopropusnog filtra obično namotanog žicom nedovoljnog promjera, prijelazni otpor stezaljki AC kabela i otpor samih AC kabela.

Osim toga, impedancija sustava zvučnika je nelinearna. Protok izobličenih struja kroz vodiče AC kabela stvara pad napona s velikim udjelom harmonijskog izobličenja, koji se također oduzima od neiskrivljenog izlaznog napona pojačala. Stoga je signal na AC stezaljkama izobličen mnogo više nego na izlazu UMZCH. To su takozvana izobličenja sučelja.

Kako bi se smanjila ova izobličenja, primjenjuje se kompenzacija svih komponenti izlazne impedancije pojačala. Vlastiti izlazni otpor UMZCH-a, zajedno s prijelaznim otporom kontakata releja i otporom žice induktora izlaznog niskopropusnog filtra, smanjen je djelovanjem duboke opće negativne povratne veze preuzete s desnog terminala L1. Osim toga, spajanjem desnog terminala R70 na "vrući" AC terminal, možete jednostavno kompenzirati prijelazni otpor stezaljke AC kabela i otpor jedne od AC žica, bez straha od generiranja UMZCH zbog faznih pomaka u žicama koje pokriva OOS.

Jedinica za kompenzaciju otpora AC žice izrađena je u obliku invertirajućeg pojačala s Ky = -2 na op-pojačalima DA2, R10, C4, R11 i R9. Ulazni napon za ovo pojačalo je pad napona na "hladnoj" ("uzemljenoj") žici zvučnika. Budući da je njegov otpor jednak otporu "vruće" žice AC kabela, za kompenzaciju otpora obje žice dovoljno je udvostručiti napon na "hladnoj" žici, preokrenuti je i preko otpornika R9 s otpor jednak zbroju otpora R8 i R70 kruga OOS, primijenite ga na invertirajući ulaz op-amp DA1. Tada će se izlazni napon UMZCH povećati za zbroj padova napona na žicama zvučnika, što je ekvivalentno uklanjanju utjecaja njihovog otpora na koeficijent prigušenja i razinu izobličenja sučelja na stezaljkama zvučnika. Kompenzacija za pad otpora AC žice nelinearne komponente povratnog EMF-a zvučnika posebno je potrebna za niže frekvencije raspon zvuka. Napon signala na visokotoncu ograničen je otpornikom i kondenzatorom spojenim u seriju s njim. Njihov kompleksni otpor mnogo je veći od otpora žica kabela zvučnika, tako da kompenzacija ovog otpora na HF nema smisla. Na temelju toga integrirajući krug R11C4 ograničava radni frekvencijski pojas kompenzatora na 22 kHz.

Posebna napomena: otpor "vruće" žice AC kabela može se kompenzirati pokrivanjem njegovog općeg OOS-a spajanjem desnog terminala R70 s posebnom žicom na "vrući" AC terminal. U ovom slučaju trebat će kompenzirati samo otpor "hladne" AC žice i pojačanje kompenzatora otpora žice mora se smanjiti na vrijednost Ku = -1 odabirom otpora otpornika R10 jednakog otporu otpornika R11.

Strujna zaštitna jedinica sprječava oštećenje izlaznih tranzistora tijekom kratkih spojeva u opterećenju. Senzor struje su otpornici R53 - R56 i R57 - R60, što je sasvim dovoljno. Protok izlazne struje pojačala kroz ove otpornike stvara pad napona koji se primjenjuje na razdjelnik R41R42. Napon s vrijednošću većom od praga otvara tranzistor VT10, a njegova struja kolektora otvara VT8 okidačke ćelije VT8VT9. Ova ćelija ulazi u stabilno stanje s otvorenim tranzistorima i zaobilazi krug HL1VD8, smanjujući struju kroz zener diodu na nulu i zaključavajući VT3. Pražnjenje C21 malom strujom iz VT3 baze može potrajati nekoliko milisekundi. Nakon aktiviranja okidačke ćelije, napon na donjoj ploči C23, napunjen naponom na LED HL1 na 1,6 V, raste s razine od -7,2 V od pozitivne sabirnice napajanja do razine od -1,2 B1, napon na gornjoj ploči ovog kondenzatora također se povećava za 5 V. C21 se brzo prazni kroz otpornik R30 do C23, tranzistor VT3 je isključen. U međuvremenu, VT6 se otvara i kroz R33, R36 otvara VT7. VT7 zaobilazi zener diodu VD9, prazni kondenzator C22 kroz R31 i isključuje tranzistor VT5. Bez primanja prednapona, tranzistori izlaznog stupnja također se isključuju.

Oporavak početno stanje okidač i UMZCH se uključuje pritiskom na tipku SA1 "Resetiranje zaštite". C27 se puni kolektorskom strujom VT9 i zaobilazi osnovni krug VT8, zaključavajući ćeliju okidača. Ako je do ovog trenutka hitna situacija eliminirana i VT10 je zaključan, ćelija prelazi u stanje sa stabilnim zatvorenim tranzistorima. VT6, VT7 su zatvoreni, referentni napon se dovodi na baze VT3, VT5 i pojačalo ulazi u način rada. Ako se kratki spoj u opterećenju UMZCH nastavi, zaštita se ponovno aktivira, čak i ako je kondenzator C27 spojen na SA1. Zaštita djeluje toliko učinkovito da je tijekom rada na podešavanju korekcije pojačalo više puta isključeno iz struje za malo lemljenje dodirivanjem neinvertirajućeg ulaza. Nastala samouzbuda dovela je do povećanja struje izlaznih tranzistora, a zaštita je isključila pojačalo. Iako se ova gruba metoda ne može predložiti kao opće pravilo, ali zbog strujne zaštite, nije uzrokovala nikakvu štetu izlaznim tranzistorima.

Rad kompenzatora otpora AC kabela

Učinkovitost kompenzatora UMZCH BB-2008 ispitana je starom audiofilskom metodom, na sluh, prebacivanjem ulaza kompenzatora između kompenzacijske žice i zajedničke žice pojačala. Poboljšanje zvuka je bilo jasno vidljivo, a budući vlasnik žarko je želio nabaviti pojačalo, pa mjerenja utjecaja kompenzatora nisu vršena. Prednosti kruga "čišćenja kabela" bile su toliko očite da je konfiguracija "kompenzator + integrator" usvojena kao standardna jedinica za ugradnju u sva razvijena pojačala.

Iznenađujuće je koliko se nepotrebnih rasprava rasplamsalo na internetu o korisnosti/beskorisnosti kompenzacije otpora kabela. Kao i obično, oni koji su posebno inzistirali na slušanju nelinearnog signala bili su oni kojima se iznimno jednostavna shema čišćenja kabela činila složenom i nerazumljivom, troškovi za nju pretjerani, a instalacija radno intenzivna ©. Bilo je čak i sugestija da bi, budući da se toliko novca troši na samo pojačalo, bila grehota štedjeti na svetinji, ali treba krenuti najboljim, glamuroznim putem kojim ide čitavo civilizirano čovječanstvo i...kupiti normalne, ljudske © superskupi kablovi od plemenitih metala. Na moje veliko iznenađenje, ulje na vatru dodale su izjave visoko cijenjenih stručnjaka o beskorisnosti kompenzacijske jedinice kod kuće, uključujući i one stručnjake koji ovu jedinicu uspješno koriste u svojim pojačalima. Vrlo je žalosno što su mnogi kolege radio amateri bili nepovjerljivi prema izvješćima o poboljšanoj kvaliteti zvuka u niskom i srednjem opsegu uz uključivanje kompenzatora, te su dali sve od sebe da izbjegnu ovaj jednostavan način poboljšanja performansi UMZCH-a, čime su se opljačkali.

Provedeno je malo istraživanja da bi se dokumentirala istina. Iz generatora GZ-118 doveden je niz frekvencija u UMZCH BB-2010 u području rezonantne frekvencije izmjenične struje, napon je kontroliran osciloskopom S1-117, a Kr na stezaljkama izmjenične struje mjeren je INI S6-8, sl. 4. Provjera učinkovitosti otpora žice Otpornik R1 je instaliran kako bi se izbjegle smetnje na ulazu kompenzatora kada se prebacuje između upravljačkih i zajedničkih žica. U eksperimentu su korišteni uobičajeni i javno dostupni izmjenični kabeli duljine 3 m s presjekom žile od 6 četvornih metara. mm, kao i sustav zvučnika GIGA FS Il frekvencijskog raspona 25-22000 Hz, nazivne impedancije 8 Ohma i nazivne snage 90 W Acoustic Kingdoma.

Nažalost, dizajn kruga pojačala harmonijskih signala iz C6-8 uključuje korištenje oksidnih kondenzatora velikog kapaciteta u OOS krugovima. To dovodi do utjecaja niskofrekventnog šuma ovih kondenzatora na razlučivost uređaja pri niske frekvencije, zbog čega se njegova rezolucija na niske frekvencije pogoršava. Prilikom mjerenja Kr signala frekvencije 25 Hz iz GZ-118 izravno iz C6-8, očitanja instrumenta plešu oko vrijednosti od 0,02%. Ovo ograničenje nije moguće zaobići korištenjem usječnog filtra generatora GZ-118 u slučaju mjerenja učinkovitosti kompenzatora, jer niz diskretnih vrijednosti frekvencija podešavanja 2T filtra ograničen je na niskim frekvencijama na 20, 60, 120, 200 Hz i ne dopušta mjerenje Kr na frekvencijama koje nas zanimaju. Stoga je, nevoljko, razina od 0,02% prihvaćena kao nulta, referentna.

Na frekvenciji od 20 Hz s naponom na AC stezaljkama od 3 Vamp, što odgovara izlaznoj snazi ​​od 0,56 W u opterećenju od 8 Ohma, Kr je bio 0,02% s uključenim kompenzatorom i 0,06% s isključenim. Pri naponu od 10 V ampl, što odgovara izlaznoj snazi ​​od 6,25 W, vrijednost Kr je 0,02% odnosno 0,08%, pri naponu od 20 V ampl i snazi ​​od 25 W - 0,016% i 0,11%, a pri naponu od 30 In amplitude i snage 56 W - 0,02% i 0,13%.

Poznavajući opušteni odnos proizvođača uvozne opreme prema značenju natpisa o snazi, a sjećajući se i divne transformacije, nakon usvajanja zapadnih standarda, sustav zvučnika s 30 W woofer snage, dugotrajna snaga veća od 56 W nije isporučena na AC.

Na frekvenciji od 25 Hz pri snazi ​​od 25 W, Kr je iznosio 0,02% i 0,12% s uključenom/isključenom kompenzacijskom jedinicom, a pri snazi ​​od 56 W - 0,02% i 0,15%.

Istovremeno je testirana nužnost i učinkovitost pokrivanja izlaznog niskopropusnog filtra općim OOS-om. Na frekvenciji od 25 Hz sa snagom od 56 W i serijski spojen na jednu od žica AC kabela izlaznog RL-RC niskopropusnog filtra, slično onom ugrađenom u ultra-linearni UMZCH, Kr s kompenzatorom okrenut off doseže 0,18%. Na frekvenciji od 30 Hz pri snazi ​​od 56 W Kr 0,02% i 0,06% s uključenom/isključenom kompenzacijskom jedinicom. Na frekvenciji od 35 Hz pri snazi ​​od 56 W Kr 0,02% i 0,04% s uključenom/isključenom kompenzacijskom jedinicom. Na frekvencijama od 40 i 90 Hz pri snazi ​​od 56 W, Kr iznosi 0,02% i 0,04% s uključenom/isključenom kompenzacijskom jedinicom, a na frekvenciji od 60 Hz -0,02% i 0,06%.

Zaključci su očiti. Uočena je prisutnost nelinearnih izobličenja signala na AC stezaljkama. Pogoršanje linearnosti signala na AC stezaljkama jasno se detektira kada je spojen preko nekompenziranog, nepokrivenog OOS otporom niskopropusnog filtra koji sadrži 70 cm relativno tanke žice. Ovisnost razine izobličenja o snazi ​​dovedenoj u AC sugerira da ovisi o omjeru snage signala i nazivne snage AC woofera. Izobličenje je najizraženije na frekvencijama blizu rezonantne. Povratni EMF koji generiraju zvučnici kao odgovor na utjecaj audio signala usmjerava se zbrojem izlaznog otpora UMZCH i otpora žica AC kabela, tako da razina izobličenja na AC stezaljkama izravno ovisi o otpor ovih žica i izlazni otpor pojačala.

Konus slabo prigušenog niskofrekventnog zvučnika sam emitira prizvuke, a osim toga, ovaj zvučnik generira široki rep nelinearnih i intermodulacijskih proizvoda izobličenja koje reproducira srednjofrekventni zvučnik. Ovo objašnjava pogoršanje zvuka na srednjim frekvencijama.

Unatoč pretpostavci o nultoj razini Kr od 0,02% usvojenoj zbog nesavršenosti INI-ja, utjecaj kompenzatora otpora kabela na izobličenje AC signala jasno je i nedvosmisleno zabilježen. Može se ustvrditi da postoji potpuno slaganje između zaključaka izvedenih nakon slušanja rada kompenzacijske jedinice na glazbenom signalu i rezultata instrumentalnih mjerenja.

Poboljšanje koje se jasno čuje kada se uključi čistač kabela može se objasniti činjenicom da s nestankom izobličenja na AC stezaljkama, srednjetonski zvučnik prestaje proizvoditi svu tu prljavštinu. Očigledno, dakle, smanjenjem ili eliminacijom reprodukcije izobličenja srednjefrekventnim zvučnikom dvokabelski zvučnički sklop, tzv. "Bi-wiring", kada su LF i MF-HF sekcije spojene različitim kabelima, ima prednost u zvuku u usporedbi s jednokabelskim krugom. Međutim, budući da u dvokabelskom krugu izobličeni signal na stezaljkama izmjeničnog niskofrekventnog odjeljka nigdje ne nestaje, ovaj je sklop inferioran verziji s kompenzatorom u pogledu koeficijenta prigušenja slobodnih vibracija niskofrekventnog sklopa. frekvencijska membrana zvučnika.

Ne možete prevariti fiziku, a za pristojan zvuk nije dovoljno dobiti briljantne performanse na izlazu pojačala s aktivnim opterećenjem, već također morate ne izgubiti linearnost nakon isporuke signala na terminale zvučnika. Kao dio dobrog pojačala, kompenzator napravljen prema jednoj ili drugoj shemi je apsolutno neophodan.

Integrator

Također su ispitane učinkovitost i mogućnosti smanjenja pogrešaka integratora na DA3. U UMZCH BB s op-amp TL071, izlazni istosmjerni napon je u rasponu od 6...9 mV i nije bilo moguće smanjiti ovaj napon uključivanjem dodatnog otpornika u neinvertirajući ulazni krug.

Učinak niskofrekventnog šuma, karakterističan za operacijsko pojačalo s istosmjernim ulazom, zbog pokrivanja duboke povratne sprege kroz frekvencijski ovisan sklop R16R13C5C6, očituje se u obliku nestabilnosti izlaznog napona od nekoliko milivolti, odn. -60 dB u odnosu na izlazni napon pri nazivnoj izlaznoj snazi, na frekvencijama ispod 1 Hz, zvučnici koji se ne mogu reproducirati.

