Schema schematică, desenul plăcii de circuit imprimat a preamplificatorului NATALY. Preamplificator de înaltă calitate pe EL2125 Cum să faci un preamplificator cu propriile mâini

Introducere. O poveste despre preamplificatoare

În tehnologia Hi-Fi, preamplificatoarele (abreviar, jargon - preamplificator, pre) sunt instalate între sursa de semnal și un amplificator de putere de joasă frecvență (LFPA). Uneori, preamplificatorul este combinat în aceeași carcasă cu UMLF. Atunci un astfel de amplificator se numește integrat.
Funcțiile de bază ale preamplificatoarelor. Doar anumite funcții pot fi implementate în proiecte specifice:
1. Amplificarea semnalului la nivelul necesar pentru amplificarea ulterioară cu un amplificator de putere. Unele surse (cele moderne - telefoane mobile, adaptoare Bluetooth sau unele plăci de sunet/DAC/DAC) atunci când sunt conectate direct la UMLF nu permit să se realizeze întreaga putere a amplificatorului. Folosind un preamplificator, semnalul este amplificat la nivelul dorit („swing”)
2. Reglarea volumului
3. Comutarea intrărilor din diverse surse
4. Potrivirea sursei de semnal și a amplificatorului de putere. În astfel de cazuri, în preamplificator sunt realizate tampoane - amplificatoare cu un coeficient. amplificare de tensiune 1. Doar curentul crește.
5. Schimbarea semnalului - de la cele mai simple comenzi de ton (schimbăm răspunsul în frecvență al semnalului într-unul mai „plăcut” pentru urechile noastre) la procesoare de sunet complexe.
6. Uneori, diverse alte echipamente sunt încorporate în preamplificatoare. De exemplu, amplificatoare pentru căști, preamplificatoare fono, mixere, karaoke, indicatori de nivel de semnal etc.

Multe surse de semnal moderne nu necesită amplificare suplimentară pentru a „amplifica” UMLF. Există o tentație de a scăpa de o verigă suplimentară din lanțul de amplificare a semnalului - preamplificatorul. Cu toate acestea, în multe sisteme, preamplificatoarele sunt prezente pentru a coordona lanțul: „sursă de semnal -> UMLF -> sistem de difuzoare”.

În cazul clonării produselor NAIM, ruta obișnuită pentru un radioamator este aceasta. Se construiește o clonă a NAP 140. Îmi place sunetul! Apoi, actualizați detaliile - îmi place sunetul! Asamblarea stabilizatorului de putere. Rezultatul este pozitiv. Există tentația de a asambla un preamplificator - sunt doar câteva piese - o placă de breadboard / LUT, o oră de lipire și preamplificatorul este gata. Îmi place sunetul și pregătesc un preamplificator pentru UMNC. Apoi scriu pe forumuri - Naim fără nume nu este Naim.

Cam asta s-a întâmplat cu mine. Fără pre, sunetul UMNC s-a „luminat” cumva. Cu fata - totul este ok.

Originale din anii 70-90

Numai preamplificatoarele Naim pot fi conectate la UMLF-urile Naim originale. Pentru a evita conectarea produselor de la alți producători, Naim folosește cabluri și conectori speciale pentru a conecta preamplificatorul la UMLF. În fotografie acești conectori sunt în stânga:


Circuite de preamplificare Naim din anii 70 - 90
Circuitul de bază al modulului de amplificare (amplificarea semnalului de aproximativ 10 ori):

Tampon:

Toți condensatorii polari (cu excepția filtrului de alimentare) sunt tantal.

Circuitul complet al unui preamplificator din anii 70 este următorul: conectori de intrare -> „selector mecanic de semnal” -> „buffer” -> „control volum” -> „modul amplificator” -> „conectori pentru UMLF”.

Au fost produse diferite versiuni de preamplificatoare Naim. Pe lângă preț, dispozitivele diferă prin prezența/absența unui buffer, diferite circuite de alimentare (de la UMLF, de la sursă externă, alimentare separată pentru canalele de preamplificare, alimentare separată pentru modulul de amplificare și buffer), service dispozitivele din carcasa preamplificatorului.

Nu am idee cum funcționează preamplificatoarele moderne Naim.

Puteți afla mai multe despre preamplificatoarele Naim pe site-ul web. Secțiunea „Modificări și upgrade-uri pentru preamplificatoare Naim”. Există, de asemenea, plăci de circuite imprimate pentru auto-asamblarea unei clone a preamplificatorului.
clone chinezești
Pe site-urile de internet și în magazinele online se vând diverse versiuni de clone de preamplificatoare Naim: plăci de circuite imprimate, kituri de asamblare, kituri de construcție asamblate, preamplificatoare gata făcute în carcase.
Ele diferă prin piesele din care sunt formate și circuitele de alimentare.
Să aruncăm o scurtă privire asupra produselor industriei chineze:

Opțiunea 1. Două plăci separate cu alimentare independentă pentru fiecare (căutați „Preamp Naim”).


La fel e si in cazul. Mâncarea de aici este o clădire separată.


Opțiunea 2. Capacitatea de a conecta mai multe surse de alimentare diferite - fiecare parte are propriile sale:


In cazul:


Cu selector de intrare:


Opțiunea 3. Cel mai simplu circuit: doar un modul de amplificare. O sursă de alimentare pentru două canale:


Am cumpărat acest modul ca fiind cel mai ieftin pentru testare. Pentru a înțelege dacă merită să te deranjezi cu un preamplificator sau nu. Înainte de asta, am asamblat un preamplificator pe o placă.

Designer chinez:

Mai multe fotografii

Tranzistoarele (cum ar fi în original, nu veți găsi acum) au fost înlocuite cu 2SC1815/2SA1015 modern. Placa este destul de compacta. Toți condensatorii polari (cu excepția filtrelor de alimentare) sunt tantal. Cum ar trebui să fie. Originalul face. Caracteristica de semnătură a lui Naim este utilizarea condensatoarelor cu tantal. Controlul volumului (VR) în acest designer este de 20 kOhm (potențiometrul a fost primit mai mult sau mai puțin fără jambs).

