Принципна схема, чертеж на печатна платка на предусилвател NATALY. Висококачествен предусилвател на EL2125 Как да направите предусилвател със собствените си ръце

16.07.2023

Въведение. История за предусилвателите

В Hi-Fi технологията предусилвателите (съкр., жаргон - предусилвател, пред) се инсталират между източника на сигнала и нискочестотен усилвател на мощност (LFPA). Понякога предусилвателят се комбинира в един корпус с UMLF. Тогава такъв усилвател се нарича интегриран.
Основни функции на предусилвателите. Само определени функции могат да бъдат реализирани в конкретни проекти:
1. Усилване на сигнала до необходимото ниво за последващо усилване от усилвател на мощност. Някои източници (съвременни - мобилни телефони, Bluetooth адаптери или някои звукови карти/DAC/DAC) при директно свързване към UMLF не позволяват да се реализира пълната мощност на усилвателя. С помощта на предусилвател сигналът се усилва до желаното ниво („люлеене“)
2. Регулиране на звука
3. Превключване на входове от различни източници
4. Съвпадение на източника на сигнал и усилвателя на мощността. В такива случаи в предусилвателя се правят буфери - усилватели с коеф. усилване на напрежението 1. Само токът се увеличава.
5. Промяна на сигнала - от най-простите контроли на тона (променяме честотната характеристика на сигнала към по-„приятна“ за ушите ни) до сложни звукови процесори.
6. Понякога в предусилвателите се вгражда различно друго оборудване. Например усилватели за слушалки, фоно предусилватели, миксери, караоке, индикатори за ниво на сигнала и др.

Много съвременни източници на сигнал не изискват допълнително усилване за „усилване“ на UMLF. Има изкушение да се отървете от допълнителна връзка във веригата за усилване на сигнала - предусилвателя. В много системи обаче присъстват предусилватели за координиране на веригата: „източник на сигнал -> UMLF -> система от високоговорители.“

В случай на клониране на продукти на NAIM, обичайният маршрут за радиолюбител е този. Създава се клонинг на NAP 140. Харесва ми звука! След това надстройте детайлите - харесва ми звука! Сглобяване на стабилизатора на мощността. Резултатът е положителен. Има изкушение да се сглоби предусилвател - има само няколко части - breadboard/LUT, един час запояване и предусилвателят е готов. Харесва ми звука и подготвям предусилвател за UMNC. После пишат по форумите - Наим без име не е Наим.

При мен се получи приблизително така. Без предварителното, звукът на UMNC „олекотява“ някак малко. С предницата - всичко е наред.

Оригинали от 70-90-те години

Само предусилватели на Naim могат да бъдат свързани към оригинални UMLF на Naim. За да избегне свързването на продукти от други производители, Naim използва специални патентовани кабели и конектори за свързване на предусилвателя към UMLF. На снимката тези конектори са отляво:

Схеми на предусилвател на Naim от 70-те - 90-те години
Основна схема на модула за усилване (усилване на сигнала около 10 пъти):

Буфер:

Всички полярни кондензатори (с изключение на захранващия филтър) са танталови.

Пълната схема на предусилвател от 70-те години е както следва: входни конектори -> “механичен селектор на сигнала” -> “буфер” -> “контрол на силата на звука” -> “модул на усилвателя” -> “конектори за UMLF”.

Бяха произведени различни версии на предусилвателите на Naim. В допълнение към цената, устройствата се различават по наличието / отсъствието на буфер, различни схеми на захранване (от UMLF, от външно захранване, отделно захранване за каналите на предусилвателя, отделно захранване за усилващия модул и буфера) , сервизни устройства в корпуса на предусилвателя.

Нямам идея как работят съвременните предусилватели на Naim.

Можете да научите повече за предусилвателите на Naim на уебсайта. Раздел „Модификации и надстройки на предусилвателя на Naim“. Има и печатни платки за самостоятелно сглобяване на клонинг на предусилвателя.
китайски клонинги
В интернет сайтове и онлайн магазини се продават различни версии на клонинги на предусилватели Naim: печатни платки, монтажни комплекти, сглобени строителни комплекти, готови предусилватели в корпуси.
Те се различават по частите, от които се състоят и захранващите вериги.
Нека да разгледаме накратко продуктите на китайската индустрия:

Опция 1.Две отделни платки с независимо захранване за всяка (потърсете „Naim preamp“).

В случая е същото. Храната тук е отделна сграда.

Вариант 2.Възможност за свързване на няколко различни захранвания - всяка част има своя собствена:

В случая:

С входен селектор:

Вариант 3.Най-простата схема: само модул за усилване. Едно захранване за два канала:

Купих този модул като най-евтиния за тестване. За да разберете дали си струва да се занимавате с предусилвател или не. Преди това сглобих предусилвател на макет.

китайски дизайнер:

Още снимки

Транзисторите (като в оригинала, сега няма да намерите) са заменени с модерни 2SC1815/2SA1015. Платката е доста компактна. Всички полярни кондензатори (с изключение на захранващите филтри) са танталови. Както би трябвало да бъде. Оригиналът го прави. Отличителната черта на Naim е използването на танталови кондензатори. Контролът на силата на звука (VR) в този дизайнер е 20 kOhm (потенциометърът беше получен повече или по-малко без задръствания).

Сглобена схема:

Схема на захранване:

Захранване - една намотка 24V AC напрежение, 0.3A. Захранването на каналите е разделено с резистори.

След сглобяването веригата започва да работи веднага.

