Характеристики усилителя:
- Число каналов — 2.
- Выходная мощность (максимальная) — 2*40 Вт.
- Сопротивление нагрузки — 8 Ом.
В усилителе использована покупная плата TK2050, часто встречающаяся на Aliexpress и ebay. Выбор данной платы был обусловлен применением в ней микросхем, способных при хорошем уходе обеспечить вполне приличное звучание. Также порадовало большое количество конденсаторов, шунтирующих питание силовой микросхемы. (Забегая вперёд скажу, что через месяц эксплуатации эти электролиты отчего-то слегка повздулись, и я заменил их другими). Также плата имеет нормально выглядящие дроссели и плёночные конденсаторы выходных фильтров.
Разводка дорожек на плате тоже понравилась. Вроде бы всё на месте, хитросплетений входных цепей с выходными не видать и всё по кратчайшей.
Итак, первым делом были закорочены входные электролитические конденсаторы. Не место им в качественном аудио. Подаю сигнал с ЦАПа через внешние MKP конденсаторы по 4.7мкФ. Запитываюсь пока от лабораторника. А чтоб ему жилось легче, и он не пел на все лады, цепляю впараллель его выходу пяток электролитов по 2200мкФ и К73-16 на 8.2мкФ. Включаю сперва без нагрузки, тычусь осциллографом в выходы — вроде б всё нормально — половина питания присутствует на всех четырёх. Усиленный сигнал — тоже имеет место быть.
Цепляю колонки — поёт громко, чётко, но довольно-таки резко. Первым делом приходит в голову облегчить жизнь стабилизатору 7805, который на этой плате питает микросхему модулятора TC2001. Делаю вот так:
По счастью, дорожка, ведущая от 7805 к 2001 оказалась в очень доступном для перерезания месте. Режу, в разрыв паяю резистор на 0.51 Ома, параллельно питанию TC2001 полимерный конденсатор на 470мкФ. Параллельно 7805 — диод, чтоб этот конденсатор при выключении без проблем разряжался.
Включаю, пробую — резкости в звуке стало ощутимо поменьше.
Пока я этим всем неспеша занимался, приходит пакетик с ебея с конденсаторами WIMA MKP 0.22мкФ 250В. Паяю их на место штатных лавсановых выходных кондёров. Там 6 штук по 0.22мкФ и 2 штуки по 0.1мкФ. Последние тоже заменил на WIMA MKP. Только они не влезли, и пришлось припаять их снизу платы. Освободившиеся 6 штук лавсановых 0.22мкФ тоже припаял снизу, впараллель к электролитам питания — пусть им там полегче будет).
Включаю доработанную таким образом плату — слышу вполне себе радующий звук. На этом опыты заканчиваются, и начинается принципиальная схема.
Так как совершенству предела нет — я решил запитать модулятор и силовую микросхему от двух различных источников. Сказано — сделано. Место источника питания силовой части занимает последовательно-параллельный стабилизатор на транзисторах VT1 и VT2. Стабилизатор всё время нагружен на стабилитроны, потребляющие около 100мА тока. Импульсный усилитель, перезаряжая выходные дроссели, плодит себе тем самым в питании ток переменного направления. Так что лишняя нагрузка в лице мощного стабилитрона тут вполне кстати. С ней ток течёт уже всегда в одном направлении. Выпрямительные диоды — трёхногие из компьютерных БП.
Источник питания модулятора — двухсерийный стабилизатор. Мне хотелось максимально изолировать входную микросхему от помех в питании, которые производят в большом количестве выходные силовые ключи TK2050. Выпрямительные диоды SS16. На LM317 собран первичный стабилизатор напряжения. Вторичный собран на ОУ и умощнён транзистором. Диоды D8, D9 были установлены на этапе отладки усилителя. Иначе при выключении усилитель издаёт душераздирающие звуки, когда питание модулятора уже пропало, а силовая микросхема ещё сохраняет работоспособность. Можно было бы поиграться со входом PWRDN TK2050, но проблема в том, что до него не добраться — приклеенный к микросхеме радиатор загораживает всё, что вокруг неё находится.