Diagrama asamblata:


Schema de alimentare:


Alimentare - o înfășurare de 24V AC tensiune, 0,3A. Alimentarea canalelor este separată prin rezistențe.

După asamblare, circuitul începe să funcționeze imediat.

Masuri:


Semnal de intrare:


Semnal de ieșire:


Câștigul este de aproximativ 10 ori.

Măsurătorile în RMAA. Nivelul semnalului de ieșire este Vpp 3,24 V.

Designul meu
După ce am ascultat balena chinezească, am decis să nu o modernizez pe cea chinezească (nu există o sursă de alimentare independentă pentru fiecare canal, nu se poate instala panoul de control ALPS, fire suplimentare etc.), ci să o montez în felul meu. Am luat schema standard de clonă Naim:

Am folosit aceste piese. Stabilizator: in loc de LM317 am instalat LT1085. Mi-a plăcut mai mult sunetul la ei. Toți condensatorii polari sunt tantal Kemet (cu excepția condensatorului de 47 µF C3 - tantalul de o astfel de capacitate nu era disponibil - instalat de Nichichon pentru Audio). C2 510 pF - condensator de polipropilenă (pe ebay căutare Polypropylene și Styroflex). RG - rezistor variabil ALPS 10 kOhm. RG a fost setat inițial la 50 kOhm - fundalul era destul de audibil chiar și la volum mediu. L-am înlocuit cu ALPS 10 kOhm - totul a fost ok. Fundalul poate fi auzit doar la volumul maxim. Cele două canale sunt conectate împreună numai la mufele de intrare. În rest, două canale complet independente cu propriile surse de alimentare.

Rezistorul R13 afectează câștigul circuitului. L-am setat la 4,7 kOhm. Câștigul circuitului este de aproximativ 5 ori. Standardul de 10 ori este mult pentru mine cu sursele mele de semnal. Este mai bine să nu alegeți o valoare a acestui rezistor mai mică de 4 kOhm - va exista o distorsiune. Cu 4,7 kOhm totul este ok.

Am decis să fac două scânduri. Pe primul: un amplificator cu stabilizatori. Poate voi reface această placă mai târziu. Voi comanda un sigiliu de la fabrică și îl voi lipi pe el. Deocamdată, așa să fie. A doua placă este ca un șasiu: conține transformatoare: prima este 10VA pentru alimentarea amplificatorului (două înfășurări secundare pentru 22 V -), a doua este 10VA (două înfășurări secundare sunt 7V - pentru puterea de comutare și 5 V sub formă a unui conector USB pentru conectarea dispozitivelor externe) , stabilizatoare de 5 V, releu de comutare și rezistență variabilă RG.

Filtrul de putere conține doi condensatori Nichichon for Audio 3300 µF/50V pe canal. Sunt cablate cu ceramică SMD direct pe terminale. Poduri de diode pe magistralele de alimentare de 24 V folosind diode Schottky.


Am cumpărat carcasa de pe același ebay: căutați cuvintele „2606A Full aluminium preamp chassis”. Carcasa este realizata de inalta calitate. Vopseaua nu se va desprinde, toate accesoriile sunt disponibile. In cazul:












Am făcut trei intrări pentru preamplificator. Două pentru preamplificator de pe RG și o intrare direct la ieșirea preamplificatorului, ocolind controlul volumului și circuitul de amplificare. Această intrare a fost făcută pentru a conecta ieșirea canalelor frontale de la procesorul de sunet al receptorului home theater. Comutarea este pe un releu. Releele sunt controlate de un comutator basculant. Implementat modul „Direct” - conectarea intrărilor dincolo de circuitul preamplificatorului direct la intrarea amplificatorului de putere.

CIRCUIT PREAMPLIFICATOR DE ÎNALTĂ CALITATE

La începutul anilor 2004 și 2005, apare o dorință firească de a construi amplificatoare pe o bază de elemente moderne, profitând de realizările avansate ale tehnologiei electronice globale.
Vă aduc în atenție un preamplificator de înaltă calitate bazat pe EL2125.
Materialele de bază sunt GRATUITE, iar bricolagii sunt liberi să le folosească pentru a le reproduce în propriile lor modele.
DE CE EL2125?
Un cip excelent, conform caracteristicilor sale, aproape că ocupă locul 2 în topul celor mai bune zece amplificatoare operaționale, conform recenziilor modelelor din 2004.
Acesta nu este, desigur, AD8099 (primul loc în lume, premiul Intel „Inovația din 2004”), dar EL2125 a apărut deja pe piața CSI și este foarte posibil să-l obțineți, mai ales pentru cei care locuiesc. în capitale și orașe mari.
JUDECAȚI-VĂ CÂT DE BUNE SUNT CARACTERISTICILE EL2125:

Abilitatea de a opera la sarcini de până la - 500 Ohm
Gama de frecvență de operare până la - 180 MHz
Tensiune de alimentare - ±4,5 ... ±16,5 V.
Coeficient de distorsiune neliniară - mai puțin de 0,001%
Rata de rotire a iesirii - 190 V/µs
Nivel de zgomot - 0,86 nV/vHz (mai bun decât AD8099!!!)

Prețul de vânzare cu amănuntul EL2125 este de obicei de 3 USD fiecare, nu foarte ieftin, dar merită.
Cel mai adesea, EL2125 se găsește în carcasa de tip SO-8 (pregătiți micro-sfaturi pentru fiare de lipit).
Ar trebui să notez că aș adăuga „muzicalitate uimitoare” listei de caracteristici. Acest indicator nu poate fi măsurat cu instrumente și exprimat în cifre, se simte doar cu ureche.

1. Ca amplificator pentru telefoane cu o gamă largă de impedanțe:

2. Ca preamplificator de înaltă calitate pentru amplificatoare de putere cu alimentare bipolară (de la ± 22 la ± 35 V.) și sensibilitate 20 ... 26 dB:

Acest amplificator operațional se sugerează involuntar ca un preamplificator mai serios, creat pe baza amplificatorului Solntsev și descris pe site-ul Fierului de lipit:
Amplificatorul folosește rezistențe variabile duble R11 și R17 din orice tip de grup B, R1 și R21 din orice tip de grup B sau A. Un rezistor variabil de 100 kOhm (prins din mijloc) poate fi folosit ca un control al volumului compensat puternic ( R21). Tranzistoarele pot fi înlocuite cu KT3107I, KT313B, KT361V,K (VT1, VT4) și KT312V, KT315V (altele). Nu este recomandată înlocuirea amplificatorului operațional K574UD1 cu alte tipuri de amplificator operațional. Dacă componenta DC este la un nivel semnificativ (în cazuri rare) în punctul A, este necesar să instalați un condensator cu o capacitate de 2,2 - 5 μF.

Preamplificatorul descris este conectat la un amplificator de putere AF cu o impedanță de intrare de cel puțin 10 kOhm. Cu o creștere semnificativă a Kg, această unitate de control poate fi încărcată și pe un UMZCH cu Rin de până la 2 kOhm (ceea ce este extrem de nedorit), în astfel de cazuri (dacă Rin-ul UMZCH-ului dvs. este mai mic de 10 kOhm), aveți nevoie doar de pentru a porni din nou treapta de ieșire (o copie a secțiunii de circuit VT1-VT2-VT3-VT4-R4-R5-R6-R7, conectați la ieșirea DA2), conectați rezistențele R23 și R24 în același mod ca și rezistențele R2 și R3, deși în acest caz nivelul de zgomot poate crește. Și dacă Rin al UMZCH-ului dvs. este mai mare sau egal cu 100 kOhm, atunci este recomandat să utilizați K574UD1A(B) ca amplificator operațional DA2, acest lucru va reduce nivelul de distorsiune și zgomot.

Modificări posibile în schemă (îmbunătățire):
- Pentru a exclude comutatoarele P2K (foarte nesigure în funcționare) din calea semnalului audio, se recomandă excluderea comutatorului SA1 din circuit (împreună cu rezistențele R8, R9) și mutarea comutatorului SA2 în ultima treaptă prin scurtcircuitarea rezistenței R23 (rezistoarele R13, R14 sunt excluse în acest caz din diagramă).

Circuitul de preamplificare:

De asemenea, nu ar fi inutil să folosiți acest op-amp într-un preamplificator universal care poate servi și ca amplificator pentru căști. Schema circuitului este prezentată mai jos:

Adepții emițătorului VT1-VT2 descarcă ieșirea amplificatorului operațional și apoi urmează un circuit cu feedback local, care reduce și mai mult distorsiunile neliniare. Rezistoarele R19 și R20 stabilesc curentul de repaus al treptei de fereastră a preamplificatorului, similar amplificatoarelor de putere, la 7-12 mA. În acest sens, ultima etapă trebuie instalată pe un mic radiator

Pagina a fost pregătită pe baza materialelor de pe site-ul http://yooree.narod.ru și http://cxem.net

În fotografie: preamplificator Natalie în carcasa unui receptor de satelit

Articolul va discuta despre versiunea mea de asamblare a preamplificatorului Natalie cu o soluție de succes la problema carcasei.

Acest proiect a devenit un alt proiect de construcție pe termen lung pe lista mea și a depășit toate termenele limită pentru finalizare. Cert este că ideea de a asambla un preamplificator a apărut în urmă cu mai bine de un an și, odată cu ideea, aproape toate componentele necesare acestui circuit s-au instalat în sertarul meu de piese.

Și, așa cum se întâmplă adesea, tot entuziasmul s-a evaporat brusc undeva, așa că a trebuit să oprim tot ce am început pentru o perioadă nedeterminată de timp. Deși de ce este nedeterminat... foarte cert - înainte de apariția frigului de toamnă, când toate sarcinile de vară, din care au fost multe anul acesta, vor fi finalizate și va fi timp liber pentru lipire.

Despre diagramă și detalii

Am ales schema de mult, foarte mult timp! Calea către acest preamplificator a început cu utilizarea microcircuitelor specializate precum LM1036 sau TDA1524 ca unitate de control cu ​​control de ton, dar utilizatorii de forumuri locale m-au descurajat cu succes de la acest păcat. Urmează un circuit preluat de la un site străin pe trei amplificatoare operaționale de tip TL072 cu ajustare HF și LF. Chiar am gravat PP-ul și l-am strâns și am ascultat acest pred o vreme, dar sufletul meu nu s-a îndrăgostit de el.

Apoi am acordat atenție circuitului faimosului preamplificator Solntsev și, în timp ce căutam informații despre PU lui Solntsev, am dat peste un circuit care amintește de cel al lui Solntsev împreună cu RT-ul pasiv al lui Matyushkin. Era. Acesta era exact ceea ce aveam nevoie!

După ce am simplificat ușor circuitul preamplificatorului și l-am modificat pentru a se potrivi, am obținut acest rezultat. Trecerea la o sursă de alimentare cu un singur etaj și eliminarea pieselor „suplimentare” au făcut posibilă simplificarea oarecum a aspectului plăcii, să o facă unilaterală și, cel mai important, să reducă ușor dimensiunea PCB-ului. Nu am schimbat nimic semnificativ în circuit care ar putea înrăutăți calitatea sunetului, doar am eliminat funcțiile de ocolire a unității de control al tonului, echilibru și compensare a sonorității de care nu aveam nevoie.

La circuitul de control al tonului Nu am contribuit cu nimic al meu, dar tot trebuia să resetam placa pentru că... Nu am putut găsi pe Internet un sigiliu gata făcut cu o singură față de dimensiunea de care aveam nevoie. Comutarea modurilor de blocare a tonurilor se face cu ajutorul releelor ​​domestice RES-47.

Pentru a face controlul de care aveam nevoie pentru controlul de ton și preamplificator, m-am scufundat timp de câteva zile în teoria principiilor de funcționare a contoarelor și declanșatoarelor microcircuitelor domestice. Pentru preamplificator, am ales o carcasă dintr-un receptor de satelit învechit, care avea o fereastră destul de mare și trebuia umplută cu ceva frumos și util. Deci, am vrut să mă asigur că există informații vizuale despre modurile de control al tonului și ar fi mai bine dacă acestea nu ar fi LED-uri, ci numere familiare ochiului și creierului. Ca rezultat, a fost desenată o astfel de diagramă a trei MS.

K561LE5 setează impulsuri care ajung la intrările lui K174IE4 și K561IE9A. Contorul de pe IE9 controlează 4 taste care comută releele pe RT-ul lui Matyushkin. În același timp, contorul de pe IE4 modifică citirile de pe indicatorul cu șapte segmente ALS335B1, indicând în ce mod se află controlul tonului în acest moment. Numărul „0” corespunde modului cu nivelul minim de frecvențe joase, numărul „3” – la maxim. Un alt comutator electronic simplu este realizat pe MS K155TM2. O jumătate a microcircuitului controlează comutatorul care comută modurile indicatorului de nivel al semnalului, a doua jumătate este responsabilă pentru releul selector de intrare. Ei bine, și un circuit tipic al indicatorului de nivel al semnalului de pe LM3915 MS separat pentru fiecare canal.

unitate de putere realizate pe baza transformatorului TP-30, bineinteles cu infasurarea secundara rebobinata la tensiunile necesare.

Toate tensiunile sunt stabilizate:
+/- 15V - pornit / LM337 pentru alimentarea plăcii de preamplificare
+9V la 7805 pentru a alimenta releul și unitatea de control
+5V este din nou pornit pentru a alimenta placa de sunet USB

Despre configurare și posibile probleme

În ciuda întregii complexități aparente a circuitului și a multitudinii de piese, cu asamblarea corectă și utilizarea componentelor cunoscute bine recomandate pentru acest circuit, cel mai probabil vă puteți proteja de surprizele neplăcute care pot apărea la asamblarea acestei unități de control. Singura parte a acestui întreg circuit care are nevoie de ajustare este placa de preamplificare în sine. Este necesar să setați curentul de repaus, să verificați nivelul constant la ieșire și forma semnalului.

Curentul de repaus recomandat pentru această unitate de control este de 20-22 mA și este calculat prin căderea de tensiune la rezistențele de 15 ohmi R20, R21, R40, R42. Pentru un curent de 20-22 mA, 300-350 mV ar trebui să scadă peste aceste rezistențe (300:15=20, 350:15=22). Căderea de tensiune și, în consecință, curentul, pot fi reglate într-o direcție sau alta prin modificarea valorii rezistențelor R9, R10, R30, R31 (în circuitul original, 51 Ohmi). Un curent de repaus mai mare corespunde unei rezistențe mai mari a rezistenței și invers. În versiunea mea, în loc de rezistențe constante de 51 ohmi, am lipit în trimmere cu mai multe ture cu o valoare nominală de 100 ohmi, ceea ce a făcut posibilă setarea curentului de repaus necesar fără niciun efort suplimentar și cu o precizie ridicată.

Două necazuri pe care o poate întâlni o persoană care decide să repete acest preamplificator este entuziasm și o ieșire constantă. Mai mult, de regulă, prima problemă dă naștere celei de-a doua. Mai întâi trebuie să vă asigurați că există o componentă DC la ieșirea fiecărui buffer și a fiecărui amplificator operațional. Este permisă o cantitate mică de constantă, dar doar una mică, aproximativ nu mai mult de câțiva mV.

Dacă nu există rezidență permanentă, vă felicit! Dacă există, căutăm motivul, dar nu sunt atât de multe motive. Aceasta este fie o eroare de instalare, fie partea „greșită”, fie există o emoție undeva. Primul lucru pe care trebuie să-l faceți este să inspectați cu atenție placa pentru conexiuni lipsă sau, dimpotrivă, să lipiți șine, să verificați de două ori dacă utilizați toate părțile valorii necesare și, dacă totul este corect, a treia opțiune rămâne, adică excitat Pentru a-l găsi veți avea nevoie de un osciloscop.

Eu însumi am întâmpinat această problemă. Toate cele patru tampoane au avut o ieșire constantă de 100-150 mV. Și motivul apariției sale s-a dovedit a fi tocmai detaliul „greșit”. Cert este că în loc de amplificatoare operaționale OPA134, am instalat NE5534, care nu sunt în întregime potrivite pentru utilizarea în acest circuit. M-am luptat cu această problemă mult timp și fără succes, iar problema a dispărut de la sine după ce am înlocuit amplificatorul operațional cu OPA134.

Despre locație și conexiune

Datorită faptului că carcasa existentă nu era foarte mare, a trebuit să desenăm din nou toate plăcile pentru a le face cu cel puțin câțiva centimetri mai compacte. Amplasarea plăcilor în carcasă s-a dovedit a fi foarte strânsă, dar din fericire totul s-a potrivit. Totul este o placă de preamplificator, o placă de control a tonului, o placă duală de control și afișare, o placă de sunet USB, un transformator de alimentare și o placă redresor-stabilizatoare și două plăci mici pentru un selector de intrare și control de volum și HF.

Am conectat toate firele comune la un moment dat, pe placa de control al volumului și al înaltelor. Acest lucru a scăpat de problema zumzetului și a fundalului care mă sperie, ceea ce este posibil cu un sol diluat incorect.

Din nou, din cauza condițiilor înghesuite, panoul de control și afișaj a trebuit să fie din compozit, format dintr-o placă mare și una mică. Sunt conectate între ele printr-un conector pin.

Am atașat toate plăcile de șasiul carcasei prin aceste distanțiere izolatoare din plastic. Acest lucru a făcut posibilă izolarea completă a plăcilor de contact, atât cu carcasa metalică, cât și una de cealaltă, în locurile în care acest lucru nu este necesar.

Locuință convenabilă

O să vă povestesc puțin despre cazul în sine. După cum am menționat deja, carcasa receptorului de satelit este folosită ca carcasă pentru preamplificator. Bătrânul a slujit cu credincioșie mulți ani, a fost reparat de mai multe ori și, după o altă călătorie la atelier, mi-a fost trimis cu un diagnostic de „mort”.

Clădirile pe vremuri erau bune, mari! Tocmai datorită dimensiunii și ferestrei mari am ales această clădire. Nu era nimic de prisos pe panoul frontal, cu excepția inscripțiilor. Desigur, au mai rămas 3 butoane nefolosite, dar asta nu este mare lucru. Am pictat peste inscripții cu vopsea mată dintr-un spray achiziționat de la o reprezentanță auto. Vopseaua se potrivea în proporție de 98% din culoare cu cea cu care a fost vopsită inițial caroseria. Diferența poate fi observată doar dacă te uiți cu atenție.

Le-am instalat ca mânere pentru aceste regulatoare, care apropo. Se potrivesc perfect (după părerea mea) în designul general al preamplificatorului, care este proiectat în argintiu și negru.

Despre sunet și impresii

Și a venit momentul să vorbim despre cel mai interesant lucru, despre ce s-a întâmplat până la urmă. Și până la urmă s-a dovedit a fi o altă jucărie bună din colecția mea de echipamente de reproducere a sunetului.

Schema merită, fără îndoială, atenție și să fie repetată. Mi-a plăcut sunetul dispozitivului finit, adaugă puțină culoare muzicii. În ciuda doar 4 pași în controlul tonului Matyushkin, nu pot spune că nu există suficiente ajustări de frecvență joasă. Patru poziții ale controlului basului sunt suficiente pentru a selecta nivelul dorit de frecvențe joase pentru un anumit stil de muzică și preferințele dumneavoastră.
Îți place basul exploziv? Comutați blocul de tonuri în poziția a patra și lăsați difuzoarele să explodeze! Gama de ajustări pentru înalte este, de asemenea, mai mult decât suficientă atunci când butonul este poziționat cât mai în dreapta posibil, cantitatea de înalte începe să doară urechea.

Preamplificator de înaltă calitate NATALY

Schema schematică, descriere, circuit imprimat

Acest preamplificator este folosit pentru corectarea timbrului și compensarea volumului la reglarea volumului. Poate fi folosit pentru a conecta căști.

Pentru o cale de înaltă calitate care include un UMZCH cu distorsiuni neliniare și de intermodulație de ordinul a 0,001%, etapele rămase devin importante, ceea ce ar trebui să permită realizarea întregului potențial. În prezent, există multe opțiuni cunoscute pentru implementarea parametrilor înalți, inclusiv utilizarea amplificatoarelor operaționale. Motivele dezvoltării propriei noastre versiuni a preamplificatorului au fost următorii factori:

La asamblarea unui preamplificator pe un amplificator operațional, pragul tensiunii sale de ieșire și, prin urmare, capacitatea de suprasarcină, este determinat în întregime de tensiunea de alimentare a amplificatorului operațional, iar în cazul sursei de alimentare de la +\-15V nu poate să fie mai mare decât această tensiune.
Rezultatele examinărilor subiective ale preamplificatoarelor bazate pe amplificatoare operaționale în forma lor pură (fără repetoare de ieșire) și cu cele, de exemplu, bazate pe un amplificator paralel, arată preferința ascultătorilor pentru circuitul op-amp + repetor, cu aproape identice. parametrii „din punctul de vedere al Kg”, acest lucru se explică prin îngustarea spectrului distorsiunii amplificatorului operațional atunci când se lucrează cu o sarcină de înaltă rezistență și se operează treapta de ieșire fără a intra în modul AB, care produce distorsiuni de comutare care sunt practic sub nivelul de sensibilitate al aparatelor (Kg OU ORA134, de exemplu - 0,00008%), dar clar sesizabil la ascultare. Acesta este motivul pentru care, precum și pentru o serie de alte motive, ascultătorii disting clar un preamplificator cu o etapă de ieșire a tranzistorului.
Soluția de circuit binecunoscută care conține un repetor integrat bazat pe amplificatorul paralel BUF634 este destul de scumpă (prețul tamponului este de cel puțin 500 de ruble), deși circuitul tampon intern poate fi implementat cu ușurință sub formă discretă - pentru o sumă mult mai rezonabilă.
Amplificatoarele în care amplificatorul operațional funcționează într-un mod cu semnal mic arată performanțe ridicate, dar pierd în rezultatele audiției. În plus, acestea sunt foarte critice pentru a configura și necesită, cel puțin, un generator de unde pătrate și un osciloscop cu bandă largă. Și toate acestea cu rezultate subiective clar mai proaste.

Lipsa tensiunii de ieșire în circuitul PU (amplificator operațional + buffer) poate fi eliminată prin implementarea amplificării tensiunii în tampon, iar feedbackul local profund elimină distorsiunea. Un curent de repaus inițial suficient de mare în tranzistoarele de ieșire ale tamponului garantează funcționarea acestuia fără distorsiuni caracteristice structurilor push-pull în modul AV. Prezența doar a unei amplificari de două ori a tensiunii permite obținerea unei creșteri a capacității de suprasarcină cu 6 dB, iar cu o amplificare de trei ori, această cifră devine egală cu 9 dB. Când tamponul funcționează de la o sursă de alimentare de +\-30V, domeniul său de tensiune de ieșire este de 58 volți vârf la vârf. Dacă tamponul este alimentat de la +\-45V, atunci tensiunea de ieșire de la vârf la vârf poate fi de aproximativ 87V. Această marjă va fi benefică atunci când ascultați discuri de vinil care au caracteristici caracteristice sub formă de clicuri din praf.
Implementarea in doua trepte a preamplificatorului se datoreaza faptului ca blocul de timbru introduce in semnal o atenuare de pana la 10...12 dB. Desigur, puteți compensa acest lucru prin creșterea câștigului celei de-a doua etape, dar, după cum arată practica, este mai bine să aplicați cât mai multă tensiune blocului de tonuri - acest lucru crește raportul semnal-zgomot.

Blocul de tonuri bine dovedit al lui Matyushkin a fost folosit ca bloc de ton. Are o reglare a joasă frecvență în 4 trepte și o reglare lină a frecvenței înalte, iar răspunsul său în frecvență corespunde bine percepției auditive, în orice caz, clasicul TB (care poate fi folosit) este evaluat mai jos de ascultători; Releul permite, dacă este necesar, dezactivarea oricărei corecții de frecvență în cale, nivelul semnalului de ieșire este ajustat de un rezistor de reglare pentru a egaliza câștigul la o frecvență de 1000 Hz în modul TB și la ocolire.
Regulatorul de echilibru este încorporat în OOS din a doua etapă și nu are caracteristici speciale.
Tensiunea de polarizare scăzută a OPA134 (în practica autorului, la ieșirea celei de-a doua etape nu este mai mare de 1 mV) face posibilă excluderea condensatorilor de tranziție pe cale, lăsând doar unul la intrarea unității de control, deoarece nivelul tensiunii constante la ieșirea sursei de semnal este necunoscut. Și, deși la ieșirea celei de-a doua etape diagrama prezintă condensatori de 4,7 μF + 2200 pF - cu un nivel de compensare zero de aproximativ un milivolt sau mai puțin - aceștia pot fi eliminați în siguranță prin scurtcircuitarea acestora. Acest lucru va pune capăt dezbaterii despre efectul condensatorilor în calea sunetului - cea mai radicală metodă.

Caracteristici de proiectare:

Kg în intervalul de frecvență de la 20 Hz la 20 kHz - mai puțin de 0,001% (valoare tipică aproximativ 0,0005%)
Tensiune nominală de intrare, V 0,775
Capacitatea de suprasarcină în modul de ocolire a blocului de tonuri este de cel puțin 20 dB.
Rezistența minimă de sarcină la care funcționarea etajului de ieșire este garantată în modul A este cu o variație maximă a tensiunii de ieșire de la vârf la vârf de 58V 1,5 kOhm.

Când utilizați un preamplificator numai cu CD playere, este permisă reducerea tensiunii de alimentare a tamponului la +\-15V, deoarece gama de tensiune de ieșire a unor astfel de surse de semnal este în mod evident limitată de mai sus, acest lucru nu va afecta parametrii.
Configurarea unui preamplificator ar trebui să înceapă prin verificarea modurilor DC ale tranzistoarelor tampon de ieșire. Pe baza căderii de tensiune în circuitele emițătorilor acestora, curentul de repaus este setat - pentru prima etapă este de aproximativ 20 mA, pentru a doua - 20..25 mA. La folosirea unor radiatoare mici, care devin obligatorii la +\-30V, este posibil, in functie de situatia de temperatura, sa crestem putin curentul de repaus.
Cel mai bine este să selectați curentul de repaus folosind rezistențe în emițătorii primelor două tranzistoare tampon. Dacă curentul este scăzut, creșteți rezistența, dacă curentul este mare, micșorați-o. Ambele rezistențe trebuie schimbate în mod egal.
Cu curentul de repaus setat, setăm apoi regulatoarele TB în poziția corespunzătoare răspunsului în frecvență cel mai plat și, prin aplicarea unui semnal de 1000 Hz cu o tensiune nominală de 0,775 V la intrare, măsurăm tensiunea la ieșire a al doilea tampon. Apoi pornim modul bypass și folosim un rezistor de tăiere pentru a obține aceeași amplitudine ca la TB.
În etapa finală, conectăm controlul echilibrului stereo, verificăm absența diferitelor forme de instabilitate (autorul nu a întâmpinat o astfel de problemă) și efectuăm o sesiune de ascultare. Configurarea TB lui Matyushkin este bine acoperită în articolul autorului și nu este discutată aici.
Pentru alimentarea preamplificatorului, se recomandă o sursă de alimentare stabilizată, cu înfășurări independente pentru unitatea de comandă și comutarea releului. Din punct de vedere tehnic, cerințele de putere nu sunt nimic nou.

Principalul lucru este nivelul scăzut al zgomotului mediu și de înaltă frecvență, a cărui suprimare prin sursa de alimentare este cunoscută pentru amplificatorul operațional. Despre nivelul de ondulare - nu trebuie să depășească 0,5 - 1 mV.

Un set complet de plăci este format din două canale PU, Matyushkin RT (o placă pentru ambele canale) și o sursă de alimentare. Plăcile cu circuite imprimate au fost proiectate de Vladimir Lepekhin.

PCB cu preamplificator dublu:

CREȘTE

Placă de circuit imprimat pentru TB Matyushkin cu comutare releu:

PCB cu preamplificator dublu:

MĂRIRE Circuitul este stabil Nu există o ondulație de tensiune vizibilă la ieșire. Măsurătorile au fost efectuate pe un osciloscop în modul 0,01 diviziune/volt (pentru mine aceasta este limita minimă).

Rezultate măsurători:

Pe OPA134 (doar prima legătură din două), sursa de alimentare este cu o singură treaptă, +\-15V:
Kni(1kHz)........................ -98dB (aproximativ 0,0003%)

Kim(50Hz+7kHz)................mai puțin de -98dB (aproximativ 0,0003%)

Pe OPA132 (ambele link-uri), versiunea completă, sursă de alimentare în două trepte:
Kni (1kHz)........................ -100dB (aproximativ 0,00025%)

Kim (19kHz+20kHz)................... -96dB (aproximativ 0,0003%)

În cazul autoexcitarii cascadelor HF, condensatoarele de corectare a micii cu o capacitate de 100 până la 470 pF trebuie lipite în paralel cu rezistențele R28, R88 și cele complementare ale acestora într-un alt canal.

Acest lucru a fost descoperit la utilizarea tranzistoarelor BC546\BC556 + 2SA1837\2SC4793.

Experimentele cu diferite preamplificatoare, controale de volum și ton au arătat că cea mai bună calitate a sunetului se obține cu un număr minim de etape de amplificare, cu comenzi pasive. În acest caz, ajustările la intrarea amplificatorului de putere sunt nedorite, deoarece conduc la o creștere a nivelului de distorsiune neliniară a complexului. Acest efect a fost descoperit recent de celebrul dezvoltator de echipamente audio Douglas Self.

Astfel, următoarea structură apare pentru această parte a căii de amplificare a sunetului:
- regulator pasiv punte de frecvențe joase și înalte,
- control pasiv al volumului,
- un preamplificator cu un răspuns liniar amplitudine-frecvență (AFC) și distorsiune minimă în domeniul de frecvență de operare.
Dezavantajul evident al ajustărilor la intrarea preamplificatorului este că deteriorarea raportului semnal-zgomot este în mare măsură compensată de nivelul ridicat al semnalului al dispozitivelor moderne de reproducere a sunetului.

Propus preamplificator Poate fi folosit în amplificatoare audio stereo de înaltă calitate. Controlul tonului vă permite să reglați răspunsul amplitudine-frecvență (AFC) simultan pe două canale în două regiuni de frecvență: inferioară și superioară. Ca urmare, sunt luate în considerare caracteristicile camerei și sistemele acustice, precum și preferințele personale ale ascultătorului.

Și din nou puțină istorie

Primul candidat pentru rolul unui preamplificator cu control de ton a fost circuitul lui D. Starodub (Fig. 1). Dar designul nu a prins niciodată rădăcini într-un amplificator de putere: au fost necesare o ecranare atentă și o sursă de alimentare cu un nivel de ondulare extrem de scăzut (aproximativ 50 µV). Cu toate acestea, principalul motiv a fost lipsa rezistențelor variabile cu glisare.

Orez. 1. Diagrama unui bloc de control al tonului de înaltă calitate

Prin încercare și eroare, am venit cu un circuit de preamplificator simplu (Fig. 2), cu care, totuși, sistemul de reproducere a sunetului a depășit cu mult sunetul echipamentelor produse comercial, cel puțin pe cel pe care îl aveau prietenii și cunoscuții mei.

Orez. 2. Schema schematică a unui canal de preamplificator pentru UMZCH S. Batya și V. Sereda

Baza este preluată din circuitul preamplificatorului electrofonului stereofonic de Yu Krasov și V. Cherkunov, demonstrat la cea de-a 26-a Expoziție a designerilor radioamatori. Aceasta este partea stângă a circuitului, inclusiv comenzile de ton.

Apariția unei cascade pe tranzistori de diferite conductivități în preamplificator (VT3, VT4) este asociată cu o discuție despre amplificatoare cu profesorul laboratorului de tehnologie de televiziune de la Departamentul de Sisteme Radio A. S. Mirzoyants, cu care am lucrat ca un student. În timpul lucrării, au fost necesare cascade liniare pentru a amplifica semnalul de televiziune, iar Alexander Sergeevich a raportat că, în experiența sa, cele mai bune caracteristici sunt posedate de structurile „întors”, așa cum a spus el, adică amplificatoarele pe tranzistoare ale structură opusă cu cuplare directă. În procesul de experimentare cu UMZCH, am aflat că acest lucru se aplică nu numai echipamentelor de televiziune, ci și echipamentelor de sunet. Ulterior, am folosit adesea circuite similare în proiectele mele, inclusiv perechi tranzistor cu efect de câmp - tranzistor bipolar.

Încercarea de a utiliza tranzistori de diferite structuri în prima etapă (emițător compozit urmator VT1, VT2) nu a avut succes, deoarece cu toate caracteristicile excelente (nivel scăzut de zgomot, distorsiune scăzută), circuitul a avut un dezavantaj semnificativ - capacitate de suprasarcină mai mică. comparativ cu adeptul emițătorului.
Specificații pre-amplificator:
Rezistența de intrare, kOhm= 300
Sensibilitate, mV= 250
Adâncimea ajustărilor tonului, dB:
la o frecventa de 40 Hz=± 15
la 15 kHz=± 15
Adâncimea ajustărilor balansului stereo, dB=± 6

Deoarece idei noi au apărut în timpul proiectării amplificatoarelor, am dat modelele vechi cuiva sau le-am vândut la o rată fixă ​​de wați de putere de ieșire / rublă. Într-una dintre călătoriile mele la Leningrad, am luat acest amplificator cu mine pentru a-l vinde unui prieten al unui prieten. Volodka a spus că acest tip are o mulțime de echipamente occidentale și i-a dus dispozitivul pentru o audiție. Seara mi-a spus rezultatele: tânărul a pornit amplificatorul, a ascultat câteva lucruri și a fost atât de mulțumit de sunet încât a plătit banii fără să scoată un cuvânt.

Sincer să fiu, când am aflat că comparația va avea loc cu echipamente importate, nu am sperat în mod deosebit că amplificatorul va face impresie. În plus, nu a fost complet finalizat - lipseau capacele de sus și laterale.

Să luăm în considerare schema de circuit a unui canal de preamplificator (Fig. 2). La intrare sunt instalate controale pentru volum (R2.1) și balans (R1.1) cu impedanță ridicată. De la borna mijlocie a rezistorului R2.1, prin condensatorul de tranziție C2, semnalul sonor este furnizat emițătorului compus VT1, VT2, care este necesar pentru funcționarea normală a controlului de ton pasiv, realizat într-un circuit de punte. Pentru a elimina atenuarea introdusă de blocul de timbru și pentru a amplifica semnalul la nivelul necesar, pe tranzistoarele VT3, VT4 este instalat un amplificator în două trepte.

Sursa de alimentare a preamplificatorului este nestabilizata, de la bratul pozitiv al amplificatorului de putere. Tensiunea de alimentare este furnizată cascadelor VT3, VT4 prin filtrul R17, C10, C13 și emițătorului de intrare - R8, C4. Dioda VD1 joacă un rol important: fără ea, nu a fost posibilă eliminarea completă a curentului alternativ de fundal cu o frecvență de 100 Hz la ieșirea amplificatorului de putere.

Din punct de vedere structural, preamplificatorul este realizat într-o „linie”, toate piesele sunt instalate pe o placă de circuit imprimat, închisă deasupra cu un ecran în formă de U din oțel de 0,8 mm grosime.

--
Vă mulțumim pentru atenție!

Calculul a fost efectuat folosind următoarele relații: R1 = R3; R2 = 0,1 R1; R4 = 0,01 R1; R5 = 0,06R1; C1[nF] = 105/R3[Ohm]; C2 = 15C1; C3 = 22C1; C4 = 220C1.
Cu R1=R3=100 kOhm, blocul de tonuri va introduce o atenuare de aproximativ 20 dB la o frecvență de 1 kHz. Puteți lua rezistențe variabile R1 și R3 de o valoare diferită, chiar dacă, pentru certitudine, erau disponibile rezistențe cu o rezistență de 68 kOhm. Este ușor să recalculați valorile rezistențelor fixe și condensatoarelor controlului tonului de punte fără a vă referi la program sau tabel. 1: reducem valorile rezistenței rezistențelor cu 68/100=0,68 ori și creștem capacitățile condensatoarelor cu 1/0,68=1,47 ori. Se obține R1=6,8 kOhm; R3=680 Ohm; R4=3,9 kOhm; C2=0,033 uF; C3=0,33 uF; C4=1500 pF; C5=0,022 uF.

Pentru controlul lin al tonului, sunt necesare rezistențe variabile cu dependență logaritmică inversă (curba B).
Programul vă permite să vizualizați clar funcționarea controlului tonului proiectat Tone Stack Calculator 1.3(Fig. 9).

Orez. 9. Modelarea comenzilor de ton pentru circuitul prezentat în Fig. 8

Program Calculator Tone Stack este conceput pentru a analiza șapte circuite tipice ale comenzilor de ton pasive și vă permite să afișați imediat răspunsul în frecvență atunci când schimbați poziția comenzilor virtuale.

Orez. 11. Schema schematică a blocului de ton și a preamplificatorului pentru „studentul” UMZCH

Un test experimental al mai multor cazuri de amplificatoare operaționale a arătat că, chiar și fără un condensator în ramura împământă a divizorului de feedback negativ, tensiunea constantă de ieșire este de câțiva milivolți. Cu toate acestea, din motive de versatilitate de utilizare, condensatoarele de cuplare (C1, C6) sunt incluse la intrarea blocului de ton și la ieșirea preamplificatorului.
În funcție de sensibilitatea necesară a amplificatorului, valoarea rezistenței rezistorului R10 este selectată din tabel. 2. Ar trebui să depuneți eforturi nu pentru valoarea exactă a rezistențelor rezistoare, ci pentru egalitatea lor în perechi în canalele amplificatorului.

Tabelul 2

▼ 🕗 25/02/12 ⚖️ 11,53 Kb ⇣ 149 Salut, cititor! Mă numesc Igor, am 45 de ani, sunt siberian și inginer electronist amator pasionat. Am venit cu, am creat și întrețin acest site minunat din 2006.
De mai bine de 10 ani, revista noastră există doar pe cheltuiala mea.

Bun! Freebie-ul s-a terminat. Dacă vrei fișiere și articole utile, ajută-mă!

--
Vă mulțumim pentru atenție!
Igor Kotov, redactor-șef al revistei Datagor

Principalul dezavantaj al unui control de ton pasiv este câștigul scăzut. Un alt dezavantaj este că pentru a obține o dependență liniară a nivelului de volum de unghiul de rotație, este necesar să se utilizeze rezistențe variabile cu o caracteristică de control logaritmică (curba „B”).
Avantajul controalelor de ton pasive este o distorsiune mai mică decât a celor active (de exemplu, controlul de ton Baxandal, Fig. 12).

Orez. 12. Controlul activ al tonului de P. Baxandal

După cum se poate observa din diagrama prezentată în fig. 12, controlul tonului activ conține elemente pasive (rezistoare R1 - R7, condensatoare C1 - C4) incluse în feedback-ul de tensiune negativă sută la sută paralel al amplificatorului operațional DA1. Coeficientul de transmisie al acestui regulator în poziția de mijloc a glisoarelor de control al tonului R2 și R6 este egal cu unitatea, iar pentru reglare sunt utilizate rezistențe variabile cu o caracteristică de reglare liniară (curba „A”). Cu alte cuvinte, un control de ton activ este lipsit de dezavantajele unui control de ton pasiv.
Cu toate acestea, în ceea ce privește calitatea sunetului, acest regulator este clar mai rău decât unul pasiv, lucru pe care chiar și ascultătorii neexperimentați îl observă.

Orez. 13. Amplasarea pieselor pe placa de circuit imprimat

Elementele legate de canalul drept al preamplificatorului sunt indicate cu un prim. Aceeași marcare se face și în fișierul plăcii de circuit imprimat (cu extensia *.lay) - inscripția apare atunci când mutați cursorul la elementul corespunzător.
În primul rând, pe placa de circuit imprimat sunt instalate piesele de dimensiuni mici: jumperi de sârmă, rezistențe, condensatoare, „mărgele” de ferită și o priză pentru microcircuit. În cele din urmă, sunt instalate blocuri de borne și rezistențe variabile.
După verificarea instalării, porniți alimentarea și verificați „zero” la ieșirile amplificatorului operațional. Offset-ul este de 2 – 4 mV.
Dacă doriți, puteți conduce dispozitivul de la un generator sinusoidal și puteți lua caracteristicile (Fig. 14).

Orez. 14. Instalatie pentru caracterizarea preamplificatorului

--
Vă mulțumim pentru atenție!
Igor Kotov, redactor-șef al revistei Datagor

Surse mentionate

1. Digest // Radiohobby, 2003, nr. 3, p. 10, 11.
2. Starodub D. Bloc de comenzi de ton pentru un amplificator de bas de înaltă calitate // Radio, 1974, nr. 5, p. 45, 46.
3. Shkritek P. Ghid de referință pentru circuitele audio. – M.: Mir, 1991, p. 150 – 153.
4. Shikhatov A. Comenzi pasive de ton // Radio, 1999, nr. 1, p. 14, 15.
5. Rivkin L. Calculul comenzilor de ton // Radio, 1969, nr. 1, p. 40, 41.
6. Solntsev Yu. Preamplificator de înaltă calitate // Radio, 1985, nr. 4, pp. 32 – 35.
7. //www.moskatov.narod.ru/ (Program de E. Moskatov „Timbreblock 4.0.0.0”).

Vladimir Mosyagin (MVV)

Rusia, Veliky Novgorod

Am devenit interesat de radioamatori încă din clasa a V-a de liceu.
Diploma de specialitate - inginer radio, dr.

Autor al cărților „Pentru un tânăr radioamator să citească cu fierul de lipit”, „Secretele meșteșugului radioamator”, coautor al seriei de cărți „A fi citit cu fierul de lipit” la editura „SOLON- Presă”, am publicații în revistele „Radio”, „Instrumente și tehnici experimentale”, etc.

Votul cititorului

Articolul a fost aprobat de 70 de cititori.

Pentru a participa la vot, înregistrați-vă și conectați-vă la site cu numele de utilizator și parola.