Измервания:

Входен сигнал:

Изходен сигнал:

Печалбата е около 10 пъти.

Измервания в RMAA. Нивото на изходния сигнал е Vpp 3.24V.

Мой дизайн
След като изслушах китайския кит, реших да не модернизирам китайския (няма независимо захранване за всеки канал, не може да се инсталира контролен панел ALPS, допълнителни кабели и т.н.), а да го сглобя по свой начин. Взех стандартната схема за клониране на Naim:

Използвах тези части. Стабилизатор: вместо LM317 инсталирах LT1085. Звукът с тях ми хареса повече. Всички полярни кондензатори са танталови на Kemet (с изключение на 47 µF кондензатор C3 - тантал с такъв капацитет не беше наличен - инсталиран от Nichichon for Audio). C2 510 pF - полипропиленов кондензатор (в ebay потърсете Polypropylene и Styroflex). RG - променлив резистор ALPS 10 kOhm. Първоначално RG беше настроен на 50 kOhm - фонът от него беше доста чуваем дори при средна сила на звука. Смених го с ALPS 10 kOhm - всичко беше ок. Фонът се чува само при максимална сила на звука. Двата канала са свързани заедно само на входните жакове. Иначе два напълно независими канала със собствени захранвания.

Резистор R13 влияе върху усилването на веригата. Настроих го на 4,7 kOhm. Усилването на веригата е приблизително 5 пъти. Стандартните 10 пъти са много за мен с моите източници на сигнал. По-добре е да не избирате стойност на този резистор по-малка от 4 kOhm - ще има изкривяване. С 4.7 kOhm всичко е ок.

Реших да направя две дъски. На първия: усилвател със стабилизатори. Може би ще преправя тази дъска по-късно. Ще поръчам печат от фабриката и ще го запоя върху него. Засега така да бъде. Втората платка е като шаси: върху нея има трансформатори: първата е 10VA за захранване на усилвателя (две вторични намотки за 22 V -), втората е 10VA (две вторични намотки са 7V - за превключване на мощността и 5 V в под формата на USB конектор за свързване на външни устройства), 5 V стабилизатори, превключващо реле и променлив резистор RG.

Силовият филтър съдържа два кондензатора Nichichon for Audio 3300 µF/50V на канал. Свързват се с SMD керамика директно на клемите. Диодни мостове на захранващи шини 24 V, използващи диоди на Шотки.

Купих кутията от същия ebay: Потърсете думите „2606A Пълно алуминиево шаси за предусилвател“. Калъфът е изработен с високо качество. Боята няма да се лющи, всички аксесоари са налични. В случая:

Направих три входа за предусилвателя. Два за предусилвателя на RG и един вход директно към изхода на предусилвателя, заобикаляйки веригата за контрол на звука и усилване. Този вход е направен за свързване на изхода на предните канали от звуковия процесор на приемника за домашно кино. Превключването е на реле. Релетата се управляват от превключвател. Реализиран е режим „Директен“ - свързване на входовете покрай схемата на предусилвателя директно към входа на усилвателя на мощността.

ВИСОКОКАЧЕСТВЕНА ПРЕДВАРИТЕЛНА ВЕРИГА

В края на 2004 и 2005 г. възниква естествено желание за изграждане на усилватели на съвременна елементна база, възползвайки се от напредналите постижения на световната електронна технология.
Предлагам на вашето внимание висококачествен предусилвател на базата на EL2125.
Основните материали са БЕЗПЛАТНИ и майсторите могат свободно да ги използват, за да ги копират в собствените си дизайни.
ЗАЩО EL2125?
Отличен чип, според характеристиките си почти се нарежда на 2-ро място в топ десет операционни усилватели според прегледите на моделите през 2004 г.
Това, разбира се, не е AD8099 (първо място в света, награда от Intel „Иновация на 2004 г.“), но EL2125 вече се появи на пазара на ОНД и е напълно възможно да го получите, особено за тези, които живеят в столиците и големите градове.
ПРЕЦЕНЕТЕ САМИ КОЛКО ДОБРИ СА ХАРАКТЕРИСТИКИТЕ НА EL2125:

Възможност за работа при натоварване до - 500 Ohm
Работен честотен диапазон до - 180 MHz
Захранващо напрежение - ±4,5 ... ±16,5 V.
Коефициент на нелинейно изкривяване - по-малко от 0,001%
Скорост на изход - 190 V/µs
Ниво на шум - 0.86 nV/vHz (по-добро от AD8099!!!)

Цената на дребно на EL2125 обикновено е $3 всеки, не е много евтино, но си заслужава.
Най-често EL2125 се намира в корпус тип SO-8 (подгответе микронакрайници за поялници).
Трябва да отбележа, че бих добавил „невероятна музикалност“ към списъка с характеристики. Този показател не може да се измери с инструменти и да се изрази в числа, той се усеща само на ухо.

1. Като усилвател за телефони с широк диапазон от импеданси:

2. Като висококачествен предусилвател за усилватели на мощност с биполярно захранване (вариращи от ± 22 до ± 35 V.) И чувствителност 20 ... 26 dB:

Този операционен усилвател неволно се предполага като по-сериозен предусилвател, създаден на базата на усилвателя Солнцев и описан на уебсайта на Soldering Iron:
Усилвателят използва двойни променливи резистори R11 и R17 от всякакъв тип от група B, R1 и R21 от всякакъв тип от група B или A. 100 kOhm променлив резистор (послушван от средата) може да се използва като контрол на силата на звука с компенсация на звука ( R21). Транзисторите могат да бъдат заменени с KT3107I, KT313B, KT361V,K (VT1, VT4) и KT312V, KT315V (други). Подмяната на операционния усилвател K574UD1 с други типове операционни усилватели не се препоръчва. Ако постояннотоковият компонент е на значително ниво (в редки случаи) в точка А, е необходимо да се инсталира кондензатор с капацитет 2,2 - 5 μF.

Описаният предусилвател е свързан към AF усилвател на мощност с входен импеданс най-малко 10 kOhm. При значително увеличение на Kg, този контролен блок може да бъде зареден и на UMZCH с Rin до 2 kOhm (което е изключително нежелателно), в такива случаи (ако Rin на вашия UMZCH е по-малко от 10 kOhm), просто трябва за да включите отново изходния етап (копие на секцията на веригата VT1-VT2-VT3-VT4-R4-R5-R6-R7, свържете към изход DA2), свържете резистори R23 и R24 по същия начин като резистори R2 и R3, въпреки че в този случай нивото на шума може да се увеличи. И ако Rin на вашия UMZCH е по-голям или равен на 100 kOhm, тогава се препоръчва да използвате K574UD1A(B) като операционен усилвател DA2, това ще намали нивото на изкривяване и шум.

Възможни промени в схемата (подобряване):
- За да изключите превключвателите P2K (много ненадеждни при работа) от пътя на аудио сигнала, се препоръчва да изключите превключвателя SA1 от веригата (заедно с резисторите R8, R9) и да преместите превключвателя SA2 на последния етап чрез късо съединение на резистора R23 (в този случай резисторите R13, R14 са изключени от диаграмата).

Верига на предусилвателя:

Също така не би било безполезно да използвате този операционен усилвател в универсален предусилвател, който може да служи и като усилвател за слушалки. Схемата на веригата е показана по-долу:

Емитерните последователи VT1-VT2 разтоварват изхода на операционния усилвател и след това следват верига с локална обратна връзка, което допълнително намалява нелинейните изкривявания. Резисторите R19 и R20 задават тока на покой на етапа на прозореца на предусилвателя, подобно на усилвателите на мощност, в рамките на 7-12 mA. В тази връзка последният етап трябва да бъде инсталиран на малък радиатор

Страницата е изготвена въз основа на материали от сайта http://yooree.narod.ru и http://cxem.net

На снимката: Предусилвател Натали в корпус на сателитен приемник

Статията ще обсъди моята версия за сглобяване на предусилвателя Natalie с успешно решение на жилищния проблем.

Този проект стана поредният дългосрочен строителен проект в списъка ми и изпревари всички срокове за завършване. Факт е, че идеята за сглобяване на предусилвател се появи преди повече от година и заедно с идеята почти всички компоненти, необходими за тази схема, се настаниха в чекмеджето ми с части.

И както често се случва, целият ентусиазъм внезапно се изпари някъде, така че трябваше да спрем всичко, което започнахме за неопределен период от време. Въпреки че защо е безсрочно... съвсем определено - преди настъпването на есенните студове, когато всички летни задачи, които тази година бяха много, ще бъдат изпълнени и ще има свободно време за запояване.

Относно схемата и подробностите

Дълго, много дълго избирах схемата! Пътят към този предусилвател започна с използването на специализирани микросхеми като LM1036 или TDA1524 като контролен блок с контрол на тона, но местните потребители на форума успешно ме разубедиха от този грях. Следваща беше схема, взета от някакъв чужд сайт на три операционни усилвателя от типа TL072 с настройка на HF и LF. Даже гравирах PP-то и го събрах, и известно време слушах този пред, но душата ми не се влюби в него.

Тогава обърнах внимание на веригата на известния предусилвател на Солнцев и вече докато търсех информация за PU на Солнцев, попаднах на схема, напомняща тази на Солнцев във връзка с пасивния RT на Матюшкин. Беше . Точно това ми трябваше!

След като леко опростих схемата на предусилвателя и я модифицирах според нуждите си, получих този резултат. Преходът към едноетажно захранване и премахването на „допълнителните“ части направи възможно донякъде да се опрости оформлението на платката, да се направи едностранно и най-важното - леко да се намали размерът на печатната платка. Не промених нищо съществено във веригата, което би могло да влоши качеството на звука, просто премахнах функциите за заобикаляне на модула за контрол на тона, баланса и компенсацията на силата на звука, които не ми трябваха.

Към веригата за контрол на тонаНе съм допринесъл с нищо лично, но все пак трябваше да нулирам дъската, защото... Не можах да намеря в интернет готов едностранен печат с необходимия ми размер. Превключването на режимите на тоналния блок се извършва с помощта на домашни релета RES-47.

За да направя контрола, от който се нуждаех за контрола на тона и предусилвателя, се потопих няколко дни в теорията на принципите на работа на броячи и тригери на домашни микросхеми. За предусилвателя избрах кутия от остарял сателитен приемник, който имаше доста голям прозорец и трябваше да се напълни с нещо красиво и полезно. Така че исках да се уверя, че има визуална информация за режимите на контрол на тона и би било по-добре това да не са светодиоди, а номера, познати на окото и мозъка. В резултат на това беше начертана такава диаграма от три MS.

K561LE5 задава импулси, които пристигат на входовете на K174IE4 и K561IE9A. Броячът на IE9 управлява 4 клавиша, които превключват релетата на RT на Matyushkin. В същото време броячът на IE4 променя показанията на седемсегментния индикатор ALS335B1, показвайки в какъв режим е контролът на тона в момента. Числото "0" съответства на режима с минимално ниво на ниски честоти, числото "3" - на максималното. Друг прост електронен превключвател е направен на MS K155TM2. Едната половина на микросхемата управлява превключвателя, който превключва режимите на индикатора за нивото на сигнала, втората половина е отговорна за релето за избор на вход. Е, и типична схема на индикатора за ниво на сигнала на LM3915 MS отделно за всеки канал.

захранващ блокнаправен на базата на трансформатора TP-30, разбира се с вторична намотка, пренавита до необходимите напрежения.

Всички напрежения са стабилизирани:
+/- 15V - включен / LM337 за захранване на предусилвателната платка
+9V при 7805 за захранване на релето и контролния блок
+5V отново е включен за захранване на USB звуковата карта

Относно настройката и възможните проблеми

Въпреки цялата очевидна сложност на веригата и множеството части, с правилното сглобяване и използването на известни добри компоненти, препоръчани за тази верига, най-вероятно можете да се предпазите от неприятни изненади, които могат да възникнат при сглобяването на този контролен блок. Единствената част от цялата тази верига, която се нуждае от настройка, е самата платка на предусилвателя. Необходимо е да зададете тока на покой, да проверите постоянното ниво на изхода и формата на сигнала.

Препоръчителният ток на покой за този контролен блок е 20-22 mA и се изчислява от спада на напрежението върху 15 ома резистори R20, R21, R40, R42. За ток от 20-22 mA, 300-350 mV трябва да падне през тези резистори (300:15=20, 350:15=22). Спадът на напрежението и съответно токът могат да се регулират в една или друга посока чрез промяна на стойността на резисторите R9, R10, R30, R31 (в оригиналната схема, 51 ома). По-високият ток на покой съответства на по-високо съпротивление на резистора и обратно. В моята версия, вместо постоянни резистори от 51 Ohm, запоих многооборотни тримери с номинална стойност 100 Ohm, което направи възможно настройването на необходимия ток на покой без допълнителни усилия и с висока точност.

Две неприятностис което може да се сблъска човек, който реши да повтори този предусилвател, е вълнение и постоянен изход. Освен това, като правило, първият проблем поражда втория. Първо трябва да се уверите, че има DC компонент на изхода на всеки буфер и всеки операционен усилвател. Малко количество константа е позволено, но само малко, грубо казано не повече от няколко mV.

Ако няма постоянно местожителство, поздравявам ви! Ако има, търсим причината, но причините не са много. Това е или инсталационна грешка, или „грешната“ част, или някъде има вълнение. Първото нещо, което трябва да направите, е внимателно да проверите платката за липсващи връзки или, напротив, залепени заедно песни, проверете отново дали използвате всички части с необходимата стойност и ако всичко е правилно, третата опция остава, т.е. възбуден За да го намерите ще ви е необходим осцилоскоп.

Аз самият се сблъсках с този проблем. И четирите буфера имат постоянен изход от 100-150 mV. А причината за възникването му се оказа именно „неправилният“ детайл. Факт е, че вместо операционни усилватели OPA134 инсталирах NE5534, които не са напълно подходящи за използване в тази схема. Борих се с този проблем дълго и безуспешно и проблемът изчезна от само себе си след смяната на операционния усилвател с OPA134.

За местоположението и връзката

Поради факта, че съществуващият корпус не беше много голям, трябваше да начертаем всички дъски отново, за да ги направим поне няколко сантиметра по-компактни. Поставянето на платките в кутията се оказа много стегнато, но за щастие всичко си пасна. Всичко е платка за предусилвател, платка за управление на тона, платка за двойно управление и дисплей, USB звукова карта, захранващ трансформатор и платка за токоизправител-стабилизатор и две малки платки за входен селектор и управление на звука и HF.

Свързах всички общи кабели в една точка, на платката за управление на звука и високите честоти. Така се отървах от проблема с шума и фона, които ме плашеха, които са възможни при неправилно разредена земя.

Отново, поради тесни условия, платката за управление и дисплей трябваше да бъде съставена, състояща се от една голяма и една малка платка. Те са свързани помежду си чрез щифтов конектор.

Закрепих всички платки към шасито на кутията чрез тези пластмасови изолационни дистанционери. Това даде възможност да се изолират напълно платките от контакт, както с металния корпус, така и една от друга, на места, където това не е необходимо.

Удобно жилище

Ще ви разкажа малко за самия случай. Както вече споменах, корпусът от сателитния приемник се използва като корпус на предусилвателя. Старецът служи вярно в продължение на много години, ремонтиран е няколко пъти и след друго пътуване до работилницата ми беше изпратен с диагноза „мъртъв“.

Хубави бяха сградите, големи! Именно заради размерите и големия прозорец избрах тази сграда. На предния панел нямаше нищо излишно, освен надписите. Разбира се, останаха 3 неизползвани бутона, но това не е голяма работа. Боядисах надписите с матова боя от спрей, закупен от автокъща. Боята съответства на 98 процента от цвета на този, с който първоначално е боядисано тялото. Разликата може да се забележи само ако се вгледате внимателно.

Монтирах ги като дръжки за тези регулатори, които между другото. Вписват се идеално (според мен) в цялостния дизайн на предусилвателя, който е решен в сребристо и черно.

Относно звука и впечатленията

И дойде моментът да поговорим за най-интересното, за това какво се случи в крайна сметка. И в крайна сметка се оказа още една добра играчка в колекцията ми от звуковъзпроизвеждаща техника.

Схемата несъмнено заслужава внимание и повторение. Хареса ми звукът на готовото устройство; добавя малко цвят към музиката. Въпреки само 4 стъпки в контрола на тона Matyushkin, не мога да кажа, че няма достатъчно корекции на ниските честоти. Четири позиции на контрола на басите са достатъчни, за да изберете желаното ниво на ниските честоти за конкретен стил музика и вашите предпочитания.
Харесвате ли експлозивен бас? Превключете блока за тонове на четвърта позиция и оставете високоговорителите да експлодират! Обхватът на регулиране на високите е също повече от достатъчен, когато копчето е позиционирано възможно най-надясно, количеството на високите започва да наранява ухото.

Висококачествен предусилвател NATALY

Принципна схема, описание, печатна платка

Този предусилвател се използва за корекция на тембър и компенсация на силата на звука при регулиране на силата на звука. Може да се използва за свързване на слушалки.

За висококачествен път, който включва UMZCH с нелинейни и интермодулационни изкривявания от порядъка на 0,001%, оставащите етапи стават важни, което трябва да позволи реализирането на пълния потенциал. В момента има много известни опции за внедряване на високи параметри, включително използване на операционни усилватели. Причините за разработването на собствена версия на предусилвателя бяха следните фактори:

При сглобяване на предусилвател на оп-усилвател, прагът на неговото изходно напрежение и следователно капацитетът на претоварване се определя изцяло от захранващото напрежение на оп-усилвателя, а в случай на захранване от +\-15V не може да е по-високо от това напрежение.
Резултатите от субективните изследвания на предусилватели, базирани на операционни усилватели в тяхната чиста форма (без изходни повторители) и с такива, например базирани на паралелен усилвател, показват предпочитанията на слушателите към схемата операционен усилвател + повторител, с почти идентични параметри „от гледна точка на Kg“, това се обяснява със стесняването на спектъра на изкривяването на операционния усилвател при работа с товар с високо съпротивление и работа на неговия изходен етап без влизане в режим AB, което създава превключващи изкривявания, които са практически под нивото на чувствителност на устройствата (Kg OU ORA134, например - 0,00008%), но ясно забележимо при слушане. Ето защо, както и по ред други причини, слушателите ясно разграничават предусилвател с транзисторно изходно стъпало.
Добре известното схемно решение, съдържащо интегриран ретранслатор, базиран на паралелния усилвател BUF634, е доста скъпо (цената на буфера е най-малко 500 рубли), въпреки че вътрешната буферна верига може лесно да се реализира в дискретна форма - за много по-разумна сума.
Усилвателите, в които операционният усилвател работи в режим на малък сигнал, показват висока производителност, но губят в резултатите от прослушването. В допълнение, те са много критични за настройка и изискват най-малко генератор на квадратни вълни и широколентов осцилоскоп. И всичко това с явно по-лоши субективни резултати.

Липсата на изходно напрежение в PU веригата (op-amp + буфер) може да бъде елиминирана чрез прилагане на усилване на напрежението в буфера, а дълбоката локална обратна връзка елиминира изкривяването. Достатъчно висок начален ток на покой в изходните транзистори на буфера гарантира неговата работа без изкривявания, характерни за push-pull структури в AV режим. Наличието само на двукратно усилване на напрежението позволява да се постигне увеличение на капацитета на претоварване с 6 dB, а при трикратно усилване тази цифра става равна на 9 dB. Когато буферът работи от източник на захранване +\-30V, неговият обхват на изходното напрежение е 58 волта от пик до пик. Ако буферът се захранва от +\-45V, тогава изходното напрежение от пик до пик може да бъде около 87V. Този марж ще бъде от полза при слушане на винилови дискове, които имат характерни характеристики под формата на щраквания от прах.
Двустепенното изпълнение на предусилвателя се дължи на факта, че тембърният блок въвежда затихване в сигнала до 10...12 dB. Разбира се, можете да компенсирате това, като увеличите усилването на втория етап, но, както показва практиката, по-добре е да приложите възможно най-голямо напрежение към тоналния блок - това увеличава съотношението сигнал / шум. В допълнение, доста често се срещат дискове, записани с висок крист фактор (силни пикове и доста ниска средна сила на звука). Това не е липса на смесване, по-скоро, напротив, защото звуковите инженери често злоупотребяват с компресора, опитвайки се да вместят всички нива на звука в диапазона на CD. Но не можем да се преструваме, че такива записи не съществуват. Слушателят увеличава звука. По този начин второто стъпало трябва да има не по-малък капацитет на претоварване, освен това трябва да има нисък собствен шум, висок входен импеданс и способност да предава реалния сигнал без изкривяване след тоналния блок, в който са екстремните честоти на звуковия диапазон; най-повдигнати. Допълнително изискване е линейна честотна характеристика, когато контролът на тона е изключен, равномерна реакция при тестване с меандър и субективна невидимост на контролния блок в пътя.

Добре доказаният тонов блок на Матюшкин беше използван като тонов блок. Има 4-степенна настройка на ниските честоти и плавна настройка на високите честоти, а честотната му характеристика съответства добре на слуховото възприятие във всеки случай, класическият мост TB (който също може да се използва) се оценява по-ниско от слушателите; Релето позволява, ако е необходимо, да се деактивира каквато и да е корекция на честотата в пътя; нивото на изходния сигнал се регулира от резистор за изравняване на усилването при честота от 1000 Hz в режим TB и при шунтиране.
Регулаторът на баланса е вграден в OOS на втория етап и няма специални функции.
Ниското напрежение на отклонение на OPA134 (в практиката на автора, на изхода на втория етап е не повече от 1 mV) позволява да се изключат преходните кондензатори в пътя, оставяйки само един на входа на контролния блок, т.к. нивото на постоянно напрежение на изхода на източника на сигнал е неизвестно. И въпреки че на изхода на втория етап диаграмата показва кондензатори от 4,7 μF + 2200 pF - с ниво на нулево изместване от около миливолт или по-малко - те могат безопасно да бъдат елиминирани чрез късо съединение. Това ще сложи край на дебата за ефекта на кондензаторите в пътя върху звука - най-радикалният метод.

Характеристики на дизайна:

Kg в честотния диапазон от 20 Hz до 20 kHz - по-малко от 0,001% (типична стойност около 0,0005%)
Номинално входно напрежение, V 0,775
Капацитетът на претоварване в режим на байпас на тоналния блок е най-малко 20 dB.
Минималното съпротивление на натоварване, при което се гарантира работата на изходното стъпало в режим A, е с максимална люлка на изходното напрежение от пик до пик от 58V 1,5 kOhm.

Когато използвате предусилвател само с CD плейъри, е допустимо да намалите захранващото напрежение на буфера до +\-15V, тъй като обхватът на изходното напрежение на такива източници на сигнал е очевидно ограничен отгоре, това няма да повлияе на параметрите.
Настройката на предусилвател трябва да започне с проверка на DC режимите на изходните буферни транзистори. Въз основа на спада на напрежението във веригите на техните излъчватели се задава токът на покой - за първото стъпало е около 20 mA, за второто - 20..25 mA. При използване на малки радиатори, които стават задължителни при +\-30V, е възможно в зависимост от температурната ситуация токът на покой да се увеличи малко повече.
Най-добре е да изберете тока на покой, като използвате резистори в емитерите на първите два буферни транзистора. Ако токът е нисък, увеличете съпротивлението; ако токът е висок, намалете го. И двата резистора трябва да се сменят еднакво.
С зададения ток на покой след това настройваме TB регулаторите на позиция, съответстваща на най-плоската честотна характеристика, и чрез прилагане на сигнал от 1000 Hz с номинално напрежение от 0,775 V към входа измерваме напрежението на изхода на втори буфер. След това включваме режима на байпас и използваме тримиращ резистор, за да постигнем същата амплитуда, както при TB.
На последния етап свързваме контрола на стерео баланса, проверяваме отсъствието на различни форми на нестабилност (авторът не е срещал такъв проблем) и провеждаме сесия за слушане. Настройката на Matyushkin TB е добре разгледана в статията на автора и не се обсъжда тук.
За захранване на предусилвателя се препоръчва стабилизирано захранване с независими намотки за контролния панел и превключването на релето. Технически, изискванията за захранване не са нещо ново. Основното е ниското ниво на среден и високочестотен шум, чието потискане чрез захранване е известно за операционния усилвател. Относно нивото на пулсации - не трябва да надвишава 0,5 - 1 mV.

Пълният комплект платки се състои от два PU канала, Matyushkin RT (една платка за двата канала) и захранване. Печатните платки са проектирани от Владимир Лепехин.

PCB с двустранен предусилвател:

НАРАСТВА

Печатна платка за ТБ Матюшкин с релейно превключване:

УВЕЛИЧАВАНЕ Веригата е стабилна. Няма забележими пулсации на изхода; измерванията са направени на осцилоскоп в режим 0,01 деление/волт (за мен това е минималната граница).

НАРАСТВА

Резултати от измерването:

На OPA134 (само първата връзка от две), захранването е едностепенно, +\-15V:

Kni(1kHz)........................ -98dB (около 0,0003%)
Kim (50Hz+7kHz)................по-малко от -98dB (около 0,0003%)

На OPA132 (и двете връзки), пълна версия, двустепенно захранване:

Kni (1kHz)........................ -100dB (около 0,00025%)
Kim (19kHz+20kHz)................... -96dB (около 0,0003%)

В случай на самовъзбуждане на високочестотни каскади, слюдени коригиращи кондензатори с капацитет от 100 до 470 pF трябва да бъдат запоени паралелно с резистори R28, R88 и техните комплементарни в друг канал. Това беше открито при използване на транзистори BC546\BC556 + 2SA1837\2SC4793.

В прикачените файлове можете да изтеглите всички файлове на схеми и печатни платки съответно във формати SPlan 6.0 и SL 5.0,

Не мечтайте, действайте!

Експериментите с различни предусилватели, контроли на звука и тона показват, че най-доброто качество на звука се постига с минимален брой етапи на усилване, с пасивни контроли. В този случай корекциите на входа на усилвателя на мощността са нежелателни, тъй като водят до увеличаване на нивото на нелинейно изкривяване на комплекса. Този ефект беше открит наскоро от известния разработчик на аудио оборудване Дъглас Селф.

По този начин се появява следната структура за тази част от пътя на усилване на звука:
- пасивен мостов регулатор на ниски и високи честоти,
- пасивен контрол на звука,
- предусилвател с линейна амплитудно-честотна характеристика (AFC) и минимално изкривяване в работния честотен диапазон.
Очевидният недостатък на настройките на входа на предусилвателя е, че влошаването на съотношението сигнал/шум до голяма степен се компенсира от високото ниво на сигнала на съвременните устройства за възпроизвеждане на звук.

Предложено предусилвателМоже да се използва във висококачествени стерео аудио усилватели. Контролът на тона ви позволява да регулирате амплитудно-честотната характеристика (AFC) едновременно на два канала в две честотни области: долна и горна. В резултат на това се вземат предвид характеристиките на стаята и акустичните системи, както и личните предпочитания на слушателя.

И отново малко история

Първият претендент за ролята на предусилвател с контрол на тона беше схемата на Д. Стародуб (фиг. 1). Но дизайнът така и не пусна корени в усилвател на мощност: бяха необходими внимателно екраниране и захранване с изключително ниско ниво на пулсации (около 50 µV). Основната причина обаче беше липсата на плъзгащи променливи резистори.

Ориз. 1. Диаграма на висококачествен блок за контрол на тона

Чрез проба и грешка стигнах до проста схема на предусилвател (фиг. 2), с която обаче системата за възпроизвеждане на звука далеч надмина звука на оборудването, произведено в търговската мрежа, поне това, което имаха моите приятели и познати.

Ориз. 2. Принципна схема на един предусилвателен канал за UMZCH S. Batya и V. Sreda

Основата е взета от схемата на предусилвателя на стереофоничния електрофон от Ю. Красов и В. Черкунов, демонстрирана на 26-та Всесъюзна изложба на конструкторите на радиолюбители. Това е лявата страна на веригата, включително контролите на тона.

Появата на каскада на транзистори с различна проводимост в предусилвателя (VT3, VT4) е свързана с обсъждане на усилватели с преподавателя по телевизионна технология в катедрата по радиосистеми A. S. Mirzoyants, с когото работих като студент. По време на работата бяха необходими линейни каскади за усилване на телевизионния сигнал и Александър Сергеевич съобщи, че според неговия опит най-добри характеристики притежават структурите „наопаки“, както той се изрази, тоест усилватели на транзистори на срещуположна структура с директно свързване. В процеса на експериментиране с UMZCH разбрах, че това се отнася не само за телевизионно оборудване, но и за звукоусилващо оборудване. Впоследствие често използвах подобни схеми в моите проекти, включително двойки транзистор с полеви ефекти - биполярни транзистори.

Опитът за използване на транзистори с различни структури в първия етап (композитен емитер последовател VT1, VT2) не доведе до успех, тъй като с всички отлични характеристики (ниско ниво на шум, ниско изкривяване), веригата имаше значителен недостатък - по-нисък капацитет на претоварване в сравнение с емитерния последовател.
Спецификации на предусилвателя:
Входно съпротивление, kOhm= 300
Чувствителност, mV= 250
Регулиране на дълбочината на тона, dB:
при честота 40 Hz=± 15
при 15 kHz=± 15
Дълбочина на настройките на стерео баланса, dB=± 6

Тъй като по време на проектирането на усилватели възникнаха нови идеи, дадох старите дизайни на някого или ги продадох на фиксирана цена ват изходна мощност / рубла. При едно от пътуванията ми до Ленинград взех този усилвател със себе си, за да го продам на приятел на приятел. Володка каза, че този човек има много западно оборудване и му занесе устройството за прослушване. Вечерта ми каза резултатите: младежът пусна усилвателя, изслуша няколко неща и беше толкова доволен от звука, че плати парите безмълвно.

Честно казано, когато разбрах, че сравнението ще се извърши с вносно оборудване, не се надявах особено, че усилвателят ще направи впечатление. Освен това не беше напълно завършен - липсваха горният и страничните капаци.

Нека разгледаме електрическата схема на един предусилвателен канал (фиг. 2). На входа са инсталирани контроли за сила на звука (R2.1) и баланс (R1.1) с висок импеданс. От средния извод на резистора R2.1, през преходния кондензатор C2, звуковият сигнал се подава към композитния емитер последовател VT1, VT2, който е необходим за нормалната работа на пасивния контрол на тона, направен в мостова схема. За да се елиминира затихването, въведено от тоналния блок, и да се усили сигнала до необходимото ниво, на транзисторите VT3, VT4 е инсталиран двустепенен усилвател.

Захранването на предусилвателя е нестабилизирано, от положителното рамо на усилвателя. Захранващото напрежение се подава към каскади VT3, VT4 през филтър R17, C10, C13, а към входния емитер последовател - R8, C4. Диодът VD1 играе важна роля: без него не беше възможно напълно да се елиминира фонът на променлив ток с честота 100 Hz на изхода на усилвателя на мощността.

Структурно, предусилвателят е направен в "линия", всички части са монтирани на печатна платка, затворена отгоре с U-образен екран, изработен от стомана с дебелина 0,8 mm.

--
Благодаря за вниманието!

Изчислението е извършено с помощта на следните зависимости: R1 = R3; R2 = 0.1R1; R4 = 0.01R1; R5 = 0.06R1; C1[nF] = 105/R3[Ohm]; C2 = 15C1; C3 = 22C1; C4 = 220C1.
При R1=R3=100 kOhm, тоналният блок ще въведе затихване от около 20 dB при честота от 1 kHz. Можете да вземете променливи резистори R1 и R3 с различна стойност, дори ако за категоричност са налични резистори със съпротивление от 68 kOhm. Лесно е да преизчислите стойностите на постоянните резистори и кондензатори на мостовия контрол на тона, без да се позовавате на програмата или таблицата. 1: намаляваме стойностите на съпротивлението на резисторите с 68/100=0,68 пъти и увеличаваме капацитета на кондензаторите с 1/0,68=1,47 пъти. Получаваме R1=6,8 kOhm; R3=680 ома; R4=3,9 kOhm; C2=0,033 µF; C3=0,33 µF; C4=1500 pF; C5=0,022 µF.

За плавен контрол на тона са необходими променливи резистори с обратна логаритмична зависимост (крива B).
Програмата ви позволява ясно да видите работата на проектирания тон контрол Калкулатор на стека на тоновете 1.3(фиг. 9).

Ориз. 9. Моделиране на тон контроли за веригата, показана на фиг. 8

програма Калкулатор на стека на тоновее проектиран да анализира седем типични схеми на пасивни контроли на тона и ви позволява незабавно да покажете честотната характеристика при промяна на позицията на виртуалните контроли.

Ориз. 11. Схематична диаграма на тоналния блок и предусилвателя за "студентския" UMZCH

Експериментален тест на няколко екземпляра операционни усилватели показа, че дори без кондензатор в заземения клон на делителя на отрицателната обратна връзка, постоянното изходно напрежение е няколко миливолта. Въпреки това, от съображения за гъвкавост на употреба, свързващи кондензатори (C1, C6) са включени на входа на модула за контрол на тона и изхода на предусилвателя.
В зависимост от необходимата чувствителност на усилвателя стойността на съпротивлението на резистора R10 се избира от таблицата. 2. Трябва да се стремите не към точната стойност на съпротивленията на резистора, а към тяхното равенство по двойки в каналите на усилвателя.

таблица 2

▼ 🕗 25.02.12 ⚖️ 11,53 Kb ⇣ 149 Здравей, читателю!Казвам се Игор, на 45 съм, сибирец съм и запален любител електроника. Аз измислих, създадох и поддържам този прекрасен сайт от 2006 г.
Повече от 10 години нашето списание съществува само за моя сметка.

Добре! Безплатното свърши. Ако искате файлове и полезни статии, помогнете ми!

--
Благодаря за вниманието!
Игор Котов, главен редактор на списание Datagor

Основният недостатък на пасивния тон контрол е ниското усилване. Друг недостатък е, че за да се получи линейна зависимост на нивото на силата на звука от ъгъла на въртене, е необходимо да се използват променливи резистори с логаритмична контролна характеристика (крива "B").
Предимството на пасивните контроли на тона е по-малкото изкривяване в сравнение с активните (например, контролът на тона Baxandal, фиг. 12).

Ориз. 12. Активен контрол на тона от П. Баксандал

Както се вижда от диаграмата, показана на фиг. 12, активният контрол на тона съдържа пасивни елементи (резистори R1 - R7, кондензатори C1 - C4), включени в сто процента паралелна отрицателна обратна връзка по напрежение на операционния усилвател DA1. Коефициентът на предаване на този регулатор в средното положение на плъзгачите за контрол на тона R2 и R6 е равен на единица, а за настройка се използват променливи резистори с линейна характеристика на регулиране (крива "А"). С други думи, активният контрол на тона е лишен от недостатъците на пасивния контрол на тона.
Въпреки това, по отношение на качеството на звука, този регулатор е очевидно по-лош от пасивния, което дори неопитни слушатели забелязват.

Ориз. 13. Поставяне на части върху печатната платка

Елементите, свързани с десния канал на предусилвателя, са отбелязани с буква. Същата маркировка се прави и във файла на печатната платка (с разширение *.lay) - надписът се появява при преместване на курсора върху съответния елемент.
Първо, на печатната платка се монтират части с малък размер: жични джъмпери, резистори, кондензатори, феритни „мъниста“ и гнездо за микросхемата. Накрая се монтират клемни блокове и променливи резистори.
След като проверите инсталацията, включете захранването и проверете „нулата“ на изходите на операционния усилвател. Отместването е 2 – 4 mV.
Ако желаете, можете да задвижите устройството от синусоидален генератор и да вземете характеристиките (фиг. 14).

Ориз. 14. Инсталация за характеризиране на предусилвателя

--
Благодаря за вниманието!
Игор Котов, главен редактор на списание Datagor

Споменати източници

1. Дайджест // Radiohobby, 2003, № 3, стр. 10, 11.
2. Стародуб Д. Блок за управление на тона за висококачествен бас усилвател // Радио, 1974, № 5, с. 45, 46.
3. Shkritek P. Справочно ръководство за аудио схеми. – М.: Мир, 1991, с. 150 – 153.
4. Шихатов А. Пасивни контроли на тона // Радио, 1999, № 1, с. 14, 15.
5. Ривкин Л. Изчисляване на контролите на тона // Радио, 1969, № 1, с. 40, 41.
6. Солнцев Ю. Висококачествен предусилвател // Радио, 1985, № 4, стр. 32 – 35.
7. //www.moskatov.narod.ru/ (Програма на Е. Москатов “Timbreblock 4.0.0.0”).

Владимир Мосягин (MVV)

Русия, Велики Новгород

Запалих се по радиолюбителството от пети клас на гимназията.
Дипломирана специалност - радиоинженер, д-р.

Автор на книгите „За един млад радиолюбител да чете с поялник“, „Тайните на радиолюбителското майсторство“, съавтор на поредицата от книги „Да се чете с поялник“ на издателство „СОЛОН- Преса”, имам публикации в списанията „Радио”, „Приборна и експериментална техника” и др.