В усилителе применён плавный старт блока питания. Сперва включается реле К7, находящееся в блоке С. Оно запитано от 9 В с трансформатора дежурного режима. Его контакты подают сетевое напряжение на трансформатор через резистор 470 Ом. Спустя пару секунд включается реле К6 в блоке А6 и подаёт питание на трансформатор уже напрямую. Затем К7 отключается, чтобы не греть зазря трансформатор дежурного режима.
Для красоты и наглядности были спроектированы индикаторы уровня сигнала. Они подключены параллельно входу усилителя, после регулятора громкости. Выпрямители выполнены на ОУ ОР1 и ОР2 блоков В2 и В1. Питание их осуществляется от той самой 7805, что изначально припаяна на китайской плате и осталась теперь без дела. Плата с этими выпрямителями припаяна прямо на плату усилителя на кусочки лужёной проволоки. Через эти же кусочки на плату поступает питание. Установка нуля индикаторов осуществляется программно. Для этого надо покрутить энкодер громкости где-то на пол-оборота левее нуля.
Регулятор громкости — «Никитинский» — на 32 ступени по 2 дБ каждая. Резисторы R21 и R41 рассчитаны с учётом измеренного входного сопротивления усилителя вместе с подключенным параллельно ему индикатором уровня. Так что регулятор громкости работает на нагрузку ровно 10 кОм. В наличии нужных номиналов резисторов у меня не оказалось. Поэтому почти каждый резистор регулятора собран из двух параллельных.
Узел контроллера усилителя выполнен на микросхеме ATMEGA88A в DIP корпусе. Питается от отдельного маленького трансформатора, который никогда не выключается. Дело в том, что на панели усилителя я не смог придумать место под выключатель. И включение-выключение усилителя осуществляется нажатием на энкодер. Изначально на корпусе выключатель был, но передняя панель была подвергнута доработке на фрезерном станке, после чего на месте выключателя оказалось окно индикатора.
Сам корпус также был куплен в китайском интернет-магазине. Входы усилителя от его выходов и питания внутри отгорожены экраном.
Все платы, кроме регулятора громкости, расположены вертикально.
Расположить постарался всё так, чтобы провода покороче были, и лишних помех с провода на провод не прилетало. Плату регулятора громкости отделил от выходных цепей и питания экранирующей пластинкой.
Полимерный конденсатор, применявшийся при опытах для дополнительного шунтирования питания модулятора, впоследствии уступил место обычному LowESR электролиту 1500мкФ*6.3В. С ним тембр звучания получился более естественным. Но если кому вдруг нужен подъём в районе 5…10кГц — полимерник в питании это обеспечит на ура.
Звук усилителя вполне себе жизнерадостный. Чистый и быстрый. Можно слушать и СпироГиру, и Металлику.
В заключение прилагаю несколько фотографий устройства:
Печтные платы в Layout5 прилагаются. Сделать их совсем нетрудно. Где написано «зеркалить» — нужно печатать зеркально для ЛУТа. Где «незеркалить» — там, соответственно, зеркалить не нужно.
Фьюзы для Атмеги нужно выставить на 8МГц от внутреннего RC-генератора. Больше ничего трогать не нужно.