Na internetu se spominje mali otpor zaštitnih dioda VD1...VD4, što navodno dovodi do pogreške u radu integratora zbog formiranja razdjelnika (R16+R13)/R VD2|VD4.. Za provjeru obrnuto otpor zaštitnih dioda, sklop je sastavljen na Sl. 6. Ovdje je op-amp DA1, spojen prema krugu invertirajućeg pojačala, pokriven OOS kroz R2, njegov izlazni napon je proporcionalan struji u krugu testirane diode VD2 i zaštitnog otpornika R2 s koeficijentom od 1 mV /nA, a otpor kruga R2VD2 - s koeficijentom od 1 mV/15 GOhm . Da bi se isključio utjecaj aditivnih pogrešaka op-amp - prednapona i ulazne struje na rezultate mjerenja struje curenja diode, potrebno je izračunati samo razliku između vlastitog napona na izlazu op-amp-a, izmjerenog bez testiranja diode, te napon na izlazu op-amp-a nakon njegove ugradnje. U praksi, razlika u izlaznim naponima op-pojačala od nekoliko milivolti daje vrijednost reverznog otpora diode reda veličine od deset do petnaest gigaohma pri reverznom naponu od 15 V. Očito, struja curenja neće rasti kako napon na diode smanjuje se na razinu od nekoliko milivolti, karakterističnu za razliku napona integratora op-amp i kompenzatora.

Ali fotoelektrični učinak karakterističan za diode smještene u staklenu kutiju zapravo dovodi do značajne promjene izlaznog napona UMZCH. Kada se osvijetli žaruljom sa žarnom niti od 60 W s udaljenosti od 20 cm, konstantni napon na izlazu UMZCH porastao je na 20 ... 3O mV. Iako je malo vjerojatno da bi se slična razina osvjetljenja mogla uočiti unutar kućišta pojačala, kap boje nanesene na ove diode eliminirala je ovisnost UMZCH modova o osvjetljenju. Prema rezultatima simulacije, smanjenje frekvencijskog odziva UMZCH-a nije uočeno čak ni na frekvenciji od 1 miliherca. Ali vremensku konstantu R16R13C5C6 ne treba smanjivati. Faze izmjeničnog napona na izlazima integratora i kompenzatora su suprotne, a sa smanjenjem kapaciteta kondenzatora ili otpora otpornika integratora, povećanje njegovog izlaznog napona može pogoršati kompenzaciju otpora kablovi za zvučnike.

Usporedba zvuka pojačala. Zvuk montiranog pojačala uspoređivan je sa zvukom nekoliko industrijski proizvedenih inozemnih pojačala. Izvor je bio CD player tvrtke Cambridge Audio; korišten je za pogon i podešavanje razine zvuka konačnih UMZCH-ova pretpojačalo"", "Sugden A21a" i NAD C352 koristili su standardne kontrole za podešavanje.

Prvi koji je testiran bio je legendarni, šokantan i prokleto skup engleski UMZCH "Sugden A21a", koji radi u klasi A s izlaznom snagom od 25 W. Ono što je vrijedno pažnje je da su Britanci u popratnoj dokumentaciji za VX smatrali da je bolje ne navesti razinu nelinearnih izobličenja. Kažu da nije u pitanju distorzija, nego duhovnost. "Sugden A21a>" izgubio je od UMZCH BB-2010 s usporedivom snagom u razini i jasnoći, povjerenju i plemenitom zvuku na niskim frekvencijama. To ne čudi, s obzirom na značajke njegovog dizajna kruga: samo dvostupanjski kvazi-simetrični izlazni sljedbenik na tranzistorima iste strukture, sastavljen prema dizajnu kruga 70-ih godina prošlog stoljeća s relativno visokim izlaznim otporom i elektrolitski kondenzator spojen na izlazu, što dodatno povećava ukupni izlazni otpor - ovo potonje samo rješenje pogoršava zvuk bilo kojeg pojačala na niskim i srednjim frekvencijama. Na srednjem i visoke frekvencije UMZCH BB pokazao je više detalja, transparentnost i izvrsnu scensku razradu, kada su pjevači i instrumenti mogli biti jasno lokalizirani zvukom. Usput, govoreći o korelaciji objektivnih mjernih podataka i subjektivnih dojmova zvuka: u jednom od časopisnih članaka Sugdenovih konkurenata, njegov Kr je određen na razini od 0,03% na frekvenciji od 10 kHz.

Sljedeće je također bilo englesko pojačalo NAD C352. Opći dojam bio je isti: izražen zvuk "kante" Engleza na niskim frekvencijama nije mu ostavio nikakve šanse, dok je rad UMZCH BB prepoznat kao besprijekoran. Za razliku od NADA-e, čiji je zvuk bio povezan s gustim grmljem, vunom i vatom, zvuk BB-2010 na srednjim i visokim frekvencijama omogućio je jasno razlikovanje glasova izvođača u općem zboru i instrumenata u orkestru. U radu NAD C352 jasno je izražen učinak bolje čujnosti vokalnijeg izvođača, glasnijeg instrumenta. Kako je rekao sam vlasnik pojačala, u zvuku UMZCH BB pjevači nisu "vrištali i klimali" jedni drugima, a violina se nije borila s gitarom ili trubom u zvučnoj snazi, već su svi instrumenti bili mirno i skladno “prijatelje” u ukupnoj zvučnoj slici melodije. Na visokim frekvencijama, UMZCH BB-2010, prema maštovitim audiofilima, zvuči "kao da slika zvuk tankim, tankim kistom." Ovi se učinci mogu pripisati razlikama u intermodulacijskom izobličenju između pojačala.

Zvuk Rotel RB 981 UMZCH bio je sličan zvuku NAD C352, s izuzetkom bolji rad na niskim frekvencijama, ali je UMZCH BB-2010 ostao bez premca u jasnoći AC kontrole na niskim frekvencijama, kao i transparentnosti i delikatnosti zvuka na srednjim i visokim frekvencijama.

Najzanimljivije u smislu razumijevanja načina razmišljanja audiofila bilo je opće mišljenje da, unatoč svojoj superiornosti u odnosu na ova tri UMZCH-a, oni unose „toplinu“ u zvuk, što ga čini ugodnijim, a BB UMZCH radi glatko, "neutralan je za zvuk."

Japanski Dual CV1460 izgubio je zvuk odmah nakon paljenja na svima najočitiji način, a nismo gubili vrijeme na njegovo detaljno slušanje. Njegov Kr je bio u rasponu od 0,04...0,07% pri maloj snazi.

Glavni dojmovi usporedbe pojačala bili su potpuno identični u glavnim značajkama: UMZCH BB je bezuvjetno i nedvosmisleno ispred njih u zvuku. Stoga se daljnje ispitivanje smatra nepotrebnim. Na kraju je pobijedilo prijateljstvo, svatko je dobio što je htio: za topao, duševan zvuk - Sugden, NAD i Rotel, te čuti ono što je redatelj snimio na disk - UMZCH BB-2010.

Osobno mi se sviđa UMZCH visoke vjernosti zbog laganog, čistog, besprijekornog, plemenitog zvuka; bez napora reproducira odlomke bilo koje složenosti. Kako kaže moj prijatelj, iskusni audiofil, zvukove bubnjarske opreme na niskim frekvencijama barata bez varijacija, kao preša, na srednjim zvuči kao da ih nema, a na visokim kao da slika zvuk tankim kistom. Za mene je nenapregnuti zvuk UMZCH BB povezan s lakoćom rada kaskada.

UMZCH VVS-2011 Ultimate verzija

Specifikacije pojačala:

Velika snaga: 150W/8ohm
Visoka linearnost: 0,0002 – 0,0003% (pri 20 kHz 100 W / 4 ohma)

Kompletan set servisnih jedinica:

Održavati nulti konstantan napon
AC kompenzator otpora žice
Strujna zaštita
Zaštita izlaznog istosmjernog napona
Glatki početak

Električni dijagram

Raspored tiskanih ploča izvršio je sudionik mnogih popularnih projekata LepekhinV (Vladimir Lepekhin). Ispalo je jako dobro).

VVS-2011 ploča pojačala

Uređaj za zaštitu od pokretanja

Zaštitna ploča AC pojačala VVS-2011

Ploča pojačala VHF VVS-2011 dizajnirana je za tunelsku ventilaciju (paralelno s radijatorom). Instalacija tranzistora UN (pojačalo napona) ​​i VK (izlazni stupanj) je donekle teška, jer montaža/demontaža se mora obaviti odvijačem kroz rupe u PP-u promjera oko 6 mm. Kada je pristup otvoren, projekcija tranzistora ne potpada pod PP, što je mnogo prikladnije. Morao sam malo modificirati ploču.

Ploča pojačala

Dijagram ožičenja pojačala VVS-2011

Jedna stvar koju nisam uzeo u obzir kod novih PCB-ova je jednostavnost postavljanja zaštite na ploči pojačala

C25 = 0,1 nF, R42* = 820 Ohm i R41 = 1 kOhm. Svi SMD elementi nalaze se na strani lemljenja, što je vrlo nezgodno prilikom postavljanja, jer Morat ćete nekoliko puta odvrnuti i zategnuti vijke koji pričvršćuju PCB na postolja i tranzistore na radijatore.

Ponuda: R42* 820 Ohma sastoji se od dva paralelna SMD otpornika, odavde prijedlog: jedan SMD otpornik lemimo odmah, drugi izlazni otpornik lemimo na VT10, jedan izlaz na bazu, drugi na emiter, odabiremo onaj odgovarajući. Uzeli smo ga i promijenili izlaz u SMD, radi jasnoće.

High-fidelity audio power amplifier (AMP), koji je 1989. godine razvio Nikolai Sukhov, s pravom se može nazvati legendarnim. Prilikom izrade korišten je profesionalan pristup temeljen na znanju i iskustvu u području analognog sklopovlja. Kao rezultat toga, parametri ovog pojačala pokazali su se toliko visokim da ni danas ovaj dizajn nije izgubio svoju važnost. Ovaj članak opisuje malo poboljšanu verziju pojačala. Poboljšanja se svode na korištenje nove elementne baze i korištenje mikrokontrolerskog sustava upravljanja.

Pojačalo snage (PA) sastavni je dio svakog kompleksa za reprodukciju zvuka. Dostupni su mnogi opisi dizajna takvih pojačala. Ali u velikoj većini slučajeva, čak i s vrlo dobre karakteristike, postoji potpuni nedostatak uslužnih sadržaja. Ali danas, kada su mikrokontroleri postali široko rasprostranjeni, stvaranje dovoljno naprednog upravljačkog sustava nije osobito teško. U isto vrijeme, u smislu funkcionalnosti, domaći uređaj možda neće biti inferioran od najboljih markiranih uzoraka. Verzija UMZCH BB sa sustavom upravljanja mikrokontrolerom prikazana je na slici. 1:

Riža. 1. Izgled pojačala.

Izvornik UMZCH dijagram Eksploziv ima dovoljno parametara koji osiguravaju da pojačalo nije dominantan izvor nelinearnosti na putu reprodukcije zvuka u cijelom rasponu izlaznih snaga. Stoga daljnje poboljšanje karakteristika više ne daje zamjetne prednosti.

Barem se kvaliteta zvuka različitih zvučnih zapisa mnogo više razlikuje od kvalitete zvuka pojačala. Na ovu temu možete citirati iz časopisa “Audio”: “ Postoje slušno očite razlike u kategorijama kao što su zvučnici, mikrofoni, LP snimači, sobe za slušanje, studijski prostori, koncertne dvorane, a posebno konfiguracije studija i opreme za snimanje koju koriste različite diskografske kuće. Ako želite čuti suptilne razlike u zvučnoj sceni, usporedite snimke Delosa Johna Earglea sa snimkama Telarca Jacka Rennera, a ne pretpojačala. Ili ako želite čuti suptilne razlike u prijelazima, usporedite dmp studijske jazz snimke sa Chesky studijskim jazz snimkama, radije nego s dva interkonekta.»

Unatoč toj činjenici, ljubitelji Hi-Enda i dalje traže "pravi" zvuk, koji također utječe na um. Zapravo, PA je primjer vrlo jednostavne linearne staze. Sadašnja razina razvoja tehnologije sklopova omogućuje da se takav uređaj dobije s dovoljno visokim parametrima tako da uvedena izobličenja postanu nevidljiva. Stoga, u praksi, svaka dva moderna, neekscentrično dizajnirana razglasa zvuče jednako. Naprotiv, ako um ima neki poseban, specifičan zvuk, to znači samo jedno: distorzije koje unosi takav um velike su i uhu jasno uočljive.

To ne znači da je dizajniranje visokokvalitetnog uma vrlo jednostavno. Postoje mnoge suptilnosti, kako sklopovi tako i dizajn. Ali sve te suptilnosti odavno su poznate ozbiljnim proizvođačima PA, a grube pogreške u dizajnu modernih PA obično se ne susreću. Izuzetak su skupa Hi-End pojačala, koja su često vrlo loše dizajnirana. Čak i ako je izobličenje koje donosi PA ugodno za uho (kako tvrde ljubitelji cijevnih pojačala), to nema nikakve veze s visokom vjernošću reprodukcije zvuka.

Uz tradicionalne zahtjeve širokopojasne veze i dobre linearnosti, visokokvalitetni PA podložan je brojnim dodatnim zahtjevima. Ponekad to možete čuti za kućnu upotrebu Dovoljna je snaga pojačala od 20-35 W. Ako govorimo o prosječnoj snazi, onda je ova izjava istinita. Ali pravi glazbeni signal može imati prekoračenje vršne razine snage prosječna razina 10-20 puta. Dakle, da bi se dobila neiskrivljena reprodukcija takvog signala s prosječnom snagom od 20 W, potrebno je imati PA snagu od oko 200 W. Evo, na primjer, zaključak stručne procjene za pojačalo opisano u: “ Jedina zamjerka bila je nedovoljna glasnoća zvuka velikih udaraljki, što se objašnjava nedovoljnom izlaznom snagom pojačala (120 W vršno pri opterećenju od 4 Ohma).»

Akustični sustavi (AS) predstavljaju složeno opterećenje i imaju vrlo složenu ovisnost impedancije o frekvenciji. Na nekim frekvencijama može biti 3 do 4 puta manja od nazivne vrijednosti. PA mora biti u stanju raditi bez izobličenja na takvom opterećenju niske impedancije. Na primjer, ako je nazivna impedancija sustava zvučnika 4 ohma, tada bi PA trebao raditi normalno s opterećenjem od 1 ohma. To zahtijeva vrlo velike izlazne struje, što se mora uzeti u obzir pri projektiranju PA. Opisano pojačalo zadovoljava ove zahtjeve.

Nedavno se dosta često raspravlja o optimalnoj izlaznoj impedanciji pojačala sa stajališta minimiziranja izobličenja zvučnika. Međutim, ova je tema relevantna samo pri projektiranju aktivnih zvučnika. Skretni filtri pasivnih zvučnika dizajnirani su pod pretpostavkom da će izvor signala imati zanemarivo nisku izlaznu impedanciju. Ako PA ima visoku izlaznu impedanciju, tada će frekvencijski odziv takvih zvučnika biti jako izobličen. Stoga ne preostaje ništa drugo nego osigurati nisku izlaznu impedanciju za PA.

Može se primijetiti da novi razvoj PA uglavnom ide putem smanjenja troškova, poboljšanja proizvodnosti dizajna, povećanja izlazne snage, povećanja učinkovitosti i poboljšanja potrošačkih kvaliteta. Ovaj se članak fokusira na servisne funkcije koje su implementirane zahvaljujući sustavu upravljanja mikrokontrolerom.

Pojačalo je izrađeno u kućištu MIDI formata, ukupne dimenzije su mu 348x180x270 mm, težina oko 20 kg. Ugrađeni mikrokontroler omogućuje vam upravljanje pojačalom pomoću IR daljinskog upravljača (dijeli se s pretpojačalom). Osim toga, mikrokontroler mjeri i prikazuje prosječnu i kvazi-vršnu izlaznu snagu, temperaturu radijatora, implementira gašenja s timerom i obrađuje hitne situacije. Sustav zaštite pojačala, kao i kontrola uključivanja i isključivanja, implementirani su uz sudjelovanje mikrokontrolera. Pojačalo ima zasebno napajanje u stanju pripravnosti, što mu omogućuje da bude u načinu rada "STANDBY" kada su glavni izvori napajanja isključeni.

Opisano pojačalo se zove NSM (National Sound Machines), model PA-9000, budući da je naziv uređaja dio njegovog dizajna i mora biti prisutan. Implementirani skup servisnih funkcija u nekim slučajevima može se pokazati suvišnim; za takve situacije razvijena je "minimalistička" verzija pojačala (model PA-2020) koja ima samo prekidač za napajanje i dvobojnu LED diodu na prednjoj ploči, a ugrađeni mikrokontroler samo kontrolira proces uključivanja i isključivanja napajanja, nadopunjuje zaštitni sustav i omogućuje daljinsko upravljanje “STANDBY” moda.

Sve kontrole i indikacije pojačala nalaze se na prednjoj ploči. Nju izgled a svrha kontrola prikazana je na sl. 2:

Riža. 2. Prednja ploča pojačala.

1 - LED za uključenje vanjskih potrošača EXT	9 - gumb minus
2 - DUTY napajanje LED	10 - gumb za indikaciju vršne snage PEAK
3 - gumb za prebacivanje u stanje pripravnosti STANDBY	11 - Indikatorska tipka TIMER
4 - Tipka NAPAJANJE	12 - gumb za indikaciju temperature°C
5 - glavno napajanje LED MAIN	13 - gumb plus
6 - LED za normalan rad OPERATE	14 - LED kvar lijevog kanala FAIL L
7 - prekidač opterećenja LED OPTEREĆENJE	15 - greška desnog kanala LED FAIL R
8 - zaslon

Tipka POWER osigurava potpuno isključivanje pojačala iz mreže. Fizički, ovaj gumb isključuje samo izvor napajanja u stanju pripravnosti iz mreže, stoga se može dizajnirati za malu struju. Glavni izvori napajanja uključuju se pomoću releja, čiji se namoti napajaju iz rezervnog izvora. Stoga, kada je tipka "POWER" onemogućena, zajamčeno je da će svi krugovi pojačala biti bez napona.

Kada je tipka POWER uključena, pojačalo je potpuno uključeno. Proces prebacivanja odvija se na sljedeći način: izvor u stanju pripravnosti se odmah uključuje, što dokazuje LED dioda napajanja u stanju pripravnosti "DUTY". Nakon nekog vremena potrebnog za resetiranje mikrokontrolera, uključuje se napajanje vanjskih utičnica i svijetli LED dioda “EXT”. Zatim svijetli LED dioda "MAIN" i dolazi do prve faze uključivanja glavnih izvora. U početku se glavni transformatori uključuju preko graničnih otpornika, koji sprječavaju početnu udarnu struju zbog ispražnjenih filterskih kondenzatora. Kondenzatori se postupno pune, a kada izmjereni napon napajanja dosegne postavljeni prag, ograničavajući otpornici se uklanjaju iz kruga. U isto vrijeme svijetli LED dioda "OPERATE". Ako unutar zadanog vremena napon napajanja ne dosegne zadani prag, proces uključivanja pojačala se prekida i uključuje se alarmna indikacija. Ako je uključivanje glavnih izvora bilo uspješno, mikrokontroler provjerava status sustava zaštite. U nedostatku hitnih situacija, mikrokontroler dopušta uključivanje releja opterećenja i svijetli LED "LOAD".

STANDBY tipka kontrolira stanje pripravnosti. Kratkim pritiskom na tipku pojačalo se stavlja u stanje pripravnosti ili, obrnuto, uključuje pojačalo. U praksi, možda ćete morati uključiti vanjske utičnice dok ostavite PA u stanju pripravnosti. To je potrebno, na primjer, kada slušate zvučne zapise na stereo telefonima ili kada presnimavate bez kontrole zvuka. Vanjske utičnice moguće je samostalno uključiti i isključiti dugim (do zvučnog signala) pritiskom tipke “STANDBY”. Opcija kada je PA uključen, a utičnice isključene nema smisla pa se ne provodi.

Prednja ploča sadrži 4-znamenkasti digitalni prikaz i 5 tipki za upravljanje zaslonom. Zaslon može raditi u sljedećim načinima (Sl. 3a):

• onemogućeno
• prikaz prosječne izlazne snage [W]
• indikacija kvazivršne izlazne snage
• Indikator statusa timera [M]
• Prikaz temperature radijatora [°C]

Odmah nakon uključivanja razglasa, zaslon se isključuje, jer u većini slučajeva pri radu razglasa nije potreban. Zaslon možete uključiti pritiskom na jednu od tipki “PEAK”, “TIMER” ili “°C”.

Riža. 3. Opcije prikaza.

Tipka PEAK uključuje prikaz izlazne snage i prebacuje između načina prosječne/kvazivršne snage. U modu indikacije izlazne snage na zaslonu svijetli "W", a za kvazi-vršnu snagu također svijetli "PEAK". Izlazna snaga je naznačena u vatima s rezolucijom od 0,1 vata. Mjerenje se vrši množenjem struje i napona preko opterećenja, tako da su očitanja važeća za bilo koju dopuštenu vrijednost otpora opterećenja. Držite tipku PEAK dok se zvučni signal ne isključi zaslon. Isključivanje zaslona, ​​kao i njegovo prebacivanje između različitih načina prikaza, odvija se glatko (jedna slika "teče" u drugu). Ovaj efekt implementiran je u softver.

Tipka TIMER prikazuje trenutno stanje mjerača vremena, a svijetli slovo "M". Tajmer omogućuje postavljanje vremenskog intervala nakon kojeg pojačalo prelazi u stanje pripravnosti, a vanjske utičnice se isključuju. Treba napomenuti da pri korištenju ove funkcije druge komponente kompleksa moraju omogućiti isključivanje napajanja "u hodu". Za tuner i CD player, to je obično prihvatljivo, ali za neke kasetofone, kada se struja isključi, CVL možda neće prijeći u "STOP" mod. Ovi dekovi se ne mogu isključiti tijekom reprodukcije ili snimanja. Međutim, među markiranim uređajima takve su palube iznimno rijetke. Naprotiv, većina dekova ima prekidač “Timer” koji ima 3 položaja: “Off”, “Record” i “Play”, koji vam omogućuje da odmah uključite način reprodukcije ili snimanja jednostavnim uključivanjem napajanja. Ove načine rada također možete isključiti jednostavnim isključivanjem napajanja. Tajmer pojačala može se programirati na sljedeće intervale (Sl. 3b): 5, 15, 30, 45, 60, 90 i 120 minuta. Ako se tajmer ne koristi, mora se postaviti na "OFF". U tom je stanju odmah nakon uključivanja struje.

Interval mjerača vremena je postavljen tipke "+" i "-". u načinu prikaza timera. Ako je timer uključen, na displeju uvijek svijetli LED “TIMER”, a uključivanjem indikacije timera prikazuje se stvarno trenutno stanje, tj. koliko minuta je ostalo prije gašenja? U takvoj situaciji, interval se može produljiti pritiskom na tipku “+”.

gumb "°C". uključuje prikaz temperature radijatora, a simbol “°C” svijetli. Svaki radijator ima zaseban termometar, ali se maksimalna vrijednost temperature prikazuje na displeju. Isti termometri se koriste za kontrolu ventilatora i temperaturnu zaštitu izlaznih tranzistora pojačala.

Za indikacija nezgode Postoje dvije LED diode na prednjoj ploči: “FAIL LEFT” i “FAIL RIGHT”. Kada se zaštita aktivira, na jednom od PA kanala svijetli odgovarajuća LED dioda, a na displeju se ispisuje slovni naziv uzroka nezgode (slika 3c). U tom slučaju pojačalo prelazi u stanje pripravnosti. Pojačalo implementira sljedeće vrste zaštite:

• prekostrujna zaštita izlaznog stupnja
• DC izlazna zaštita
• zaštita od kvara napajanja
• zaštita od gubitka mrežnog napona
• zaštita od pregrijavanja izlaznih tranzistora

Prekostrujna zaštita reagira kada struja izlaznog stupnja prijeđe određeni prag. Štedi ne samo zvučnike, već i izlazne tranzistore, na primjer, u slučaju kratkog spoja na izlazu pojačala. Ovo je zaštita tipa okidača; nakon što se aktivira, normalan rad PA se uspostavlja tek nakon ponovnog uključivanja. Budući da ova zaštita zahtijeva visoke performanse, implementirana je hardverski. Na zaslonu je prikazano kao "IF".

Reagira na DC komponentu PA izlaznog napona, veću od 2 V. Štiti zvučnike, a ugrađen je i hardverski. Označeno na zaslonu kao "dcF".

Reagira na pad napona napajanja bilo koje ruke ispod određene razine. Značajno kršenje simetrije napona napajanja može uzrokovati pojavu konstantne komponente na izlazu PA, što je opasno za sustav zvučnika. Na zaslonu je prikazano kao "UF".

Reagira na gubitak mrežnog napona u nekoliko razdoblja zaredom. Svrha ove zaštite je isključiti opterećenje prije nego napon napajanja padne i započne prijelazna pojava. Implementiran u hardver, mikrokontroler samo čita svoje stanje. Označeno na zaslonu kao "prF".

zaštita od pregrijavanja izlazni tranzistori implementirani su softverski, koristi informacije iz termometara koji su instalirani na radijatorima. Označeno na zaslonu kao "tF".

Um ima sposobnost daljinski upravljač . Budući da nije potrebno mnogo tipki za upravljanje, koristi se isti daljinski upravljač kao i za upravljanje pretpojačalom. Ovaj daljinski upravljač radi u standardu RC-5 i ima tri tipke posebno dizajnirane za upravljanje PA. Gumb "STANDBY" u potpunosti kopira sličan gumb na prednjoj ploči. Gumb "DISPLAY" omogućuje promjenu načina prikaza u prstenu (Sl. 3a). Držite pritisnutu tipku ZASLON dok se ne začuje zvučni signal za isključivanje zaslona. Gumb “MODE” omogućuje vam promjenu vremenskog intervala mjerača vremena (Sl. 3b), tj. zamjenjuje tipke “+” i “-”.

Na stražnja ploča pojačalo (slika 4) postoje ugrađene utičnice za napajanje ostalih komponenti kompleksa. Ove utičnice imaju neovisno isključivanje, što vam omogućuje da isključite napajanje cijelog kompleksa pomoću daljinskog upravljača.

Riža. 4. Stražnja ploča pojačala.

Kao što je ranije navedeno, osnova za opisano pojačalo je UMZCH VV krug Nikolaja Sukhova, koji je opisan u. Osnovni principi izgradnje uma visoke vjernosti navedeni su u. Shematski dijagram glavna ploča pojačala prikazano na sl. 5.

širina=710>

Riža. 5. Shematski dijagram ploče glavnog pojačala.

U odnosu na originalni dizajn, na pojačalu su napravljene manje izmjene. Ove promjene nisu fundamentalne i uglavnom predstavljaju prijelaz na noviju bazu elemenata.

Promijenjeno krug za stabilizaciju temperature mirne struje. U izvornom dizajnu, uz izlazne tranzistore, na radijatore je ugrađen tranzistor - senzor temperature, koji postavlja prednapon izlaznog stupnja. U ovom slučaju uzeta je u obzir samo temperatura izlaznih tranzistora. Ali temperatura predterminalnih tranzistora, zbog prilično velike snage koju su raspršili, također se značajno povećala tijekom rada. Budući da su ti tranzistori bili postavljeni na male, odvojene hladnjake, njihova je temperatura mogla prilično dramatično varirati, na primjer zbog promjena u rasipanju snage ili čak zbog vanjskih strujanja zraka. To je dovelo do istih oštrih fluktuacija u mirnoj struji. I bilo koji drugi element PA može se prilično zagrijati tijekom rada, budući da su izvori topline smješteni u jednom kućištu (radijatori izlaznih tranzistora, transformatora itd.). To se također odnosi i na prve tranzistore tranzistore tranzistore tranzistore emitera koji uopće nisu imali radijatore. Kao rezultat toga, struja mirovanja bi se mogla povećati nekoliko puta kada se PA zagrijava. Rješenje ovog problema predložio je Alexey Belov.

Tipično, za temperaturnu stabilizaciju struje mirovanja izlaznih stupnjeva PA koristi se sljedeći krug (Sl. 6a):

Riža. 6. Shema temperaturne stabilizacije mirne struje.

Prednapon se primjenjuje na točke A i B. Dodjeljuje se na mreži s dva terminala, koja se sastoji od tranzistora VT1 i otpornika R1, R2. Početni prednapon postavlja se otpornikom R2. Tranzistor VT1 obično se montira na zajednički radijator s VT6, VT7. Stabilizacija se provodi na sljedeći način: kada se tranzistori VT6, VT7 zagrijavaju, pad baze-emitera se smanjuje, što pri fiksnom prednaponu dovodi do povećanja struje mirovanja. Ali zajedno s tim tranzistorima, VT1 se također zagrijava, što uzrokuje smanjenje pada napona na mreži s dva terminala, tj. smanjenje struje mirovanja. Nedostatak ove sheme je da se ne uzima u obzir temperatura prijelaza preostalih tranzistora uključenih u kompozitni emiterski sljedbenik. Da bismo je uzeli u obzir, temperatura spoja svih tranzistora mora biti poznata. Najlakši način je da bude isti. Da biste to učinili, dovoljno je instalirati sve tranzistore uključene u sljedbenik kompozitnog emitera na zajednički radijator. Štoviše, da bi se dobila mirna struja koja ne ovisi o temperaturi, prednapon kompozitnog emiterskog pratioca mora imati temperaturni koeficijent isti kao kod šest p-n spojeva spojenih u seriju. Otprilike, možemo pretpostaviti da se pad napona na pn spoju smanjuje linearno s koeficijentom K približno jednakim 2,3 mV/°C. Za kompozitni emiter pratilac, ovaj koeficijent je 6*K. Osigurati takav temperaturni koeficijent prednapona zadatak je mreže s dva priključka, koja je spojena između točaka A i B. Mreža s dva priključka prikazana na Sl. 6a, ima temperaturni koeficijent jednak (1+R2/R1)*K. Pri podešavanju struje mirovanja s otpornikom R2 mijenja se i temperaturni koeficijent, što nije sasvim točno. Najjednostavnije praktično rješenje je krug prikazan na sl. 6b. U ovom krugu temperaturni koeficijent je jednak (1+R3/R1)*K, a početna struja mirovanja je postavljena položajem klizača otpornika R2. Pad napona na otporniku R2, koji je spojen diodom, može se smatrati gotovo konstantnim. Stoga podešavanje početne struje mirovanja ne utječe na temperaturni koeficijent. S takvim krugom, kada se PA zagrijava, mirna struja se ne mijenja za više od 10-20%. Da bi svi tranzistori u kompozitnom emiterskom pratiocu mogli biti postavljeni na zajednički hladnjak, moraju imati kućišta prikladna za montažu na hladnjak (tranzistori u kućištima TO-92 nisu prikladni). Stoga se u PA koriste drugi tipovi tranzistora, ujedno i moderniji.

U strujnom krugu pojačala (slika 5), ​​strujni krug s dva priključka za temperaturnu stabilizaciju mirne struje šuntiran je kondenzatorom C12. Ovaj kondenzator nije obavezan, iako ni on ne šteti. Činjenica je da je između baza tranzistora kompozitnog emiterskog sljedbenika potrebno osigurati prednapon, koji mora biti konstantan za odabranu struju mirovanja i neovisan o pojačanom signalu. Ukratko, izmjenična komponenta napona na mreži s dva priključka, kao i na otpornicima R26 i R29 (slika 5) trebala bi biti jednaka nuli. Stoga se svi ti elementi mogu premostiti kondenzatorima. Ali zbog niskog dinamičkog otpora mreže s dva terminala, kao i niske vrijednosti otpora ovih otpornika, prisutnost shunt kondenzatora ima vrlo slab učinak. Stoga ti kapaciteti nisu potrebni, pogotovo jer za premošćivanje R26 i R29 njihove vrijednosti moraju biti prilično velike (oko 1 μF odnosno 10 μF).

Izlazni tranzistori PA su zamijenjeni tranzistorima KT8101A, KT8102A, koji imaju višu graničnu frekvenciju koeficijenta prijenosa struje. Kod tranzistora velike snage učinak pada koeficijenta prijenosa struje s porastom struje kolektora je dosta izražen. Ovaj učinak je krajnje nepoželjan za PA, budući da ovdje tranzistori moraju raditi pri velikim izlaznim strujama. Modulacija koeficijenta prijenosa struje dovodi do značajnog pogoršanja linearnosti izlaznog stupnja pojačala. Da bi se smanjio utjecaj ovog efekta, u izlaznom stupnju se koristi paralelna veza dva tranzistora (i to je minimum koji se može priuštiti).

Pri paralelnom spajanju tranzistora, radi smanjenja utjecaja širenja njihovih parametara i izjednačavanja radnih struja, koriste se zasebni otpornici emitera. Za normalan rad sustava prekostrujne zaštite dodan je krug za izolaciju maksimalne vrijednosti napona na diodama VD9 - VD12 (slika 5), ​​budući da je sada potrebno ukloniti pad s ne dva, već s četiri otpornika emitera.

Ostali tranzistori kompozitni emiterski sljedbenik - to su KT850A, KT851A (kućište TO-220) i KT940A, KT9115A (kućište TO-126). Stabilizacijski krug mirne struje koristi kompozitni tranzistor KT973A (paket TO-126).

Izvršena je i zamjena OU do onih modernijih. Glavno operativno pojačalo U1 zamijenjeno je AD744, koje ima povećanu brzinu i dobru linearnost. Op-amp U2, koji radi u krugu za održavanje nultog potencijala na izlazu UMZCH, zamijenjen je OP177, koji ima niski nulti pomak (ne više od 15 µV). To je omogućilo uklanjanje otpornika za podrezivanje za podešavanje prednaprezanja. Treba napomenuti da zbog osobitosti dizajna kruga AD744, op-amp U2 mora osigurati izlazni napon blizak naponu napajanja (pin 8 AD744 op-amp u smislu konstantnog napona je samo dva p-n spoj). Stoga neće biti prikladni svi tipovi preciznih operativnih pojačala. U krajnjem slučaju, možete upotrijebiti "pull-up" otpornik s izlaza op-amp na –15 V. Op-amp U3, koji radi u krugu kompenzacije impedancije spojnih žica zvučnika, zamijenjen je AD711 . Parametri ovog op-amp nisu toliko kritični, pa je odabrano jeftino op-amp s dovoljnom brzinom i prilično niskim nultim pomakom.

U krug su dodani otpornički razdjelnici R49 – R51, R52 – R54 i R47, R48 koji služe za uklanjanje strujnih i naponskih signala za krug mjerenja snage.

Implementacija promijenjena zemljani lanci. Budući da je svaki kanal pojačala sada potpuno sastavljen na jednoj ploči, nema potrebe za više žica za uzemljenje koje moraju biti spojene na jednu točku na kućištu. Posebna topologija isprintana matična ploča osigurava zvjezdasto ožičenje krugova uzemljenja. Zemaljska zvijezda spojena je jednim vodičem na zajednički terminal izvora struje. Treba napomenuti da je ova topologija prikladna samo s potpuno odvojenim izvorima napajanja za lijevi i desni kanal.

U izvornom krugu pojačala, AC povratna petlja pokriva oboje kontakti releja, koji povezuju opterećenje. Ova mjera je poduzeta kako bi se smanjio utjecaj nelinearnosti kontakta. Međutim, to može uzrokovati probleme s radom stalne zaštite komponenti. Činjenica je da kada je pojačalo uključeno, napajanje se dovodi prije nego što se uključi relej opterećenja. U ovom trenutku, signal može biti prisutan na ulazu PA, a koeficijent prijenosa pojačala zbog prekinute povratne petlje je vrlo visok. U ovom načinu rada PA ograničava signal, a krug kompenzacije prednapona općenito ne može održati nultu istosmjernu komponentu na PA izlazu. Stoga, čak i prije povezivanja opterećenja, može se otkriti da postoji konstantna komponenta na izlazu PA, a tada će zaštitni sustav raditi. Vrlo je lako ukloniti ovaj učinak ako koristite relej s izmjenjivim kontaktima.

Normalno zatvoreni kontakti moraju zatvoriti OOS petlju na isti način kao i normalno otvoreni kontakti. U tom slučaju, kada je relej aktiviran, povratna veza se prekida samo na vrlo kratko vrijeme, tijekom kojeg su svi kontakti releja otvoreni. Tijekom tog vremena, relativno inercijalna zaštita za konstantnu komponentu nema vremena za rad. Na sl. Slika 7 prikazuje proces preklapanja releja snimljen digitalnim osciloskopom. Kao što se može vidjeti, 4 ms nakon što je napon doveden na zavojnicu releja, normalno zatvorenih kontakata otvoren. Nakon otprilike još 3 ms, normalno otvoreni kontakti se zatvaraju (uz primjetno klepetanje koje traje oko 0,7 ms). Dakle, kontakti su u "letu" otprilike 3 ms, a za to vrijeme će povratna veza biti prekinuta.

Riža. 7. Proces prebacivanja releja AJS13113.

Zaštitni krug potpuno redizajniran (sl. 8). Sada se nalazi na glavnoj ploči. Dakle, svaki kanal ima svoj neovisni krug. Ovo je donekle suvišno, ali svaka glavna ploča je potpuno autonomna i potpuno je mono pojačalo. Neke od zaštitnih funkcija provodi mikrokontroler, ali da bi se povećala pouzdanost, dovoljan skup njih implementiran je u hardver. U principu, ploča pojačala uopće može raditi bez mikrokontrolera. Budući da PA ima zasebno napajanje u stanju pripravnosti, zaštitni krug se napaja iz njega (na razini +12V). To čini ponašanje zaštitnog kruga predvidljivijim u slučaju kvara jednog od glavnih izvora napajanja.

širina=710>
Crtež ne stane na stranicu i stoga je komprimiran!
Za prikaz u cijelosti kliknite .

Riža. 8. Zaštitni krug pojačala.

Prekostrujna zaštita uključuje okidač sastavljen na tranzistorima VT3, VT4 (slika 5), ​​koji se uključuje kada se otvori tranzistor VT13. VT13 prima signal od senzora struje i otvara se kada struja dosegne vrijednost postavljenu pomoću otpornika za podešavanje R30. Okidač isključuje strujne generatore VT5, VT6, što dovodi do blokiranja svih tranzistora sljedbenika kompozitnog emitera. Nulti izlazni napon održava se u ovom načinu rada pomoću otpornika R27 (slika 5). Osim toga, stanje okidača se očitava kroz lanac VD13, R63 (slika 8), a kada je uključen, na ulazima logičkog elementa U4D postavlja se niska logička razina. Tranzistor VT24 daje izlaz otvorenog kolektora za IOF (I Out Fail) signal, koji provjerava mikrokontroler.

DC zaštita implementiran na tranzistorima VT19 – VT22 i logičkim elementima U4B, U4A. Signal iz izlaza pojačala kroz razdjelnik R57, R59 dovodi se do niskopropusnog filtra R58C23 s graničnom frekvencijom od oko 0,1 Hz, koji odabire konstantnu komponentu signala. Ako se pojavi konstantna komponenta pozitivnog polariteta, tada se otvara tranzistor VT19, spojen prema OE krugu. On, pak, otvara tranzistor VT22, a na ulazima logičkog elementa U4B pojavljuje se visoka logička razina. Ako se pojavi konstantna komponenta negativnog polariteta, tada se otvara tranzistor VT21, povezan s OB. Ova asimetrija je nužna mjera povezana s unipolarnim napajanjem zaštitnog kruga. Kako bi se povećao koeficijent prijenosa struje, korištena je kaskodna veza tranzistora VT21, VT20 (OB - OK). Dalje, kao u prvom slučaju, otvara se tranzistor VT22, itd. Tranzistor VT23 spojen je na izlaz logičkog elementa U4A, koji daje izlaz otvorenog kolektora za DCF (DC Fail) signal.

Zaštita od nestanka struje sadrži pomoćni ispravljač (slika 13) VD1, VD2 (VD3, VD4), koji ima anti-aliasing filtar s vrlo malom vremenskom konstantom. Ako uzastopno ispadne više perioda mrežnog napona, izlazni napon ispravljača pada, a na ulazima logičkog elementa U4C postavlja se niska logička razina (slika 8).

Logički signali iz tri gore opisana zaštitna kruga dovode se do "ILI" elementa U5C, čiji se izlaz generira na niskoj logičkoj razini ako se bilo koji od krugova aktivira. U ovom slučaju, kondenzator C24 se prazni kroz diodu VD17, a na ulazima logičkog elementa U5B (također na izlazu U5A) pojavljuje se niska logička razina. To uzrokuje zatvaranje tranzistora VT27 i isključivanje releja K1. Lanac R69C24 osigurava određenu minimalnu odgodu pri uključivanju napajanja u slučaju da mikrokontroler iz nekog razloga ne generira početnu odgodu. Tranzistor VT25 daje izlaz otvorenog kolektora za OKL (OK lijevo) ili OKR (OK desno) signal. Mikrokontroler može zabraniti uključivanje releja. U tu svrhu ugrađen je tranzistor VT26. Ova značajka je neophodna za implementaciju softverske zaštite od pregrijavanja, softverske odgode za uključivanje releja i sinkronizacije rada sustava zaštite lijevog i desnog kanala.

Interakcija mikrokontrolera sa hardverskim zaštitnim krugom sljedeće: kada je pojačalo uključeno, nakon što je napon napajanja dosegao nominalnu vrijednost, mikrokontroler ispituje signale spremnosti OKL i OKR hardverske zaštite. Cijelo to vrijeme mikrokontroler zabranjuje uključivanje releja održavajući ENB (Enable) signal u stanju visoke logičke razine. Čim mikrokontroler primi signale spremnosti, stvara vremensku odgodu i dopušta uključivanje releja. Tijekom rada pojačala, mikrokontroler stalno prati signal spremnosti. Ako takav signal nestane za jedan od kanala, mikrokontroler uklanja ENB signal, čime se isključuje relej u oba kanala. Zatim ispituje signale sigurnosnog statusa kako bi identificirao kanal i vrstu sigurnosti.

zaštita od pregrijavanja implementiran u cijelosti softverski. Ako se radijatori pregriju, mikrokontroler uklanja ENB signal, što uzrokuje isključivanje releja opterećenja. Za mjerenje temperature na svaki je radijator pričvršćen termometar DS1820 iz Dallasa. Zaštita se aktivira kada radijatori dostignu temperaturu od 59,8 °C. Nešto ranije, pri temperaturi od 55,0 °C, na zaslonu se pojavljuje preliminarna poruka o pregrijavanju - automatski se prikazuje temperatura radijatora. Pojačalo se automatski ponovno pokreće kada se radijatori ohlade na 35,0 °C. Paljenje radijatora pri višim temperaturama moguće je samo ručno.

Za poboljšanje uvjeta hlađenja elemenata unutar kućišta pojačala, male veličine ventilator, koji se nalazi na stražnjoj ploči. Koristi se ventilator s istosmjernim motorom bez četkica nazivnog napona napajanja 12 V namijenjen hlađenju procesora računala. Budući da rad ventilatora stvara određenu buku, koja se može primijetiti tijekom pauza, koristi se prilično složen algoritam upravljanja. Kada je temperatura radijatora 45,0 °C, ventilator počinje raditi, a kada se radijatori ohlade na 35,0 °C, ventilator se isključuje. Kada je izlazna snaga manja od 2 W, rad ventilatora je zabranjen kako se ne bi osjetila njegova buka. Kako bi se spriječilo povremeno uključivanje i isključivanje ventilatora kada izlazna snaga fluktuira oko vrijednosti praga, minimalno vrijeme isključivanja ventilatora softverski je ograničeno na 10 sekundi. Pri temperaturi radijatora od 55,0 °C i višoj, ventilator radi bez isključivanja, budući da je ta temperatura blizu temperature za slučaj opasnosti. Ako se ventilator uključio dok je pojačalo radilo, tada pri ulasku u “STANDBY” način rada, ako je temperatura radijatora iznad 35,0 °C, ventilator nastavlja raditi i pri nultoj izlaznoj snazi. To omogućuje brzo hlađenje pojačala.

Zaštita od kvara napajanja također implementiran u cijelosti softverski. Mikrokontroler pomoću ADC-a prati napone napajanja oba kanala pojačala. Ovaj napon se napaja procesoru iz glavnih ploča preko otpornika R55, R56 (slika 8).

Glavni izvori energije uključuju se u fazama. To je potrebno iz razloga što je opterećenje ispravljača potpuno ispražnjeni kondenzatori filtera, a kada se iznenada uključi doći će do jakog strujnog udara. Ovaj udar je opasan za diode ispravljača i može uzrokovati pregoravanje osigurača. Stoga, kada je pojačalo uključeno, relej K2 se prvo zatvara (slika 12), a transformatori su spojeni na mrežu preko graničnih otpornika R1 i R2. U ovom trenutku, prag za izmjerene napone napajanja softverski postavlja na ±38 V. Ako se ovaj prag napona ne dosegne unutar Postavi vrijeme, prekida se proces prebacivanja. To se može dogoditi ako je struja koju troši krug pojačala značajno povećana (pojačalo je oštećeno). U tom slučaju uključena je indikacija kvara napajanja "UF".

Ako se dosegne prag od ±38 V, tada se aktivira relej K3 (slika 12), koji isključuje otpornike iz primarnih krugova glavnih transformatora. Tada se prag smanjuje na ±20 V, a mikrokontroler nastavlja nadzirati napone napajanja. Ako tijekom rada pojačala napon napajanja padne ispod ±20 V, aktivira se zaštita i pojačalo se isključuje. Smanjenje praga u normalnom radu je neophodno tako da kada napon napajanja padne pod opterećenjem, zaštita se ne aktivira lažno.

Shematski dijagram procesorske ploče prikazano na sl. 9. Osnova procesora je mikrokontroler U1 tipa AT89C51 tvrtke Atmel, koji radi na taktna frekvencija 12 MHz. Za povećanje pouzdanosti sustava koristi se U2 supervisor koji ima ugrađen watchdog timer i power monitor. Za resetiranje nadzornog mjerača vremena koristi se zasebna WD linija, na kojoj softver generira periodični signal. Program je konstruiran na takav način da će ovaj signal biti prisutan samo ako su uključeni program za obradu prekida vremena i glavna programska petlja. U suprotnom, nadzorni mjerač vremena će resetirati mikrokontroler.

širina=710>
Crtež ne stane na stranicu i stoga je komprimiran!
Za prikaz u cijelosti kliknite .

Riža. 9. Shematski dijagram procesorske ploče.

Zaslon je povezan s procesorom pomoću 8-bitne sabirnice (utičnice XP4 - XP6). Za pristup registrima ploče zaslona koriste se signali C0..C4, koje generira adresni dekoder U4. Registar U3 je zasun bajta niske adrese, koriste se samo bitovi A0, A1, A2. Visoki bajt adrese se uopće ne koristi, što oslobađa P2 port za druge svrhe.

Kada pritisnete upravljačke tipke, zvučni signali se generiraju programski. Da biste to učinili, upotrijebite BPR liniju na koju je tranzistorski prekidač VT1, opterećen na dinamičkom emiteru HA1.

Ploča glavnog lijevog i desnog kanala spojena je na procesorsku ploču pomoću konektora XP1 odnosno XP2. Preko ovih konektora procesor prima statusne signale IOF sustava prekostrujne zaštite i DC zaštite na izlazu DCF pojačala. Ovi signali su zajednički za lijevi i desni kanal, a njihova kombinacija je moguća zahvaljujući izlazima zaštitnog kruga otvorenog kolektora. Signali spremnosti OKL i OKR zaštitnog sustava su kanalno odvojeni tako da procesor može identificirati kanal u kojem je aktiviran zaštitni krug. ENB signal, koji dolazi od procesora do zaštitnog sustava, omogućuje uključivanje releja opterećenja. Ovaj signal je zajednički za dva kanala, što automatski sinkronizira rad dvaju releja.

Linije TRR i TRL koriste se za očitavanje termometara instaliranih na radijatorima desnog odnosno lijevog kanala. Temperatura izmjerena termometrima može se prikazati na zaslonu ako je uključen odgovarajući način prikaza. Za lijevi i desni kanal prikazana je maksimalna vrijednost temperature oba kanala. Izmjerena vrijednost također se koristi za implementacija softvera zaštita od pregrijavanja.

Dodatno, konektori XP1 i XP2 sadrže WUR, WIR, WUL i WIL signale, koje koristi sklop za mjerenje izlazne snage.

Procesorska ploča se napaja iz standby izvora preko XP3 konektora. Za napajanje se koriste 4 razine: ±15 V, +12 V i +5 V. Razine ±15 V se isključuju prilikom ulaska u stanje mirovanja, a ostale razine su uvijek prisutne. Potrošnja s razine +5 V i +12 V u stanju mirovanja je minimizirana zbog softverskog gašenja glavnih potrošača. Osim toga, preko ovog konektora, nekoliko kontrolnih logičkih signala šalje se na napajanje u stanju pripravnosti: PEN - upravlja napajanjem u stanju pripravnosti, REX - uključuje vanjski relej utičnice, RP1 i RP2 - uključuje glavni relej napajanja, FAN - pali ventilator. Zaštitni krugovi koji se nalaze na glavnim pločama napajaju se iz procesorske ploče na +12 V, a ploča zaslona napaja se na +5 V.

Za mjerenje izlazne snage i praćenje napona napajanja koristi se 12-bitni ADC U6 tipa AD7896 tvrtke Analog Devices. Jedan ADC kanal nije dovoljan, pa se na ulazu koristi U5 sklopka (još bolje bi bilo koristiti 8-kanalni ADC, npr. tipa AD7888). Podaci se čitaju iz ADC-a u serijskom obliku. U tu svrhu koriste se linije SDATA (serijski podaci) i SCLK (sat). Proces pretvorbe pokreće se programski signalom START. Kao referentni izvor i ujedno regulator napona za ADC napajanje korišten je REF195 (U7). Budući da je napon napajanja od ±15 V isključen u stanju pripravnosti, svi logički signali povezani su s ADC-om preko otpornika R9 - R11, koji ograničavaju moguće udare struje pri prelasku u stanje pripravnosti i natrag.

Od osam ulaza prekidača, šest se koristi: dva za mjerenje snage, četiri za praćenje napona napajanja. Željeni kanal odabire se pomoću adresne linije AX0, AX1, AX2.

Razmotrimo krug za mjerenje snage lijevi kanal. Primijenjeni krug omogućuje množenje struje i napona opterećenja, tako da se impedancija opterećenja automatski uzima u obzir i očitanja uvijek odgovaraju stvarnoj aktivnoj snazi ​​u opterećenju. Preko razdjelnika otpornika R49 - R54 koji se nalaze na glavnoj ploči (slika 5), ​​napon iz strujnih senzora (otpornici emitera izlaznih tranzistora) dovodi se do diferencijalnog pojačala U8A (slika 9), koje proizvodi strujni signal. S izlaza U8A, preko otpornika za podešavanje R17, signal se dovodi na Y ulaz analognog množitelja U9 tipa K525PS2. Naponski signal se jednostavno uklanja iz razdjelnika i dovodi na X ulaz analognog množitelja. Na izlazu množitelja ugrađen je niskopropusni filtar R18C13 koji proizvodi signal proporcionalan kvazivršnoj izlaznoj snazi ​​s vremenom integracije od oko 10 ms. Ovaj signal ide na jedan od ulaza prekidača, zatim na ADC. Dioda VD1 štiti ulaz prekidača od negativnog napona.

Kako bi se kompenzirao početni nulti pomak množitelja, kada je pojačalo uključeno (kada relej opterećenja još nije uključen i izlazna snaga je nula), događa se proces autokalibracije nule. Izmjereni napon pomaka pri daljnji rad oduzima se od očitanja ADC-a.

Snaga u lijevom i desnom kanalu se mjeri odvojeno, a maksimalna vrijednost za kanale je naznačena. Budući da indikator mora prikazivati ​​i kvazivršnu i prosječnu izlaznu snagu, a prikazane vrijednosti moraju biti lako razumljive, vrijednosti izmjerene pomoću ADC-a podliježu softverskoj obradi. Vremenske karakteristike mjerača razine snage karakterizirane su vremenom integracije i povratnim vremenom. Za mjerač kvazivršne snage, vrijeme integracije je postavljeno lancem hardverskog filtriranja i iznosi približno 10 ms. Prosječni mjerač snage razlikuje se samo po povećanom vremenu integracije koje je implementirano softverski. Pri izračunu prosječne snage koristi se pomični prosjek od 256 bodova. Vrijeme povratka u oba slučaja postavlja se softverski. Radi lakšeg čitanja, ovo bi vrijeme trebalo biti relativno dugo. U ovom slučaju, obrnuto kretanje indikatora ostvaruje se oduzimanjem 1/16 trenutnog koda snage svakih 20 ms. Osim toga, kada se prikazuje, vršne vrijednosti se zadržavaju 1,4 sekunde. Budući da se prečesto ažuriranje očitanja indikatora ne percipira dobro, ažuriranje se događa svakih 320 ms. Kako ne bi propustili sljedeći vrh i prikazali ga sinkrono s ulaznim signalom, kada se otkrije vrh, dolazi do izvanrednog ažuriranja očitanja.

Kao što je gore spomenuto, PA dijeli zajednički s pretpojačalom daljinski upravljač, koji radi u standardu RC-5. Prijemnik sustava daljinskog upravljanja tipa SFH-506 nalazi se na displeju. S izlaza fotodetektora signal se šalje na SER (INT1) ulaz mikrokontrolera. Dekodiranje RC-5 koda vrši se softverski. Broj korištenog sustava je 0AH, tipka “STANDBY” ima kod 0CH, tipka “DISPLAY” je 21H, tipka “MODE” je 20H. Ako je potrebno, ovi kodovi se mogu lako promijeniti, jer se koristi tablica pretvorbe koja se nalazi na kraju izvorni tekst programi za mikrokontrolere.

Na prikazna ploča(Sl. 10) ugrađena su dva dvoznamenkasta sedmosegmentna indikatora HG1 i HG2 tipa LTD6610E. Njima upravljaju paralelni registri U1 – U4. Dinamički prikaz se ne koristi jer može uzrokovati povećanu razinu buke.

širina=710>
Crtež ne stane na stranicu i stoga je komprimiran!
Za prikaz u cijelosti kliknite .

Riža. 10. Shematski dijagram indikacijske ploče.

Registar U5 služi za upravljanje LED diodama. Ograničavajući otpornik spojen je u seriju sa svakim segmentom i svakom LED diodom. OC ulazi svih registara su spojeni i spojeni na PEN signal mikrokontrolera. Tijekom resetiranja i inicijalizacije registra, ovaj signal je logički visok. Time se sprječava slučajno paljenje indikacije tijekom prijelaznih procesa.

Zaslonska ploča također sadrži upravljačke tipke SB1 – SB6. Spojeni su na vodove sabirnice podataka i na povratni vod RET. Diode VD1 – VD6 sprječavaju kratki spoj podatkovnih linija kada se dva ili više gumba pritisnu istovremeno. Prilikom skeniranja tipkovnice, mikrokontroler koristi port P0 kao jednostavan izlazni port, generirajući tekuću nulu na svojim linijama. U isto vrijeme, RET linija se ispituje. Na taj način se utvrđuje šifra pritisnute tipke.

Pored pokazatelja pod općim zaštitno staklo ugrađen je integrirani fotoprijemnik za daljinsko upravljanje U6. Signal s izlaza fotodetektora preko konektora XP6 dovodi se na ulaz mikrokontrolera SER (INT1).

Izvor dužnosti(Sl. 11) pruža 4 izlazne razine: +5 V, +12 V i ±15 V. Razine ±15 V su onemogućene u stanju mirovanja. Izvor koristi mali torusni transformator namotan na jezgru 50x20x25 mm. Pripravni transformator ima veliku rezervu snage, a broj zavoja po voltu je odabran veći od izračunatog. Zahvaljujući ovim mjerama, transformator se praktički ne zagrijava, što povećava njegovu pouzdanost (na kraju krajeva, mora raditi kontinuirano tijekom cijelog vijeka trajanja pojačala). Podaci o namotaju i promjer žice prikazani su na dijagramu. Stabilizatori napona nemaju posebne značajke. Stabilizacijski čipovi U1 i U2 ugrađeni su na mali zajednički radijator. Za isključivanje razina ±15 V koriste se sklopke na tranzistorima VT1 - VT4, kojima upravlja PEN signal koji dolazi iz procesorske ploče.

Riža. 11. Shematski dijagram ploče za napajanje u stanju pripravnosti.

Osim stabilizatora napona, ploča rezervnog napajanja sadrži prekidače na tranzistorima VT5 - VT12 za upravljanje relejem i ventilatorom. Budući da mikrokontroleri iz obitelji MCS-51 imaju portove u stanju visoke logičke razine tijekom signala "Reset", svi aktuatori moraju biti uključeni na niskoj razini. Inače će ih biti lažno pozitivni kada je napajanje uključeno ili kada se aktivira mjerač vremena čuvara. Iz tog razloga se pojedinačni ključevi ne mogu koristiti kao ključevi. npn tranzistori s OE ili driver čipovima ULN2003 i slično.

Na njemu se nalaze releji, osigurači i granični otpornici relejna ploča(slika 12). Povezivanje svih mrežne žice napravljen kroz vijčane stezaljke. Svaki glavni transformator, rezervni transformator i vanjski blok utičnica imaju zasebne osigurače. Iz sigurnosnih razloga vanjske utičnice isključuju dvije skupine relejnih kontakata K1, koji prekidaju obje žice. Glavni transformatori se izvode iz sredine primarnog namota. Ova slavina se može koristiti za osiguranje 110 V za napajanje ostalih komponenti u kompleksu. Uređaji koji zadovoljavaju američki standard nešto su jeftiniji od višesistemskih uređaja, zbog čega se ponekad nalaze i kod nas. Postoje točke na relejnoj ploči gdje se može povući 110V, ali osnovna verzija ne koristi taj napon.

Riža. 12. Shematski dijagram relejne ploče.

Blok dijagram spajanja za kućište pojačala prikazano na sl. 13. Mostni ispravljači sastavljeni na diodama VD5 - VD12 tipa KD2997A spojeni su na sekundarne namote glavnih transformatora T1 i T2. Na izlaz ispravljača spojeni su filtarski kondenzatori ukupnog kapaciteta većeg od 100 000 μF. Tako veliki kapacitet je neophodan da bi se dobio niska razina valovitost i poboljšati sposobnost pojačala da reproducira impulsne signale. Iz filterskih kondenzatora dovodi se napon napajanja od ±45 V na glavne ploče pojačala. Osim toga, postoje ispravljači male snage sastavljeni na diodama VD1 - VD4, čiji se izlazni napon filtrira s relativno malom vremenskom konstantom pomoću kondenzatora C1 i C2. Preko otpornika R1 i R2, izlazni napon ovih pomoćnih ispravljača se dovodi u zaštitne krugove, koji su sastavljeni na glavnim pločama pojačala. Ako padne nekoliko poluperioda mrežnog napona, izlazni napon pomoćnih ispravljača pada, što detektiraju zaštitni krugovi, a releji opterećenja se isključuju. U ovom trenutku, izlazni napon glavnih ispravljača je još uvijek prilično visok zbog velikih kondenzatora, tako da prijelazni proces u pojačalu ne počinje s priključenim opterećenjem.

širina=710>
Crtež ne stane na stranicu i stoga je komprimiran!
Za prikaz u cijelosti kliknite .

Riža. 13. Dijagram spajanja blokova pojačala.

Za dizajn pojačala snage i raspored ne manje važan od dizajna sklopa. Glavni problem je što izlazni tranzistori moraju osigurati učinkovito odvođenje topline. S prirodnom metodom hlađenja, to rezultira masivnim radijatorima, koji postaju gotovo glavni strukturni elementi. Uobičajeni raspored, kada stražnja stijenka služi i kao radijator, nije prikladan, jer tada straga nema mjesta za ugradnju potrebnih stezaljki i konektora. Stoga je u opisanom PA odabran raspored s bočnim rasporedom radijatora (slika 14):

Riža. 14. Opći izgled pojačala.

Radijatori su malo podignuti (to se jasno vidi na slici 4) što osigurava bolje hlađenje. Ploče glavnog pojačala pričvršćene su paralelno s radijatorima. Ovo smanjuje duljinu žica između ploče i izlaznih tranzistora. Drugi dimenzionalni element pojačala su mrežni transformatori. U ovom slučaju koriste se dva toroidna transformatora koji su postavljeni jedan na drugi u zajedničkom cilindričnom ekranu. Ovaj zaslon zauzima značajan dio unutarnjeg volumena kućišta pojačala. Glavni ispravljači montirani su na zajednički radijator, koji se nalazi okomito iza oklopa transformatora. Filtarski kondenzatori nalaze se na dnu kućišta pojačala i prekriveni su posudom. Tamo se nalazi i relejna ploča. Napajanje u stanju pripravnosti montirano je na poseban nosač u blizini stražnje ploče. Ploča procesora i zaslona smještena je u debljini prednje ploče koja ima kutijasti dio.

Pri razvoju dizajna pojačala velika je pažnja posvećena proizvodnosti dizajna i lakoći pristupa bilo kojoj komponenti. Više detalja o rasporedu pojačala možete pronaći na sl. 15 i 18:

Riža. 15. Položaj sklopljenih komponenti pojačala.

Osnova kućišta pojačala je Šasija od aluminijske legure D16T debljine 4 mm (4 na slici 18). Pričvršćen na šasiju radijatori(1 na slici 18) koji su mljeveni od aluminijske ploče ili odljevka. Potrebna površina radijatora uvelike ovisi o uvjetima rada pojačala, ali ne smije biti manja od 2000 cm 2 . Kako bi se olakšao pristup pločama pojačala, radijatori su pričvršćeni na šasiju pomoću šarki (10 na slici 18), što omogućuje naginjanje radijatora. Kako biste osigurali da žice ulaznih i izlaznih konektora ne ometaju ovo, stražnja ploča je podijeljen u tri dijela (slika 4). Srednji dio je pričvršćen za šasiju pomoću nosača, a dva bočna dijela su pričvršćena za radijatore. Konektori su postavljeni na bočnim stranama panela, koji se sklapaju zajedno s radijatorima. Dakle, sklop radijatora je monofonski PA, koji je povezan samo žicama za napajanje i ravnim upravljačkim kabelom. Na sl. 18, radi jasnoće, radijatori su samo djelomično presavijeni, a stražnja ploča nije rastavljena.

Ploče glavnog pojačala Oni su također pričvršćeni za radijatore pomoću šarki (12 na slici 18), što im omogućuje da se preklope unatrag kako bi se dobio pristup lemljenoj strani. Os rotacije ploče prolazi duž linije rupa za spajanje žica izlaznih tranzistora. To je omogućilo da se praktički ne povećava duljina ovih žica, a da se istovremeno može preklopiti ploča. Gornje točke pričvršćivanja ploča su obični stupovi s navojem visine 15 mm. Ožičenje jednostranih glavnih ploča lijevog i desnog kanala je završeno zrcaliti(Sl. 16), što je omogućilo optimizaciju veza. Naravno, zrcaljenje topologije nije potpuno, jer se koriste elementi koji se ne mogu jednostavno zrcalno posložiti (mikrokrugovi i releji). Slika daje približnu ideju o topologiji ploča; topologija svih ploča dostupna je u arhivi (pogledajte odjeljak Download) u obliku datoteka u formatu PCAD 4.5.

širina=710>
Crtež ne stane na stranicu i stoga je komprimiran!
Za prikaz u cijelosti kliknite .

Riža. 16. Raspored glavnih ploča pojačala.

Svaki radijator 1 (slika 17) ima glatku površinu 2, koja se nakon crnjenja obrađuje. Devet tranzistora 4 ugrađeno je na njega kroz keramičke brtve 2.

Riža. 17. Dizajn radijatora:

Studije su pokazale da tinjac, a još više moderne elastične brtve, nemaju dovoljnu toplinsku vodljivost. Najbolji materijal za izolacijske brtve je keramika na bazi BeO. Međutim, za tranzistore u plastičnim kućištima takve se brtve gotovo nikad ne nalaze. Dosta dobri rezultati postignuti su izradom odstojnika od hibridnih čip supstrata. Radi se o ružičastoj keramici (nažalost, materijal nije točno poznat, najvjerojatnije nešto na bazi Al 2 O 3). Za usporedbu toplinske vodljivosti različitih brtvi, sastavljen je stalak u kojem su dva identična tranzistora u kućištu TO-220 postavljena na radijator: jedan izravno, drugi kroz brtvu koja se proučava. Bazna struja za oba tranzistora bila je ista. Tranzistor na brtvilu je rasipao snagu od oko 20 W, ali drugi tranzistor nije rasipao snagu (nije napon doveden na kolektor). Izmjerena je razlika u padu B-E dvaju tranzistora, a iz te razlike izračunata je razlika u temperaturama spojeva. Za sve brtve korištena je termalna pasta, bez nje rezultati su lošiji i nedosljedni. Rezultati usporedbe prikazani su u tablici:

Izlazni tranzistori su pritisnuti jastučićima 5, preostali tranzistori su pričvršćeni vijcima. Ovo nije baš zgodno, jer zahtijeva bušenje keramičkih brtvila, što se može učiniti samo pomoću dijamantnih bušilica, pa čak i tada s velikim poteškoćama.

Uz tranzistore je instaliran termometar 9. Kao što je iskustvo pokazalo, prilikom pričvršćivanja termometara DS1820 ne može se primijeniti veliki pritisak na njihovo tijelo, inače će očitanja biti iskrivljena, i to prilično značajno (općenito je bolje zalijepiti termometre ljepilom koje ima visoku toplinsku vodljivost).

Na radijator je ispod tranzistora pričvršćena pločica 6. Na stražnjoj strani ove pločice nema vodiča, tako da se može montirati direktno na površinu radijatora. Izvodi svih tranzistora su zalemljeni na jastučiće na gornjoj strani ploče. Veze između ploče i glavne ploče su završene kratke žice, koji su zalemljeni u šuplje zakovice 7. Kako bi se osiguralo da zakovice ne spoje na radijator, u njemu je napravljeno udubljenje 8.

Osnovni torusni transformatori(7 na sl. 18) postavljaju se jedan na drugi kroz elastične brtve. Kako bi se smanjile smetnje transformatora na drugu opremu (kazetofon, na primjer), preporuča se postavljanje transformatora u zaslon od žarenog čelika debljine najmanje 1,5 mm. Zaslon se sastoji od čeličnog cilindra i dva poklopca spojena klinom. Kako bi se izbjegli kratkospojni zavoji, gornji poklopac ima dielektričnu čahuru. Međutim, ako namjeravate raditi PA na visokoj prosječnoj snazi, trebali biste osigurati otvore za ventilaciju na zaslonu ili potpuno napustiti zaslon. Čini se da je za međusobno kompenziranje lutajućih polja transformatora dovoljno jednostavno uključiti njihove primarne namote izvan faze. Ali u praksi je ova mjera vrlo neučinkovita. Polje rasipanja toroidalnog transformatora, unatoč prividnoj aksijalnoj simetriji, ima vrlo složenu prostornu distribuciju. Stoga zamjena polariteta jednog od primarnih namota dovodi do slabljenja polja lutanja u jednoj točki prostora, ali do povećanja u drugoj. Osim toga, konfiguracija polja rasipanja značajno ovisi o opterećenju transformatora.

Riža. 18. Glavne komponente pojačala:

1 - radijatori	12 - petlja za pričvršćivanje ploče
2 - glavne ploče pojačala	13 - postolje za montažu ploče
3 - platforma na radijatoru za ugradnju tranzistora	14 - konektor upravljačkog kabela (od procesorske ploče)
4 - nosiva ploča	15 - žica iz dodatnog izlaza. ispravljač
5 - potporna ploča prednje ploče	16 - radni transformator u ekranu
6 - prednja ploča kutijastog presjeka	17 - ploča za napajanje u stanju pripravnosti
7 - glavni transformatori u ekranu	18 - radijator za stabilizatore napona
8 - ispravljački diodni radijator	19 - upravljačke žice relejnog bloka
9 - napajanje ploča	20 - stražnja ploča
10 - montaža radijatora na šarke	21 - izlazne stezaljke
11 - nosač radijatora	22 - ulazni priključci

Vrlo strogi zahtjevi postavljeni su na PA energetski transformator. To je zbog činjenice da je učitan na ispravljač s vrlo velikim filterskim kondenzatorima. To dovodi do činjenice da je struja potrošena iz sekundarnog namota transformatora pulsirajuće prirode, a vrijednost struje u impulsu je mnogo puta veća od prosječne potrošene struje. Kako bi gubici transformatora bili niski, namoti moraju imati vrlo mali otpor. Drugim riječima, transformator mora biti projektiran tako da može podnijeti znatno više energije nego što se u prosjeku izvlači iz njega. Opisano pojačalo koristi dva toroidna transformatora, od kojih je svaki namotan na jezgru 110x60x40 mm od čelične trake E-380. Primarni namoti sadrže 2x440

UMZCH VV s mikrokontrolerskim sustavom upravljanja
Pregleda danas: 32132, ukupno: 32132

Victor Zhukovsky, Krasnoarmeysk, Donetsk region.

UMZCH BB-2010 je novi razvoj iz dobro poznate linije UMZCH BB (high fidelity) pojačala [1; 2; 5]. Niz korištenih tehničkih rješenja bio je pod utjecajem rada SI Ageeva. .

Pojačalo daje Kr reda veličine 0,001% na frekvenciji od 20 kHz pri Pout = 150 W u opterećenju od 8 Ohma, mali frekvencijski pojas signala na razini od -3 dB - 0 Hz ... 800 kHz, brzina pada od izlazni napon -100 V / µs, odnos signal/šum i signal/pozadina -120 dB.

Zahvaljujući upotrebi op-amp-a koji radi u laganom načinu rada, kao i upotrebi u naponskom pojačalu samo kaskada s OK i OB, pokrivenih dubokim lokalnim OOS-om, UMZCH BB karakterizira visoka linearnost čak i prije općeg OOS je pokriven. U prvom pojačalu visoke kvalitete davne 1985. korištena su rješenja koja su se do tada koristila samo u mjernoj tehnici: DC modovi podržani su zasebnom servisnom jedinicom, kako bi se smanjila razina izobličenja sučelja, prijelazni otpor kontaktne skupine AC sklopnog releja pokriven je zajedničkom negativnom povratnom spregom, a posebna jedinica učinkovito kompenzira utjecaj otpora kabela zvučnika na ta izobličenja. Tradicija je sačuvana u UMZCH BB-2010, međutim, opći OOS također pokriva otpor izlaznog niskopropusnog filtra.

U velikoj većini dizajna drugih UMZCH, profesionalnih i amaterskih, mnoga od ovih rješenja još uvijek nedostaju. Istodobno, visoke tehničke karakteristike i audiofilske prednosti UMZCH BB postižu se jednostavnim rješenjima krugova i minimalnim brojem aktivnih elemenata. Zapravo, ovo je relativno jednostavno pojačalo: jedan kanal se može sastaviti za nekoliko dana bez žurbe, a podešavanje uključuje samo podešavanje potrebne struje mirovanja izlaznih tranzistora. Posebno za početnike radio amatere razvijena je metoda čvor-po-čvor, kaskadnog testiranja i podešavanja, pomoću koje možete zajamčeno lokalizirati moguće pogreške i spriječiti njihove moguće posljedice čak i prije nego što je UMZCH potpuno sastavljen. Sva eventualna pitanja o ovom ili sličnim pojačalima imaju detaljna objašnjenja, kako na papiru tako i na internetu.

Na ulazu pojačala nalazi se visokopropusni filtar R1C1 s graničnom frekvencijom od 1,6 Hz, sl. 1. Ali učinkovitost uređaja za stabilizaciju načina rada omogućuje pojačalu da radi s ulaznim signalom koji sadrži do 400 mV napona istosmjerne komponente. Stoga je C1 isključen, čime se ostvaruje vječni audiofilski san o putu bez kondenzatora © i značajno poboljšava zvuk pojačala.

Kapacitet kondenzatora C2 ulaznog niskopropusnog filtra R2C2 odabran je tako da je granična frekvencija ulaznog niskopropusnog filtra, uzimajući u obzir izlazni otpor pretpojačala 500 Ohm -1 kOhm, u rasponu od 120 do 200 kHz. Na ulazu operativnog pojačala DA1 nalazi se krug korekcije frekvencije R3R5C3, koji ograničava pojas obrađenih harmonika i smetnji koji dolaze kroz povratni krug s izlazne strane UMZCH na pojas od 215 kHz na razini od -3 dB i povećava stabilnost pojačala. Ovaj sklop omogućuje smanjenje signala razlike iznad granične frekvencije kruga i time eliminira nepotrebno preopterećenje naponskog pojačala visokofrekventnim signalima smetnji, smetnjama i harmonicima, eliminirajući mogućnost dinamičkog intermodulacijskog izobličenja (TIM; DIM).

Zatim se signal dovodi do ulaza niskošumnog operacijskog pojačala s tranzistorima s efektom polja na ulazu DA1. Protivnici iznose mnoge "tvrdnje" na UMZCH BB u vezi s upotrebom op-amp na ulazu, što navodno pogoršava kvalitetu zvuka i "krade virtualnu dubinu" zvuka. S tim u vezi, potrebno je obratiti pozornost na neke sasvim očite značajke rada operacijskog pojačala u UMZCH VV.

Operacijska pojačala pretpojačala, op-pojačala nakon DAC-a prisiljena su razviti nekoliko volti izlaznog napona. Budući da je pojačanje operacijskog pojačala malo i kreće se od 500 do 2000 puta na 20 kHz, to znači da rade s relativno visokim signalom razlike napona - od nekoliko stotina mikrovolta na LF do nekoliko milivolta na 20 kHz i velikom vjerojatnošću intermodulacijska distorzija koju unosi ulazni stupanj operacijskog pojačala. Izlazni napon ovih op-pojačala jednak je izlaznom naponu posljednjeg stupnja pojačanja napona, obično izvedenog prema krugu s OE. Izlazni napon od nekoliko volti pokazuje da ovaj stupanj radi s prilično velikim ulaznim i izlaznim naponima, i kao rezultat toga, unosi izobličenje u pojačani signal. Op-amp je opterećen otporom paralelno spojenih krugova OOS i opterećenja, koji ponekad iznosi nekoliko kilo-ohma, što zahtijeva do nekoliko miliampera izlazne struje iz izlaznog repetitora pojačala. Stoga su promjene u struji izlaznog repetitora IC, čiji izlazni stupnjevi troše struju ne veću od 2 mA, prilično značajne, što također ukazuje na to da unose izobličenja u pojačani signal. Vidimo da ulazni stupanj, stupanj pojačanja napona i izlazni stupanj op-ampa mogu unijeti izobličenje.

Ali dizajn strujnog kruga visokovjernog pojačala, zbog velikog pojačanja i ulaznog otpora tranzistorskog dijela naponskog pojačala, pruža vrlo blage radne uvjete za op-amp DA1. Prosudite sami. Čak iu UMZCH-u koji je razvio nazivni izlazni napon od 50 V, ulazni diferencijalni stupanj op-amp radi s razlikom signala s naponima od 12 μV na frekvencijama od 500 Hz do 500 μV na frekvenciji od 20 kHz. Omjer velikog ulaznog kapaciteta preopterećenja diferencijalnog stupnja, izrađenog na tranzistorima s efektom polja, i malog napona signala razlike osigurava visoku linearnost pojačanja signala. Izlazni napon op-amp-a ne prelazi 300 mV. što označava nizak ulazni napon naponskog pojačalnog stupnja sa zajedničkim emiterom iz operacijskog pojačala – do 60 μV – i linearni način njegova rada. Izlazni stupanj operacijskog pojačala daje izmjeničnu struju ne veću od 3 µA na opterećenje od oko 100 kOhm sa strane baze VT2. Posljedično, izlazni stupanj op-amp također radi u iznimno laganom načinu rada, gotovo u praznom hodu. Na stvarnom glazbenom signalu, naponi i struje su većinu vremena za red veličine manji od zadanih vrijednosti.

Iz usporedbe napona razlike i izlaznih signala, kao i struje opterećenja, jasno je da općenito operacijsko pojačalo u UMZCH BB radi stotinama puta lakšim, a time i linearnim, načinom rada od op- način pojačala pretpojačala i post-DAC op-pojačala CD playera koji služe kao izvori signala za UMZCH s bilo kojom dubinom zaštite okoliša, kao i bez njega uopće. Posljedično, isto operacijsko pojačalo će unijeti mnogo manje izobličenja u UMZCH BB nego u jednoj vezi.

Povremeno postoji mišljenje da izobličenja koja uvodi kaskada dvosmisleno ovise o naponu ulaznog signala. Ovo je greška. Ovisnost manifestacije kaskadne nelinearnosti o naponu ulaznog signala može se pridržavati jednog ili drugog zakona, ali uvijek je nedvosmislena: povećanje ovog napona nikada ne dovodi do smanjenja unesenih izobličenja, već samo do povećanja.

Poznato je da se razina proizvoda izobličenja na danoj frekvenciji smanjuje proporcionalno dubini negativne povratne sprege za tu frekvenciju. Pojačanje otvorenog kruga, prije nego što pojačalo dosegne OOS, na niskim frekvencijama ne može se mjeriti zbog malenosti ulaznog signala. Prema izračunima, pojačanje otvorenog kruga razvijeno za pokrivanje negativne povratne sprege omogućuje postizanje dubine negativne povratne sprege od 104 dB na frekvencijama do 500 Hz. Mjerenja za frekvencije počevši od 10 kHz pokazuju da dubina OOS na frekvenciji od 10 kHz doseže 80 dB, na frekvenciji od 20 kHz - 72 dB, na frekvenciji od 50 kHz - 62 dB i 40 dB - na frekvenciji od 200 kHz. Slika 2 prikazuje amplitudno-frekvencijske karakteristike UMZCH VV-2010 i, za usporedbu, UMZCH Leonid Zuev, koji je sličan po složenosti.

Visoko pojačanje do OOS pokrivenosti glavna je značajka sklopa BB pojačala. Budući da je cilj svih trikova sklopa postići visoku linearnost i visoko pojačanje kako bi se održao duboki OOS u najširem mogućem frekvencijskom pojasu, to znači da su takve strukture jedine metode sklopa za poboljšanje parametara pojačala. Daljnje smanjenje izobličenja može se postići samo konstrukcijskim mjerama usmjerenim na smanjenje interferencije harmonika izlaznog stupnja na ulazne krugove, posebno na invertirajući ulazni krug, iz kojeg je dobitak maksimalan.

Još jedna značajka sklopa UMZCH BB je strujna kontrola izlaznog stupnja naponskog pojačala. Ulazno op-pojačalo kontrolira stupanj pretvorbe napona u struju, napravljen s OK i OB, a rezultirajuća struja se oduzima od struje mirovanja stupnja, napravljenog prema krugu s OB.

Korištenje linearizirajućeg otpornika R17 s otporom od 1 kOhm u diferencijalnom stupnju VT1, VT2 na tranzistorima različitih struktura sa serijskom snagom povećava linearnost pretvorbe izlaznog napona op-amp DA1 u struju kolektora VT2 za stvarajući lokalnu povratnu petlju dubine od 40 dB. To se može vidjeti usporedbom zbroja vlastitih otpora emitera VT1, VT2 - svaki od približno 5 Ohma - s otporom R17, ili zbrojem toplinskih napona VT1, VT2 - oko 50 mV - s padom napona na otporu R17 koji iznosi na 5,2 - 5,6 V.

Za pojačala izgrađena korištenjem razmatranog dizajna kruga, opaža se oštro, 40 dB po dekadi frekvencije, smanjenje pojačanja iznad frekvencije od 13...16 kHz. Signal pogreške, koji je proizvod izobličenja, na frekvencijama iznad 20 kHz je dva do tri reda veličine manji od korisnog audio signala. To omogućuje pretvaranje linearnosti diferencijalnog stupnja VT1, VT2, koji je pretjeran na tim frekvencijama, u povećanje pojačanja tranzistorskog dijela UN-a. Zbog manjih promjena u struji diferencijalne kaskade VT1, VT2, pri pojačavanju slabih signala, njegova linearnost sa smanjenjem dubine lokalne povratne veze ne pogoršava se značajno, ali rad op-amp DA1, u načinu rada o kojima na ovim frekvencijama ovisi linearnost cijelog pojačala, olakšat će marginu pojačanja, budući da se svi naponi, Izobličenja koja određuju izobličenje operacijskog pojačala, počevši od signala razlike do izlaznog signala, smanjuju proporcionalno pojačanju u dobitak na danoj frekvenciji.

Krugovi korekcije faznog voda R18C13 i R19C16 optimizirani su u simulatoru za smanjenje diferencijalnog napona operacijskog pojačala na frekvencije od nekoliko megaherca. Bilo je moguće povećati pojačanje UMZCH VV-2010 u usporedbi s UMZCH VV-2008 na frekvencijama reda veličine nekoliko stotina kiloherca. Dobitak u pojačanju iznosio je 4 dB na 200 kHz, 6 na 300 kHz, 8,6 na 500 kHz, 10,5 dB na 800 kHz, 11 dB na 1 MHz i od 10 do 12 dB na frekvencijama višim od 2 MHz. To se može vidjeti iz rezultata simulacije, slika 3, gdje se donja krivulja odnosi na frekvencijski odziv kruga za korekciju unaprijed UMZCH VV-2008, a gornja krivulja se odnosi na UMZCH VV-2010.

VD7 štiti emiterski spoj VT1 od obrnutog napona koji nastaje zbog protoka struja punjenja C13, C16 u načinu ograničavanja izlaznog signala UMZCH naponom i rezultirajućim maksimalnim naponima s visokom stopom promjene na izlazu op. -pojačalo DA1.

Izlazni stupanj naponskog pojačala izrađen je od tranzistora VT3, spojenog prema zajedničkom osnovnom krugu, koji eliminira prodor signala iz izlaznih krugova kaskade u ulazne krugove i povećava njegovu stabilnost. OB stupanj, učitan na generator struje na tranzistoru VT5 i ulazni otpor izlaznog stupnja, razvija visoko stabilno pojačanje - do 13 000 ... 15 000 puta. Odabir otpora otpornika R24 na pola otpora otpornika R26 jamči jednakost struja mirovanja VT1, VT2 i VT3, VT5. R24, R26 pružaju lokalnu povratnu spregu koja smanjuje Early efekt - promjenu u p21e ovisno o naponu kolektora i povećava početnu linearnost pojačala za 40 dB odnosno 46 dB. Napajanje UN-a zasebnim naponom, modulo 15 V višim od napona izlaznih stupnjeva, omogućuje uklanjanje učinka kvazi-zasićenja tranzistora VT3, VT5, koji se očituje u smanjenju p21e kada kolektor-baza napon pada ispod 7 V.

Trostupanjski izlazni pratilac sastavljen je pomoću bipolarnih tranzistora i ne zahtijeva nikakve posebne komentare. Ne pokušavajte se boriti protiv entropije © štedeći na struji mirovanja izlaznih tranzistora. Ne smije biti manji od 250 mA; u autorskoj verziji - 320 mA.

Prije aktiviranja aktivacijskog releja AC K1, pojačalo je pokriveno OOS1, što se ostvaruje uključivanjem razdjelnika R6R4. Točnost održavanja otpora R6 i dosljednost ovih otpora u različitim kanalima nije bitna, ali za održavanje stabilnosti pojačala važno je da otpor R6 ne bude puno manji od zbroja otpora R8 i R70. Kada se aktivira relej K1, OOS1 se isključuje i krug OOS2, formiran od R8R70C44 i R4, i pokriva grupu kontakata K1.1, počinje raditi, gdje R70C44 isključuje izlazni niskopropusni filtar R71L1 R72C47 iz kruga OOS na frekvencijama iznad 33 kHz. Frekvencijski ovisan OOS R7C10 stvara roll-off u frekvencijskom odzivu UMZCH na izlazni niskopropusni filtar na frekvenciji od 800 kHz na razini od -3 dB i daje marginu u OOS dubini iznad ove frekvencije. Smanjenje frekvencijskog odziva na AC stezaljkama iznad frekvencije od 280 kHz na razini od -3 dB osigurano je kombiniranim djelovanjem R7C10 i izlaznog niskopropusnog filtra R71L1 -R72C47.

Rezonantna svojstva zvučnika dovode do emisije difuzora prigušenih zvučnih vibracija, prizvuka nakon djelovanja impulsa i stvaranja vlastitog napona kada zavoji zavojnice zvučnika prelaze preko linija magnetskog polja u rasporu magnetskog sustava. Koeficijent prigušenja pokazuje koliko je velika amplituda oscilacija difuzora i koliko brzo one slabe kada se AC opterećenje primijeni kao generator na punu impedanciju UMZCH. Ovaj koeficijent jednak je omjeru AC otpora prema zbroju izlaznog otpora UMZCH, prijelaznog otpora kontaktne skupine AC sklopnog releja, otpora izlaznog induktora niskopropusnog filtra obično namotanog žicom nedovoljnog promjera, prijelazni otpor stezaljki AC kabela i otpor samih AC kabela.

Osim toga, impedancija sustava zvučnika je nelinearna. Protok izobličenih struja kroz vodiče AC kabela stvara pad napona s velikim udjelom harmonijskog izobličenja, koji se također oduzima od neiskrivljenog izlaznog napona pojačala. Stoga je signal na AC stezaljkama izobličen mnogo više nego na izlazu UMZCH. To su takozvana izobličenja sučelja.

Kako bi se smanjila ova izobličenja, primjenjuje se kompenzacija svih komponenti izlazne impedancije pojačala. Vlastiti izlazni otpor UMZCH-a, zajedno s prijelaznim otporom kontakata releja i otporom žice induktora izlaznog niskopropusnog filtra, smanjen je djelovanjem duboke opće negativne povratne veze preuzete s desnog terminala L1. Osim toga, spajanjem desnog terminala R70 na "vrući" AC terminal, možete jednostavno kompenzirati prijelazni otpor stezaljke AC kabela i otpor jedne od AC žica, bez straha od generiranja UMZCH zbog faznih pomaka u žicama koje pokriva OOS.

Jedinica za kompenzaciju otpora AC žice izrađena je u obliku invertirajućeg pojačala s Ky = -2 na op-pojačalima DA2, R10, C4, R11 i R9. Ulazni napon za ovo pojačalo je pad napona na "hladnoj" ("uzemljenoj") žici zvučnika. Budući da je njegov otpor jednak otporu "vruće" žice AC kabela, za kompenzaciju otpora obje žice dovoljno je udvostručiti napon na "hladnoj" žici, preokrenuti je i preko otpornika R9 s otpor jednak zbroju otpora R8 i R70 kruga OOS, primijenite ga na invertirajući ulaz op-amp DA1. Tada će se izlazni napon UMZCH povećati za zbroj padova napona na žicama zvučnika, što je ekvivalentno uklanjanju utjecaja njihovog otpora na koeficijent prigušenja i razinu izobličenja sučelja na stezaljkama zvučnika. Kompenzacija za pad otpora AC žice nelinearne komponente povratnog EMF-a zvučnika posebno je potrebna na nižim frekvencijama audio raspona. Napon signala na visokotoncu ograničen je otpornikom i kondenzatorom spojenim u seriju s njim. Njihov kompleksni otpor mnogo je veći od otpora žica kabela zvučnika, tako da kompenzacija ovog otpora na HF nema smisla. Na temelju toga integrirajući krug R11C4 ograničava radni frekvencijski pojas kompenzatora na 22 kHz.

Posebna napomena: otpor "vruće" žice AC kabela može se kompenzirati pokrivanjem njegovog općeg OOS-a spajanjem desnog terminala R70 s posebnom žicom na "vrući" AC terminal. U ovom slučaju trebat će kompenzirati samo otpor "hladne" AC žice i pojačanje kompenzatora otpora žice mora se smanjiti na vrijednost Ku = -1 odabirom otpora otpornika R10 jednakog otporu otpornika R11.

Strujna zaštitna jedinica sprječava oštećenje izlaznih tranzistora tijekom kratkih spojeva u opterećenju. Senzor struje su otpornici R53 - R56 i R57 - R60, što je sasvim dovoljno. Protok izlazne struje pojačala kroz ove otpornike stvara pad napona koji se primjenjuje na razdjelnik R41R42. Napon s vrijednošću većom od praga otvara tranzistor VT10, a njegova struja kolektora otvara VT8 okidačke ćelije VT8VT9. Ova ćelija ulazi u stabilno stanje s otvorenim tranzistorima i zaobilazi krug HL1VD8, smanjujući struju kroz zener diodu na nulu i zaključavajući VT3. Pražnjenje C21 malom strujom iz VT3 baze može potrajati nekoliko milisekundi. Nakon aktiviranja okidačke ćelije, napon na donjoj ploči C23, napunjen naponom na LED HL1 na 1,6 V, raste s razine od -7,2 V od pozitivne sabirnice napajanja do razine od -1,2 V 1 , napon na gornjoj ploči ovog kondenzatora također se povećava na 5 V. C21 se brzo prazni kroz otpornik R30 do C23, tranzistor VT3 je isključen. U međuvremenu, VT6 se otvara i kroz R33, R36 otvara VT7. VT7 zaobilazi zener diodu VD9, prazni kondenzator C22 kroz R31 i isključuje tranzistor VT5. Bez primanja prednapona, tranzistori izlaznog stupnja također se isključuju.

Vraćanje početnog stanja okidača i uključivanje UMZCH vrši se pritiskom na tipku SA1 "Reset zaštite". C27 se puni kolektorskom strujom VT9 i zaobilazi osnovni krug VT8, zaključavajući ćeliju okidača. Ako je do ovog trenutka hitna situacija eliminirana i VT10 je zaključan, ćelija prelazi u stanje sa stabilnim zatvorenim tranzistorima. VT6, VT7 su zatvoreni, referentni napon se dovodi na baze VT3, VT5 i pojačalo ulazi u način rada. Ako se kratki spoj u opterećenju UMZCH nastavi, zaštita se ponovno aktivira, čak i ako je kondenzator C27 spojen na SA1. Zaštita radi toliko učinkovito da je tijekom rada na podešavanju korekcije pojačalo više puta bez napona za male spojeve za lemljenje ... dodirivanjem neinvertirajućeg ulaza. Nastala samouzbuda dovela je do povećanja struje izlaznih tranzistora, a zaštita je isključila pojačalo. Iako se ova gruba metoda ne može predložiti kao opće pravilo, ali zbog strujne zaštite, nije uzrokovala nikakvu štetu izlaznim tranzistorima.

Rad kompenzatora otpora AC kabela.

Učinkovitost kompenzatora UMZCH BB-2008 ispitana je starom audiofilskom metodom, na sluh, prebacivanjem ulaza kompenzatora između kompenzacijske žice i zajedničke žice pojačala. Poboljšanje zvuka je bilo jasno vidljivo, a budući vlasnik žarko je želio nabaviti pojačalo, pa mjerenja utjecaja kompenzatora nisu vršena. Prednosti kruga "čišćenja kabela" bile su toliko očite da je konfiguracija "kompenzator + integrator" usvojena kao standardna jedinica za ugradnju u sva razvijena pojačala.

Iznenađujuće je koliko se nepotrebnih rasprava rasplamsalo na internetu o korisnosti/beskorisnosti kompenzacije otpora kabela. Kao i obično, oni koji su posebno inzistirali na slušanju nelinearnog signala bili su oni kojima se iznimno jednostavna shema čišćenja kabela činila složenom i nerazumljivom, troškovi za nju pretjerani, a instalacija radno intenzivna ©. Bilo je čak i sugestija da bi, budući da se toliko novca troši na samo pojačalo, bila grehota štedjeti na svetinji, ali treba krenuti najboljim, glamuroznim putem kojim ide čitavo civilizirano čovječanstvo i...kupiti normalne, ljudske © superskupi kablovi od plemenitih metala. Na moje veliko iznenađenje, ulje na vatru dodale su izjave visoko cijenjenih stručnjaka o beskorisnosti kompenzacijske jedinice kod kuće, uključujući i one stručnjake koji ovu jedinicu uspješno koriste u svojim pojačalima. Vrlo je žalosno što su mnogi kolege radio amateri bili nepovjerljivi prema izvješćima o poboljšanoj kvaliteti zvuka u niskom i srednjem opsegu uz uključivanje kompenzatora, te su dali sve od sebe da izbjegnu ovaj jednostavan način poboljšanja performansi UMZCH-a, čime su se opljačkali.

Provedeno je malo istraživanja da bi se dokumentirala istina. Iz generatora GZ-118 doveden je niz frekvencija u UMZCH BB-2010 u području rezonantne frekvencije izmjenične struje, napon je kontroliran osciloskopom S1-117, a Kr na stezaljkama izmjenične struje mjeren je INI S6-8, sl. 4. Otpornik R1 je instaliran kako bi se izbjegle smetnje na ulazu kompenzatora kada se prebacuje između upravljačkih i zajedničkih žica. U eksperimentu su korišteni uobičajeni i javno dostupni izmjenični kabeli duljine 3 m s presjekom žile od 6 četvornih metara. mm, kao i sustav zvučnika GIGA FS Il frekvencijskog raspona 25 -22.000 Hz, nazivne impedancije 8 Ohma i nazivne snage 90 W Acoustic Kingdoma.

Nažalost, dizajn kruga pojačala harmonijskih signala iz C6-8 uključuje korištenje oksidnih kondenzatora velikog kapaciteta u OOS krugovima. To uzrokuje da niskofrekventni šum ovih kondenzatora utječe na niskofrekventnu razlučivost uređaja, uzrokujući pogoršanje niske frekvencijske razlučivosti. Prilikom mjerenja Kr signala frekvencije 25 Hz iz GZ-118 izravno iz C6-8, očitanja instrumenta plešu oko vrijednosti od 0,02%. Ovo ograničenje nije moguće zaobići korištenjem usječnog filtra generatora GZ-118 u slučaju mjerenja učinkovitosti kompenzatora, jer niz diskretnih vrijednosti frekvencija podešavanja 2T filtra ograničen je na niskim frekvencijama na 20,60, 120, 200 Hz i ne dopušta mjerenje Kr na frekvencijama koje nas zanimaju. Stoga je, nevoljko, razina od 0,02% prihvaćena kao nulta, referentna.

Na frekvenciji od 20 Hz s naponom na AC stezaljkama od 3 Vamp, što odgovara izlaznoj snazi ​​od 0,56 W u opterećenju od 8 Ohma, Kr je bio 0,02% s uključenim kompenzatorom i 0,06% s isključenim. Pri naponu od 10 V ampl, što odgovara izlaznoj snazi ​​od 6,25 W, vrijednost Kr je 0,02% odnosno 0,08%, pri naponu od 20 V ampl i snazi ​​od 25 W - 0,016% i 0,11%, a pri naponu od 30 In amplitude i snage 56 W - 0,02% i 0,13%.

Poznavajući opušteni odnos proizvođača uvozne opreme prema značenju natpisa o snazi, ali i sjećajući se čudesne, nakon usvajanja zapadnih standarda, transformacije sustava zvučnika 35AC-1 sa subwooferom snage 30 W u S-90, , dugotrajna snaga veća od 56 W nije isporučena na AC.

Na frekvenciji od 25 Hz pri snazi ​​od 25 W, Kr je iznosio 0,02% i 0,12% s uključenom/isključenom kompenzacijskom jedinicom, a pri snazi ​​od 56 W - 0,02% i 0,15%.

Istovremeno je testirana nužnost i učinkovitost pokrivanja izlaznog niskopropusnog filtra općim OOS-om. Na frekvenciji od 25 Hz sa snagom od 56 W i serijski spojen na jednu od žica AC kabela izlaznog RL-RC niskopropusnog filtra, slično onom ugrađenom u ultra-linearni UMZCH, Kr s kompenzatorom okrenut off doseže 0,18%. Na frekvenciji od 30 Hz pri snazi ​​od 56 W Kr 0,02% i 0,06% s uključenom/isključenom kompenzacijskom jedinicom. Na frekvenciji od 35 Hz pri snazi ​​od 56 W Kr 0,02% i 0,04% s uključenom/isključenom kompenzacijskom jedinicom. Na frekvencijama od 40 i 90 Hz pri snazi ​​od 56 W, Kr iznosi 0,02% i 0,04% s uključenom/isključenom kompenzacijskom jedinicom, a na frekvenciji od 60 Hz -0,02% i 0,06%.

Zaključci su očiti. Uočena je prisutnost nelinearnih izobličenja signala na AC stezaljkama. Pogoršanje linearnosti signala na AC stezaljkama jasno se detektira kada je spojen preko nekompenziranog, nepokrivenog OOS otporom niskopropusnog filtra koji sadrži 70 cm relativno tanke žice. Ovisnost razine izobličenja o snazi ​​dovedenoj u AC sugerira da ovisi o omjeru snage signala i nazivne snage AC woofera. Izobličenje je najizraženije na frekvencijama blizu rezonantne. Povratni EMF koji generiraju zvučnici kao odgovor na utjecaj audio signala usmjerava se zbrojem izlaznog otpora UMZCH i otpora žica AC kabela, tako da razina izobličenja na AC stezaljkama izravno ovisi o otpor ovih žica i izlazni otpor pojačala.

Konus slabo prigušenog niskofrekventnog zvučnika sam emitira prizvuke, a osim toga, ovaj zvučnik generira široki rep nelinearnih i intermodulacijskih proizvoda izobličenja koje reproducira srednjofrekventni zvučnik. Ovo objašnjava pogoršanje zvuka na srednjim frekvencijama.

Unatoč pretpostavci o nultoj Kr razini od 0,02% usvojenoj zbog nesavršenosti INI-ja, utjecaj kompenzatora otpora kabela na izobličenje signala na AC stezaljkama jasno je i nedvosmisleno zabilježen. Može se ustvrditi da postoji potpuno slaganje između zaključaka izvedenih nakon slušanja rada kompenzacijske jedinice na glazbenom signalu i rezultata instrumentalnih mjerenja.

Poboljšanje koje se jasno čuje kada se uključi čistač kabela može se objasniti činjenicom da s nestankom izobličenja na AC stezaljkama, srednjetonski zvučnik prestaje proizvoditi svu tu prljavštinu. Očigledno, dakle, smanjenjem ili eliminacijom reprodukcije izobličenja srednjefrekventnim zvučnikom dvokabelski zvučnički sklop, tzv. "Bi-wiring", kada su LF i MF-HF sekcije spojene različitim kabelima, ima prednost u zvuku u usporedbi s jednokabelskim krugom. Međutim, budući da u dvokabelskom krugu izobličeni signal na stezaljkama izmjeničnog niskofrekventnog odjeljka nigdje ne nestaje, ovaj je sklop inferioran verziji s kompenzatorom u pogledu koeficijenta prigušenja slobodnih vibracija niskofrekventnog sklopa. frekvencijska membrana zvučnika.

Ne možete prevariti fiziku, a za pristojan zvuk nije dovoljno dobiti briljantne performanse na izlazu pojačala s aktivnim opterećenjem, već također morate ne izgubiti linearnost nakon isporuke signala na terminale zvučnika. Kao dio dobrog pojačala, kompenzator napravljen prema jednoj ili drugoj shemi je apsolutno neophodan.

Integrator.

Također su ispitane učinkovitost i mogućnosti smanjenja pogrešaka integratora na DA3. U UMZCH BB s op-amp TL071, izlazni istosmjerni napon je u rasponu od 6...9 mV i nije bilo moguće smanjiti ovaj napon uključivanjem dodatnog otpornika u neinvertirajući ulazni krug.

Učinak niskofrekventnog šuma, karakterističan za operacijsko pojačalo s istosmjernim ulazom, zbog pokrivanja duboke povratne sprege kroz frekvencijski ovisan sklop R16R13C5C6, očituje se u obliku nestabilnosti izlaznog napona od nekoliko milivolti, odn. -60 dB u odnosu na izlazni napon pri nazivnoj izlaznoj snazi, na frekvencijama ispod 1 Hz, zvučnici koji se ne mogu reproducirati.

Internet spominje mali otpor zaštitnih dioda VD1...VD4, što navodno dovodi do greške u radu integratora zbog formiranja razdjelnika (R16+R13)/R VD2|VD4 . . Za provjeru obrnutog otpora zaštitnih dioda sastavljen je krug na Sl. 6. Ovdje je op-amp DA1, spojen prema krugu invertirajućeg pojačala, pokriven OOS kroz R2, njegov izlazni napon je proporcionalan struji u krugu testirane diode VD2 i zaštitnog otpornika R2 s koeficijentom od 1 mV/ nA, a otpor kruga R2VD2 - s koeficijentom od 1 mV/15 GOhm. Da bi se isključio utjecaj aditivnih pogrešaka op-amp - prednapona i ulazne struje na rezultate mjerenja struje curenja diode, potrebno je izračunati samo razliku između vlastitog napona na izlazu op-amp , izmjeren bez diode koja se ispituje, i napon na izlazu op-amp nakon njegove instalacije. U praksi, razlika u izlaznim naponima op-pojačala od nekoliko milivolti daje vrijednost reverznog otpora diode reda veličine od deset do petnaest gigaohma pri reverznom naponu od 15 V. Očito, struja curenja neće rasti kako napon na diode smanjuje se na razinu od nekoliko milivolti, karakterističnu za razliku napona integratora op-amp i kompenzatora.

Ali fotoelektrični učinak karakterističan za diode smještene u staklenu kutiju zapravo dovodi do značajne promjene izlaznog napona UMZCH. Kada se osvijetli žaruljom sa žarnom niti od 60 W s udaljenosti od 20 cm, konstantni napon na izlazu UMZCH porastao je na 20 ... 3O mV. Iako je malo vjerojatno da bi se slična razina osvjetljenja mogla uočiti unutar kućišta pojačala, kap boje nanesene na ove diode eliminirala je ovisnost UMZCH modova o osvjetljenju. Prema rezultatima simulacije, smanjenje frekvencijskog odziva UMZCH-a nije uočeno čak ni na frekvenciji od 1 miliherca. Ali vremensku konstantu R16R13C5C6 ne treba smanjivati. Faze izmjeničnog napona na izlazima integratora i kompenzatora su suprotne, a sa smanjenjem kapaciteta kondenzatora ili otpora otpornika integratora, povećanje njegovog izlaznog napona može pogoršati kompenzaciju otpora kablovi za zvučnike.

Usporedba zvuka pojačala. Zvuk montiranog pojačala uspoređivan je sa zvukom nekoliko industrijski proizvedenih inozemnih pojačala. Izvor je bio Cambridge Audio CD player; pretpojačalo Radiotekhnika UP-001 korišteno je za pogon i podešavanje razine zvuka konačnih UMZCH-ova; Sugden A21a i NAD C352 koristili su standardne kontrole za podešavanje.

Prvi koji je testiran bio je legendarni, šokantan i prokleto skup engleski UMZCH "Sugden A21a", koji radi u klasi A s izlaznom snagom od 25 W. Ono što je vrijedno pažnje je da su Britanci u popratnoj dokumentaciji za VX smatrali da je bolje ne navesti razinu nelinearnih izobličenja. Kažu da nije u pitanju distorzija, nego duhovnost. "Sugden A21a>" izgubio je od UMZCH BB-2010 s usporedivom snagom u razini i jasnoći, povjerenju i plemenitom zvuku na niskim frekvencijama. To ne čudi, s obzirom na značajke njegovog dizajna kruga: samo dvostupanjski kvazi-simetrični izlazni sljedbenik na tranzistorima iste strukture, sastavljen prema dizajnu kruga 70-ih godina prošlog stoljeća s relativno visokim izlaznim otporom i elektrolitski kondenzator spojen na izlazu, što dodatno povećava ukupni izlazni otpor - ovo potonje samo rješenje pogoršava zvuk bilo kojeg pojačala na niskim i srednjim frekvencijama. Na srednjim i visokim frekvencijama, UMZCH BB pokazao je više detalja, transparentnost i izvrsnu razradu scene, kada su se pjevači i instrumenti mogli jasno lokalizirati zvukom. Usput, govoreći o korelaciji objektivnih mjernih podataka i subjektivnih dojmova zvuka: u jednom od časopisnih članaka Sugdenovih konkurenata, njegov Kr je određen na razini od 0,03% na frekvenciji od 10 kHz.

Sljedeće je također bilo englesko pojačalo NAD C352. Opći dojam bio je isti: izražen zvuk "kante" Engleza na niskim frekvencijama nije mu ostavio nikakve šanse, dok je rad UMZCH BB prepoznat kao besprijekoran. Za razliku od NADA-e, čiji je zvuk bio povezan s gustim grmljem, vunom i vatom, zvuk BB-2010 na srednjim i visokim frekvencijama omogućio je jasno razlikovanje glasova izvođača u općem zboru i instrumenata u orkestru. U radu NAD C352 jasno je izražen učinak bolje čujnosti vokalnijeg izvođača, glasnijeg instrumenta. Kako je rekao sam vlasnik pojačala, u zvuku UMZCH BB pjevači nisu "vrištali i klimali" jedni drugima, a violina se nije borila s gitarom ili trubom u zvučnoj snazi, već su svi instrumenti bili mirno i skladno “prijatelje” u ukupnoj zvučnoj slici melodije. Na visokim frekvencijama, UMZCH BB-2010, prema maštovitim audiofilima, zvuči "kao da slika zvuk tankim, tankim kistom." Ovi se učinci mogu pripisati razlikama u intermodulacijskom izobličenju između pojačala.

Zvuk Rotel RB 981 UMZCH bio je sličan zvuku NAD C352, s iznimkom boljih performansi na niskim frekvencijama, no ipak je BB-2010 UMZCH ostao bez premca u jasnoći AC kontrole na niskim frekvencijama, kao i transparentnost i delikatnost zvuka na srednjim i visokim frekvencijama.

Najzanimljivije u smislu razumijevanja načina razmišljanja audiofila bilo je opće mišljenje da, unatoč svojoj superiornosti u odnosu na ova tri UMZCH-a, oni unose „toplinu“ u zvuk, što ga čini ugodnijim, a BB UMZCH radi glatko, "neutralan je za zvuk."

Japanski Dual CV1460 izgubio je zvuk odmah nakon paljenja na svima najočitiji način, a nismo gubili vrijeme na njegovo detaljno slušanje. Njegov Kr je bio u rasponu od 0,04...0,07% pri maloj snazi.

Glavni dojmovi usporedbe pojačala bili su potpuno identični u glavnim značajkama: UMZCH BB je bezuvjetno i nedvosmisleno ispred njih u zvuku. Stoga se daljnje ispitivanje smatra nepotrebnim. Na kraju je pobijedilo prijateljstvo, svatko je dobio što je htio: za topao, duševan zvuk - Sugden, NAD i Rotel, te čuti ono što je redatelj snimio na disk - UMZCH BB-2010.

Osobno mi se sviđa UMZCH visoke vjernosti zbog laganog, čistog, besprijekornog, plemenitog zvuka; bez napora reproducira odlomke bilo koje složenosti. Kako kaže moj prijatelj, iskusni audiofil, zvukove bubnjarske opreme na niskim frekvencijama barata bez varijacija, kao preša, na srednjim zvuči kao da ih nema, a na visokim kao da slika zvuk tankim kistom. Za mene je nenapregnuti zvuk UMZCH BB povezan s lakoćom rada kaskada.

Književnost

1. Sukhov I. UMZCH visoke vjernosti. "Radio", 1989, br. 6, str. 55-57; broj 7, str. 57-61.

2. Ridiko L. UMZCH BB na suvremenoj elementnoj bazi s mikrokontrolerskim sustavom upravljanja. “Radio hobi”, 2001., br. 5, str. 52-57; br. 6, str. 50-54; 2002, broj 2, str 53-56.

3. Ageev S. Superlinearni UMZCH s dubokom zaštitom okoliša “Radio”, 1999, broj 10... 12; "Radio", 2000, broj 1; 2; 4…6; 9…11.

4. Zuev. L. UMZCH uz paralelnu zaštitu okoliša. "Radio", 2005., broj 2, str. 14.

5. Zhukovsky V. Zašto vam je potrebna brzina UMZCH (ili "UMZCH VV-2008")? “Radio hobi”, 2008., br. 1, str. 55-59; broj 2, str. 49-55.