Список радиоэлементовОбозначение
Тип
Номинал
Количество
ПримечаниеМагазинМой блокнот
A8
Модуль усилителяTK2050+TC20011
A9
Модуль индикатораLCM1602K1
CPU1
МК AVR 8-битATmega88A1
VR1
Линейный регуляторLM78051
VR2
Линейный регуляторLM3171
OP3
Операционный усилительOPA16121
OP1, OP2
Операционный усилительLM3582
VT1
Биполярный транзистор2SC24821
VT2
Биполярный транзисторTIP142T1
VT3
Биполярный транзистор2SC57071
T
MOSFET-транзистор2N7002F7
BR1
Выпрямительный диодMBR40H45PT1
BR1
Выпрямительный диодMBR20H45CT2
BR2
Диод ШотткиSS164
BR3
Диод ШотткиSS144
D
Выпрямительный диод1N414811
D4
Стабилитрон1N4730A1
D5
СтабилитронД816А1
D7
СтабилитронКС133А1
D8, D9, D10, D11
Выпрямительный диодFR1034
VDR1
варисторS10K3851
K7
РелеSRD-06VDC-SL-C1
K6
РелеNY24W-K1
K1…K5
РелеRY24W-K5
R
Резистор62 Ohm 0.25W1
R
Резистор360 Ohm 08056
R
Резистор100k 08052
R
Резистор47 Ohm 08052
R
Резистор75k 08052
R
Резистор1k 08052
R
Резистор22k 08057
R1, R14, R22, R34
Резистор +-1%2k 08054
R2, R23
Резистор +-1%68k 08052
R3, R24
Резистор +-1%90.9k 08052
R5, R25
Резистор +-1%62k 08052
R6, R26
Резистор +-1%21k 08052
R7, R27
Резистор +-1%91k 08052
R8, R28
Резистор +-1%3.92k 08052
R9, R29
Резистор +-1%82k 08052
R10, R30
Резистор +-1%7.5k 08052
R11, R31
Резистор +-1%56k 08052
R12, R32
Резистор +-1%6.49k 08052
R13, R33
Резистор +-1%42.2k 08052
R15, R35
Резистор +-1%30.9k 08052
R16, R36
Резистор +-1%10.5k 08052
R17, R37
Резистор +-1%56.2k 08052
R18, R38
Резистор +-1%261 Ohm 08052
R19, R39
Резистор +-1%22.6k 08052
R20, R40
Резистор +-1%11.8k 08052
R21, R41
Резистор +-1%11.3k 08052
R42, R43, R49, R68, R80
Резистор10к 08054
R57
Резистор200 Ohm 08051
R58
Резистор1.5k 08051
R59, R70, R77, R78, R84, R89, R90
Резистор1 Ohm 0.25W7
R64
Резистор6.8 Ohm 1W1
R65
Резистор39 Ohm 08051
R66
Резистор390 Ohm 1W1
R71
Резистор470 Ohm 7.5W1
R73
Резистор1.6k 1W1
R75, R76, R87
Резистор10 Ohm 0.5W3
R79
Резистор750 Ohm 0.5W1
R81, R91, R92, R93, R94, R95, R96, R97
Резистор100 Ohm 08058
R82, R83
Резистор100 Ohm 0.25W2
R85
Резистор620 Ohm 0.25W1
R86
Резистор1k 0.25W1
R88
Резистор15 Ohm 0.5W1
C
Конденсатор4.7u 08052
C
Конденсатор22n 08052
C2, C3
Конденсатор4.7u*250V MKP2
C6, C7, C20, C22, C28
Конденсатор2200u*50V7
C9, C21, C38
Конденсатор4.7u*63V K73-173
C10, C26, C27, C35, C40
Конденсатор100n*63V MKT5
C11, C13, C43
Конденсатор100u*6.3V3
C12, C24, C44
Конденсатор100n 08053
C15, C37
Конденсатор1500u*6.3V2
C23, C29, C30
Конденсатор10u*25V3
C31
Конденсатор22u*16V1
C36
Конденсатор4700u*16V1
C39
Конденсатор470n*63V MKT1
C41, C42
Конденсатор470u*25V2
Добавить все
Скачать список элементов (PDF)
Прикрепленные файлы:
- bps зеркалить3.lay (63 Кб)
- controller незеркалить.lay (79 Кб)
- detector зеркалить.lay (15 Кб)
- vol зеркалить4.lay (36 Кб)
- bobyor1.zip (112 Кб)
Теги: