Регулировка усилителя низкой частоты.  Настройка усилителя и испытание на нагрузке Окончательная сборка трансформатора

Тока покоя каскада меняйте, в зависимости от вида каскада, либо ток базы транзистора, либо напряжение смещения на сетке лампы.

Для создания тока базы транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером, используйте резистор, соединяющий базу либо с питающей шиной, либо с коллектором. Второе предпочтительнее с точки термостабилизации. Чем меньше сопротивление резистора, тем больше приоткрывающий ток базы, а , и ток покоя каскада. Существуют и другие, более совершенные схемы термостабилизации биполярных , предполагающие использование нескольких резисторов.

Для создания напряжения смещения лампы подключите ее управляющую сетку проводу через высокоомный резистор (его номинал менять не потребуется), а между катодом и общим проводом включите резистор, с помощью которого будет регулироваться напряжение смещения. Зашунтируйте его конденсатором (если он электролитический, включите его плюсом к катоду). Чем больше сопротивление катодного резистора, тем больше и запирающее напряжение на сетке, являющееся отрицательным относительно катода (но не общего провода), и, соответственно, меньше ток покоя каскада.

Если каскад используется для усиления по переменному току, подавайте на него входной сигнал через конденсатор с очень малой утечкой, чтобы не нарушить его режим по постоянному току. Выходной сигнал снимайте с нагрузки также через конденсатор.

Независимо от того, является ли каскад ламповым или транзисторным, вначале возьмите резистор, задающий ток покоя, большого сопротивления, чтобы этот ток был малым. Подайте на вход каскада через конденсатор такой сигнал, чтобы его искажения можно было легко обнаружить на слух или на экране осциллографа. Выходной сигнал снимите также через конденсатор, и подайте его, соответственно, на контрольный усилитель или осциллограф. Транзистор заранее установите на теплоотвод.

Последовательно с нагрузочным резистором включите миллиамперметр. Лишь после этого подайте на каскад питание. Ток покоя будет малым, а искажения - большими.

Всякий раз предварительно отключая питание каскада, ставьте в него резистор все меньшего и меньшего сопротивления. Ток покоя будет увеличиваться искажения - уменьшаться. Когда они перестанут падать, прекратите снижать сопротивление. Не пытайтесь узнать на практике, что будет при дальнейшем его уменьшении - поверьте наслово: усиление начнет падать, ток покоя возрастет до недопустимо большого значения, активный элемент может выйти из строя.

Если вас устраивает повышенное энергопотребление каскада, оставьте ток покоя на посинельном уровне, а если вы хотите ради экономичности пожертвовать качеством усиления, уменьшите ток покоя до желаемого уровня.

Конечно, охватить все случаи, встречающиеся в практике ремонта, не представляется возможным, однако, если следовать определенному алгоритму, то в подавляющем большинстве случаев удается восстановить работоспособность устройства за вполне приемлемое время. Данный алгоритм был выработан мною по опыту ремонта около полусотни различных УМЗЧ, от простейших, на несколько ватт или десятков ватт, до концертных «монстров» по 1…2 кВт на канал, большинство из которых поступало на ремонт без принципиальных схем .

Главной задачей ремонта любого УМЗЧ является локализация вышедшего из строя элемента, повлекшего за собой неработоспособность как всей схемы, так и выход из строя других каскадов. Поскольку в электротехнике бывает всего 2 типа дефектов:

1. Наличие контакта там, где его быть не должно;
2. Отсутствие контакта там, где он должен быть,

то «сверхзадачей» ремонта является нахождение пробитого или оборванного элемента. А для этого – отыскать тот каскад, где он находится. Дальше – «дело техники». Как говорят врачи: «Правильный диагноз - половина лечения».

Перечень оборудования и инструментов, необходимых (или по крайней мере крайне желательных) при ремонте:

1. Отвертки, бокорезы, пассатижи, скальпель (нож), пинцет, лупа – т.е., минимальный обязательный набор обычного монтажного инструмента.
2. Тестер (мультиметр).
3. Осциллограф.
4. Набор ламп накаливания на различные напряжения – от 220 В до 12 В (по 2 шт.).
5. Низкочастотный генератор синусоидального напряжения (весьма желательно).
6. Двухполярный регулируемый источник питания на 15…25(35) В с ограничением выходного тока (весьма желательно).
7. Измеритель емкости и эквивалентного последовательного сопротивления (ESR ) конденсаторов (весьма желательно).
8. И, наконец, самый главный инструмент – голова на плечах (обязательно!).

Рассмотрим данный алгоритм на примере ремонта гипотетического транзисторного УМЗЧ с биполярными транзисторами в выходных каскадах (рис.1), не слишком примитивного, но и не очень сложного. Такая схема является наиболее распространенной «классикой жанра». Функционально он состоит из следующих блоков и узлов:

• двухполярный источник питания (не показан);
• входной дифференциальный каскад на транзисторах VT 2, VT 5 с токовым зеркалом на транзисторах VT 1 и VT 4 в их коллекторных нагрузках и стабилизатором их эмиттерного тока на VT 3;
• усилитель напряжения на VT 6 и VT 8 в каскодном включении, с нагрузкой в виде генератора тока на VT 7;
• узел термостабилизации тока покоя на транзисторе VT 9;
• узел защиты выходных транзисторов от перегрузки по току на транзисторах VT 10 и VT 11;
• усилитель тока на комплементарных тройках транзисторов, включенных по схеме Дарлингтона в каждом плече (VT 12 VT 14 VT 16 и VT 13 VT 15 VT 17).

1. Первым пунктом любого ремонта является внешний осмотр сабжа и его обнюхивание (!). Уже одно это позволяет иногда хотя бы предположить сущность дефекта. Если пахнет паленым – значит, что-то явно горело.
2. Проверка наличия сетевого напряжения на входе: тупо перегорел сетевой предо­хранитель, разболталось крепление проводов сетевого шнура в вилке, обрыв в сетевом шнуре и т.п. Этап – банальнейший по своей сущности, но на котором ремонт заканчивается примерно в 10% случаев.
3. Ищем схему на усилитель. В инструкции, в Интернете, у знакомых, друзей и т.п. К сожалению, все чаше и чаще в последнее время – безуспешно. Не нашли – тяжко вздыхаем, посыпаем голову пеплом и принимаемся за вырисовывание схемы по плате. Можно этот этап и пропустить. Если неважен результат. Но лучше не пропускать. Муторно, долго, противно, но – «Надо, Федя, надо…» ((С) «Операция «Ы»…).
4. Вскрываем сабж и производим внешний осмотр его «потрохов». Применяем лупу, если нужно. Можно увидеть разрушенные корпуса п/п приборов, потемневшие, обуглившиеся или разрушенные резисторы, вздутые электролитические конденсаторы или потеки электролита из них, оборванные проводники, дорожки печатной платы и т.п. Если таковое найдено – это еще не повод для радости: разрушенные детали могут быть следствием выхода из строя какой-нибудь «блошки», которая визуально цела.
5. Проверяем блок питания. Отпаиваем провода, идущие от БП к схеме (или отсоединяем разъем, если он есть) . Вынимаем сетевой предохранитель и к контактам его держателя подпаиваем лампу на 220 В (60…100 Вт). Она ограничит ток первичной обмотки трансформатора, равно как и токи во вторичных обмотках.

Включаем усилитель. Лампа должна мигнуть (на время зарядки конденсаторов фильтра) и погаснуть (допускается слабое свечение нити). Это значит, что К.З. по первичной обмотке сетевого трансформатора нет, как нет явного К.З. в его вторичных обмотках. Тестером на режиме переменного напряжения измеряем напряжение на первичной обмотке трансформатора и на лампе. Их сумма должна быть равна сетевому. Измеряем напряжения на вторичных обмотках. Они должны быть пропорциональными тому, что измерено фактически на первичной обмотке (относительно номинального). Лампу можно отключать, ставить предохранитель на место и включать усилитель прямо в сеть. Повторяем проверку напряжений на первичной и вторичной обмотках. Соотношение (пропорция) между ними должно быть таким же, как при измерении с лампой.

Лампа горит постоянно в полный накал – значит, имеем К.З. в первичной цепи: проверяем целостность изоляции проводов, идущих от сетевого разъема, тумблер питания, держатель предохранителя. Отпаиваем один из поводов, идущих на первичную обмотку трансформатора. Лампа погасла – скорее всего вышла из строя первичная обмотка (или межвитковое замыкание).

Лампа горит постоянно в неполный накал – скорее всего, дефект во вторичных обмотках или в подключенных к ним цепях. Отпаиваем по одному проводу, идущему от вторичных обмоток к выпрямителя(м). Не перепутать, Кулибин! Чтобы потом не было мучительно больно от неправильной подпайки назад (промар­кировать, например, с помощью кусочков липкой малярной ленты). Лампа погасла – значит, с трансформатором все в порядке. Горит – снова тяжко вздыхаем и либо ищем ему замену, либо перематываем.

6. Определились, что трансформатор в порядке, а дефект в выпрямителях или конденсаторах фильтра. Прозваниваем диоды (желательно отпаять под одному проводу идущему к их выводам, либо выпаять, если это интегральный мост) тестером в режиме омметра на минимальном пределе. Цифровые тестеры в этом режиме часто врут, поэтому желательно использовать стрелочный прибор. Лично я давно пользуюсь прозвонкой-«пищалкой» (рис. 2, 3). Диоды (мост) пробиты или оборваны – меняем. Целые – «звоним» конденсаторы фильтра. Перед измерением их надо разрядить (!!!) через 2-ваттный резистор сопротивлением около 100 Ом. Иначе можно сжечь тестер. Если конденсатор цел – при замыкании стрелка сначала отклоняется до максимума, а потом довольно медленно (по мере заряда конденсатора) «ползет» влево. Меняем подключение щупов. Стрелка сначала зашкаливает вправо (на конденсаторе остался заряд от предыдущего измерения) а потом опять ползет влево. Если есть измеритель емкости и ESR , то весьма желательно использовать его. Пробитые или оборванные конденсаторы меняем.

7. Выпрямители и конденсаторы целые, но на выходе блока питания стои́т стабилизатор напряжения? Не беда. Между выходом выпрямителя(ей) и входом(ами) стабилизатора(ов) включаем лампу(ы) (цепочку(и) ламп) на суммарное напряжение близкое к указанному на корпусе конденсатора фильтра. Лампа загорелась – дефект в стабилизаторе (если он интегральный), либо в цепи формирования опорного напряжения (если он на дискретных элементах), либо пробит конденсатор на его выходе. Пробитый регулирующий транзистор определяется прозваниванием его выводов (выпаять!).

8. С блоком питания все в порядке (напряжения на его выходе симметричные и номинальные)? Переходим к самому главному – собственно усилителю. Подбираем лампу (или цепочки ламп) на суммарное напряжение, не ниже номинального с выхода БП и через нее (них) подключаем плату усилителя. Причем, желательно к каждому из каналов по отдельности. Включаем. Загорелись обе лампы – пробиты оба плеча выходных каскадов. Только одна – одно из плеч. Хотя и не факт.

9. Лампы не горят или горит только одна из них. Значит, выходные каскады, скорее всего, целые. К выходу подключаем резистор на 10…20 Ом. Включаем. Лампы должны мигнуть (на плате обычно есть еще конденсаторы по питанию). Подаем на вход сигнал от генератора (регулятор усиления – на максимум). Лампы (обе!) зажглись. Значит, усилитель что-то усиливает, (хотя хрипит, фонит и т.п.) и дальнейший ремонт заключается в поиске элемента, выводящего его из режима. Об этом – ниже.

10. Для дальнейшей проверки лично я не использую штатный блок питания усилителя, а применяю 2-полярный стабилизированный БП с ограничением тока на уровне 0,5 А. Если такового нет – можно использовать и БП усилителя, подключенный, как было указано, через лампы накаливания. Только нужно тщательно изолировать их цоколи, чтобы случайно не вызвать КЗ и быть аккуратным, чтобы не разбить колбы. Но внешний БП – лучше. Заодно виден и потребляемый ток. Грамотно спроектированный УМЗЧ допускает колебания питающих напряжений в довольно больших пределах. Нам ведь не нужны при ремонте его супер-пупер параметры, достаточно просто работоспособности.

11. Итак, с БП всё в порядке. Переходим к плате усилителя (рис. 4). Перво-наперво надо локализовать каскад(ы) с пробитым(и)/оборванным(и) компонентом(ами). Для этого крайне желательно иметь осциллограф. Без него эффективность ремонта падает в разы. Хотя и с тестером можно тоже много чего сделать. Почти все измерения производятся без нагрузки (на холостом ходу). Допустим, что на выходе у нас «перекос» выходного напряжения от нескольких вольт до полного напряжения питания.

12. Для начала отключаем узел защиты, для чего выпаиваем из платы правые выводы диодов VD 6 и VD 7 (у меня в практике было три случая, когда причиной неработо­способности был выход из строя именно этого узла). Смотрим напряжение не выходе. Если нормализовалось (может быть остаточный перекос в несколько милливольт – это норма), прозваниваем VD 6, VD 7 и VT 10, VT 11. Могут быть обрывы и пробои пассивных элементов. Нашли пробитый элемент – меняем и восстанавливаем подключение диодов. На выходе ноль? Выходной сигнал (при подаче на вход сигнала от генератора) присутствует? Ремонт закончен.

Рис. 4.

Ничего с сигналом на выходе не изменилось? Оставляем диоды отключенными и идем дальше.

13. Выпаиваем из платы правый вывод резистора ООС (R 12 вместе с правым выводом C 6), а также левые выводы R 23 и R 24, которые соединяем проволочной пере­мычкой (показана на рис. 4 красным) и через дополнительный резистор (без нумерации, порядка 10 кОм) соединяем с общим проводом. Перемыкаем проволочной перемычкой (красный цвет) коллекторы VT 8 и VT 7, исключая конденсатор С8 и узел термостабилизации тока покоя. В итоге усилитель разъединяется на два самостоятельных узла (входной каскад с усилителем напряжения и каскад выходных повторителей), которые должны работать самостоятельно.

Смотрим, что имеем на выходе. Перекос напряжения остался? Значит, пробит(ы) транзистор(ы) «перекошенного» плеча. Выпаиваем, звоним, заменяем. Заодно проверяем и пассивные компоненты (резисторы). Наиболее частый вариант дефекта, однако должен заметить, что очень часто он является следствием выхода из строя какого-то элемента в предыдущих каскадах (включая узел защиты!). Поэтому последующие пункты все-таки желательно выполнить.

Перекоса нет? Значит, выходной каскад предположительно цел. На всякий случай подаем сигнал от генератора амплитудой 3…5 В в точку «Б» (соединения резисторов R 23 и R 24). На выходе должна быть синусоида с хорошо выраженной «ступенькой», верхняя и нижняя полуволны которой симметричны. Если они не симметричны – значит, «подгорел» (потерял параметры) какой-то из транзисторов плеча, где она ниже. Выпаиваем, звоним. Заодно проверяем и пассивные компоненты (резисторы).

Сигнала на выходе нет вообще? Значит, вылетели силовые транзисторы обоих плеч «насквозь». Печально, но придется выпаивать все и прозванивать с последующей заменой.

Не исключены и обрывы компонентов. Тут уж нужно включать «8-й инструмент». Проверяем, заменяем…

14. Добились симметричного повторения на выходе (со ступенькой) входного сигнала? Выходной каскад отремонтирован. А теперь нужно проверить работоспособность узла термостабилизации тока покоя (транзистор VT 9). Иногда наблюдается нарушение контакта движка переменного резистора R 22 с резистивной дорожкой. Если он включен в эмиттерной цепи, как показано на приведенной схеме, ничего страшного с выходным каскадом при этом произойти не может, т.к. в точке подключения базы VT 9 к делителю R 20– R 22 R 21 напряжение просто повышается, он приоткрывается больше и, соответственно, снижается падение напряжения между его коллектором и эмиттером. В выходном сигнале простоя появится ярко выраженная «ступенька».

Однако (очень даже нередко), подстроечный резистор ставится между коллектором и базой VT9. Крайне «дураконезащищенный» вариант! Тогда при потере контакта движка с резистивной дорожкой напряжение на базе VT9 снижается, он призакрывается и, соответственно, повышается падение напряжения между его коллектором и эмиттером, что ведет к резкому возрастанию тока покоя выходных транзисторов, их перегреву и, естественно, тепловому пробою. Еще более дурацкий вариант выполнения этого каскада – если база VT9 соединена только с движком переменного резистора. Тогда при потере контакта на ней может быть все, что угодно, с соответствующими последствиями для выходных каскадов.

Если есть возможность, сто́ит переставить R 22 в базо-эмиттерную цепь. Правда, при этом регулировка тока покоя станет выражено нелинейной от угла поворота движка, но IMHO это не такая уж и большая плата за надежность. Можно просто заменить транзистор VT 9 на другой, с обратным типом проводимости, если позволяет разводка дорожек на плате. На работу узла термостабилизации это никак не повлияет, т.к. он является двухполюсником и не зависит от типа проводимости транзистора.

Проверка этого каскада осложняется тем, что, как правило, соединения с коллекторами VT 8 и VT 7 сделаны печатными проводниками. Придется поднимать ножки резисторов и делать соединения проводочками (на рис. 4 показаны разрывы проводников). Между шинами положительного и отрицательного напряжений питания и, соответственно, коллектором и эмиттером VT 9 включаются резисторы примерно по 10 кОм (без нумерации, показаны красным) и замеряется падение напряжения на транзисторе VT 9 при вращении движка подстроечного резистора R 22. В зависимости от количества каскадов повторителей оно должно изменяться в пределах примерно 3…5 В (для «троек, как на схеме) или 2,5… 3,5 В (для «двоек»).

15. Вот и добрались мы до самого интересного, но и самого сложного – дифкаскада с усилителем напряжения. Они работают только совместно и разделить их на отдельные узлы принципиально невозможно.

Перемыкаем правый вывод резистора ООС R 12 с коллекторами VT 8 и VT 7 (точка « А », являющаяся теперь его «выходом»). Получаем «урезанный» (без выходных каскадов) маломощный ОУ, вполне работоспособный на холостом ходе (без нагрузки). Подаем на вход сигнал амплитудой от 0,01 до 1 В и смотрим, что будет в точке А . Если наблюдаем усиленный сигнал симметричной относительно земли формы, без искажений, значит данный каскад цел.

16. Сигнал резко снижен по амплитуде (мало усиление) – в первую очередь проверить емкость конденсатора(ов) С3 (С4, т.к. производители для экономии очень часто ставят только один полярный конденсатор на напряжение 50 В и больше, рассчитывая, что в обратной полярности он все равно будет работать, что не есть гут). При его подсыхании или пробое резко снижается коэффициент усиления. Если нет измерителя емкости – проверяем просто путем замены на заведомо исправный.

Сигнал перекошен – в первую очередь проверить емкость конденсаторов С5 и С9, шунтирующих шины питания предусилительной части после резисторов R17 и R19 (если эти RC-фильтры вообще есть, т.к. нередко они не ставятся).

На схеме приведены два распространенных варианта симметрирования нулевого уровня: резистором R 6 или R 7 (могут быть, конечно же, и другие), при нарушении контакта движка которых тоже может быть перекос выходного напряжения. Проверить вращением движка (хотя, если контакт нарушен «капитально», это может и не дать результата). Тогда попробовать перемкнуть пинцетом их крайние выводы с выводом движка.

Сигнал вообще отсутствует – смотрим, а есть ли он вообще на входе (обрыв R3 или С1, К.З. в R1, R2, С2 и т.п.). Только сначала нужно выпаять базу VT2, т.к. на ней сигнал будет очень маленьким и смотреть на правом выводе резистора R3. Конечно, входные цепи могут сильно отличаться от приведенных на рисунке – включать «8-й инструмент». Помогает.

17. Естественно, описать все возможные причинно-следственные варианты дефектов мало реально. Поэтому дальше просто изложу, как проверять узлы и компоненты данного каскада.

Стабилизаторы тока VT 3 и VT 7. В них возможны пробои или обрывы. Из платы выпаиваются коллекторы и замеряется ток между ними и землей. Естественно, сначала нужно рассчитать по напряжению на их базах и номиналам эмиттерных резисторов, каким он должен быть. (N . B .! В моей практике был случай самовозбуждения усилителя из-за чрезмерно большого номинала резистора R 10, поставленного изготовителем. Помогла подстройка его номинала на полностью работающем усилителе – без указанного выше разделения на каскады).

Аналогично можно проверить и транзистор VT 8: если перемкнуть коллектор-эмиттер транзистора VT 6, он также тупо превращается в генератор тока.

Транзисторы дифкаскада VT 2 V 5 T и токового зеркала VT 1 VT 4, а также VT 6 проверяются их прозвонкой после отпайки. Лучше замерить коэффициент усиления (если тестер – с такой функцией). Желательно подобрать с одинаковыми коэффициентами усиления.

18. Пару слов «не для протокола». Почему-то в подавляющем большинстве случаев в каждый последующий каскад ставят транзисторы все бо́льшей и бо́льшей мощности. В этой зависимости есть одно исключение: на транзисторах каскада усиления напряжения (VT 8 и VT 7) рассеивается в 3…4 раза бо́льшая мощность , чем на предрайверных VT 12 и VT 23 (!!!). Поэтому, если есть такая возможность, их сто́ит сразу же заменить на транзисторы средней мощности. Неплохим вариантом будет КТ940/КТ9115 или аналогичные импортные.

19. Довольно нередкими дефектами в моей практике были непропаи («холодная» пайка к дорожкам/«пятачкам» или плохое облуживание выводов перед пайкой) ножек компонентов и обломы выводов транзисторов (особенно в пластмассовом корпусе) непосред­ственно возле корпуса, которые очень трудно было увидеть визуально. Пошатать транзисторы, внимательно наблюдая за их выводами. В крайнем случае – выпаять и впаять заново.

Если проверили все активные компоненты, а дефект сохраняется – нужно (опять же, с тяжким вздохом), выпаять из платы хоть по одной ножке и проверить тестером номиналы пассивных компонентов. Нередки случаи обрывов постоянных резисторов без каких-либо внешних проявлений. Неэлектролитические конденса­торы, как правило, не пробиваются/обрываются, но всякое бывает…

20. Опять же, по опыту ремонта: если на плате видны потемневшие/обугленные резисторы, причем симметрично в обеих плечах, сто́ит пересчитать выделяемую на нем мощность. В житомирском усилителе «Dominator » производитель поставил в одном из каскадов резисторы по 0,25 Вт, которые регулярно горели (до меня было 3 ремонта). Когда я просчитал их необходимую мощность – чуть не упал со стула: оказалось, что на них должно рассеиваться по 3 (три!) ватта…

21. Наконец, все заработало… Восстанавливаем все «порушенные» соединения. Совет вроде бы и банальнейший, но сколько раз забываемый!!! Восстанавливаем в обратной последовательности и после каждого соединения проверяем усилитель на работоспособность. Нередко покаскадная проверка, вроде бы, показала, что все исправно, а после восстанов­ления соединений дефект опять «выползал». Последними подпаиваем диоды каскада токовой защиты.

22. Выставляем ток покоя. Между БП и платой усилителя включаем (если они были отключены ранее) «гирлянду» ламп накаливания на соответствующее суммарное напряжение. Подключаем к выходу УМЗЧ эквивалент нагрузки (резистор на 4 или 8 Ом). Движок подстроечного резистора R 22 устанавливаем в нижнее по схеме положение и на вход подаем сигнал от генератора частотой 10…20 кГц (!!!) такой амплитуды, чтобы на выходе выл сигнал не более 0,5…1 В. При таких уровне и частоте сигнала хорошо заметна «ступенька», которую трудно заметить на большом сигнале и малой частоте. Вращением движка R22 добиваемся ее устранения. При этом нити накала ламп должны немного светиться. Можно проконтролировать ток и амперметром, включив его параллельно каждой гирлянде ламп. Не сто́ит удивляться, если он будет заметно (но не более, чем в 1,5…2 раза в бо́льшую сторону) отличаться от того, что указано в рекомендациях по настройке – нам ведь важно не «соблюдение рекомендаций», а качество звучания! Как правило, в «рекомендациях» ток покоя значительно завышается, для гарантированного достижения запланированных параметров («по худшему»). Перемыкаем «гирлянды» перемычкой, повышаем уровень выходного сигнала до уровня 0,7 от максимального (когда начинается амплитудное ограничение выходного сигнала) и даем усилителю прогреться 20…30 минут. Этот режим является наиболее тяжелым для транзисторов выходного каскада – на них при этом рассеивается максимальная мощность. Если «ступенька» не появилась (при малом уровне сигнала), а ток покоя возрос не более, чем в 2 раза, настройку считаем законченной, иначе убираем «ступеньку» снова (как было указано выше).

23. Убираем все временные соединения (не забывать!!!), собираем усилитель окончательно, закрываем корпус и наливаем чарку, которую с чувством глубокого удовлетворения проделанной работой, выпиваем. А то работать не будет!

Конечно же, в рамках данной статьи не описаны нюансы ремонта усилителей с «экзотическими» каскадами, с ОУ на входе, с выходными транзисторами, включенными с ОЭ, с «двухэтажными» выходными каскадами и многое другое…

Поэтому ПРОДОЛЖЕНИЕ СЛЕДУЕТ …

Как правильно настроить автомобильный усилитель? Расскажу про настройку автомобильного усилителя поэтапно. Принцип настройки усилителя.

Настраиваем мидбас.

Необходимо обратить внимание, что твитеры нужно будет отключить, и если установлен сабвуфер, то и его тоже, либо с головного устройства, или вручную. Мидбасы сверху не подрезаем фильтрами.
Наш тракт разбиваем на две части:
1. Головное устройство;
2. Усилитель.
Каждая из этих частей тракта вносит в сигнал свои искажения, в том числе и искажения по ограничению сигнала (). По этому нам, для конечной точной настройки согласования головного устройства и усилителя этот процесс следует начинать с определения их возможностей. Мы не станем ориентироваться на отвлечённые понятия о положении максимума..., или столько то процентов от максимально допустимого...
Настройка производится с помощью трека 315 Гц.
Нам потребуется настроечный (тестовый) диск Denon Audio Technical CD .
Скачать диск можем тут:

Http://rutracker.org/forum/viewtopic.php?t=2258371

Нам потребуются следующие треки:

46. 40Hz Sine Wave (0 dB L+R) (0:30)
48. 315Hz Sine Wave (0 dB L+R) (0:30)
50. 3149Hz Sine Wave (0 dB L+R) (0:30) - купольные твитеры
51. 6301Hz Sine Wave (0 dB L+R) (0:30) - рупорные твитеры

Зелёным для САБВУФЕРА
Красным для МИДА
Синим для ТВИТЕРА

Для записи диска, скачиваем с интернета программу .

Вы можете сами создать необходимые синусы при помощи программы SoundForgeAudioStudio, но при этом обязательно нужно обратить внимание, что бы их уровень был НОЛЬ дБ.

Обращаю Ваше внимание, что длительно динамики на тестовом синусе не прослушивать!!!

Регулятор Gain (Level) на усилителе устанавливаем против часовой стрелки в минимум. Этим мы предотвращаем возможность внести им искажения по ограничению сигнала.
Все дополнительные (выставленные нами) настройки на ГУ отключаем!!!
-Ставим трек с частотой 315 Гц (по диску дорожка №48) и регулируя ручкой громкости определяется тот уровень усиления сигнала, когда ступенчато появится тон в районе 1 кГц (1000 Гц). Это будет тот уровень, выше которого крутить ручку просто нет смысла, так как дальше уже просто идут одни искажения. Ориентироваться всё же нужно не на этот уровень (уже слышимые искажения), а на шаг или два ниже, регулятора громкости, в зависимости от сетки шага регулировки уровня на головном устройстве.

Если в процессе определения максимально возможного чистого уровня сигнала с ГУ, где-то будут появляться частично подтональное изменения тона частоты 315 Гц, то это повод задуматься о качестве ГУ.

Всё! С максимально возможным чистым (с минимум искажений) уровнем усиления головного устройства разобрались, и можно будет переходить к согласованию выявленного максимального уровня выходного сигнала головного устройства (ГУ) с уровнем усиления, которое может обеспечить усилитель.
- Ставим так же трек с частотой 315 Гц, и ручку уровня громкости ГУ устанавливаем в положение, которое уже выяснено на первом этапе настройки, и изменяя положение регулятора GAIN (Level) усилителя находим тот уровень максимально возможного (чистого) усиления сигнала усилителем, без искажений, который способен выдать данный усилитель. Ориентируемся опять по появлению слышимого перехода на частоту в 1 кГц (1000 Гц).

Напоминаю! Длительно не использовать синусоидальные сигналы, во избежании механического повреждения динамика!!!

Вот теперь Головное устройство и Усилитель согласованы между собой. !!!

А происходило следующее.
Вот пример графика зависимости искажений от мощности. Видим, что до 100 ватт искажения были в пределах 0.01%, а после 100 ватт резкий скачок вверх. Это мы и слышим на представленных видео.

Следующее, настраиваем громкость головного устройства на максимальное значение громкости без искажений, уже в согласованном тракте.

Настраиваем твитер.

Твитеры, в большинстве своём, громче мидбасов. Точнее даже не так. В связи с особенностями их установки и направления они громче. По этому их Мы подгоняем по уровню громкости под мидбасы.

Можно так же по синусоидальному треку 3149 Гц (по диску дорожка №50) для купольных твитеров и по треку 6301Hz (по диску дорожка №51) для рупорных твитеров. И по выше описанной методике весь процесс повторяем. Но без полного понимания процесса (что мы в итоге делаем) возможен выход твитеров из рабочего состояния! Так как максимальные искажений сигнала, как правило, приходятся на их диапазон.

Для настройки купольных твитеров ставим фильтр второго порядка в районе 2,5 - 3 кГц, а для рупорных твитеров ставим фильтр второго порядка в районе 5-6 кГц. Что бы избежать повреждения твитеров.

Настраиваем сабвуфер.

Берём синусоидальный трек 40 Гц (по диску дорожка №46) и по описанной выше методике для мидбасов согласуем сабовый усилитель с головным устройством.

При наличии дополнительного оборудовании возможно согласовывать и без звука.
Пример такой настройки:

Искажения синуса 1 кГц 0,03% ссылка для прослушивания

Http://music.privet.ru/user/eterskov/file/310328286?backurl=http://music.privet.ru/user/eterskov/album/310327806

Ремонт усилителей звуковой частоты

Для ремонта УЗЧ необходимы следующие приборы: звуковой генератор типа ГЗ-102, ГЗ-118, осциллограф типа С1-78, С1-83 или подобный, измеритель нелинейных искажений С6-5, универсальный вольтметр типа В7-27 или ему подобный, эквиваленты нагрузок 4, 8, 16 Ом соответствующей мощности. В качестве эквивалентов можно использовать проволочные резисторы. Для ремонта высококачественных УЗЧ и последующей их регулировки желателен звуковой генератор с прецизионной формой сигнала, низкочастотный анализатор спектра и измеритель амплитудно-частотных характеристик.

Внешние проявления неисправностей усилителей следующие: периодическое пропадание звука или его полное отсутствие, слабый уровень выходного сигнала, большой уровень шума или фона, нелинейные искажения.

Неисправность, при которой появляются пропадание сигнала, треск и другие шумы в момент регулировки уровня сигнала, обычно связана с загрязнением подвижного контакта потенциометра регулировки. Дефект можно устранить разборкой регулятора и протиркой контакта. Если же неисправность устранить нельзя, заменяют потенциометр.

Алгоритмы поиска неисправностей УЗЧ составлены на основе последовательной проверки прохождения сигнала и анализе работоспособности каскадов усилителя (способ последовательных промежуточных измерений от входа к выходу). При диагностике УЗЧ способом исключений проверяется исправность каскадов от выхода по направлению ко входу. Для мощных УЗЧ предпочтителен второй способ. В усилителях малой мощности (до 5 Вт) и предварительных усилителях можно использовать оба способа поиска дефекта. Неисправный элемент в каскаде определяется измерением режимов и сравнением их с номинальными или проверкой сопротивлений и сопоставлением их с картой сопротивлений. Алгоритм поиска неисправности полного усилителя звуковой частоты (структурную схему см. на рис. 5.1) показан на рис. 5.9.

В случае неисправности одного канала стереофонического усилителя для локализации неисправного каскада можно рекомендовать запараллеливание через разделительный конденсатор входных цепей аналогичных каскадов.

Определение неисправности УЗЧ телевизора УЛПЦТ(И) реализуется по алгоритму (рис. 5.10, о), составленному на основе способа исключений. Аналогично получен алгоритм диагностики усилителя «Амфитон 002» (рис. 5.10, б). Неисправности УЗЧ в интегральном исполнении устанавливают, сравнивая напряжения на выводах микросхемы с номинальными. Несоответствие режимов указывает на дефектность микросхемы.

Контроль параметров УЗЧ осуществляется по функциональной схеме, приведенной на рис. 5.11. В этом случае номинальную выходную мощность на частоте 1000 Гц можно определить по выражению Р= U2/R«.

Амплитудно-частотная характеристика усилителя строится по точкам при изменении частоты входного напряжения усилителя с фиксацией выходного. Пределы регулировки тембра устанавливаются аналогичным образом.

Существенно упрощается процесс контроля АЧХ усилителя при наличии измерителя частотных характеристик типа XI -49 или ему подобного. Подключив усилитель к измерителю, на его экране наблюдают амплитудно-частотную характеристику.

Если коэффициент гармоник меньше 0,1 %, то его измерение сопряжено со значительными сложностями, так как промышленностью не выпускаются измерители нелинейных искажений с такой разрешающей способностью.

42 43 44 45 46 47 48 49 ..

Настройка и регулировка УЗЧ

Чтобы хорошо отрегулировать УЗЧ, нужно иметь ясное представление о назначении и роли всех входящих в него элементов, понимать физические процессы, происходящие в усилителях, и уметь грамотно пользоваться измерительными приборами.

После проверки работоспособности УЗЧ покаскадно проверяют режимы усилительных элементов (транзисторов - или микросхем) по постоянному току и приступают к настройке и регулировке усилителя. Задача настройки и регулировки УЗЧ состоит в том, чтобы с помощью определенных технологических и контрольных операций, например, установления оптимальных режимов работы отдельных элементов (транзисторов, микросхем), выявления и устранения неисправностей, обеспечить выпуск усилителей, соответствующих стандарту или ТУ.

Перед началом измерений проверяют мощность, потребляемую УЗЧ при отсутствии сигнала на его входе. Для этого переключатель переводят в положение II (см. рис. 65). Мощность, потребляемая УЗЧ, определяется вольтметром V и амперметром А, включенными в цепь питания усилителя. По показаниям этих приборов определяют потребляемый ток I0 и напряжение источника питания 11. Класс точности измерительных приборов должен быть не ниже 2,5. Потребляемая УЗЧ мощность рассчитывается по формуле: Рпотр = I0Еист

На вход УЗЧ чаще всего к соответствующим выводам разъема «Магнитофон» от звукового генератора подается номинальное напряжение сигнала на частоте 1000 Гц, соответствующее номинальной мощности в нагрузке. На выходе УЗЧ параллельно звуковой катушке громкоговорителя присоединяют измерительные приборы: электронный вольтметр 6, осциллограф 7 и измеритель нелинейных искажений 8.

Необходимо убедиться в правильности действия регуляторов усиления. Для этого регулятор громкости устанавливают в положение максимального усиления, а напряжение сигнала на входе каскада увеличивают до получения на выходе УЗЧ напряжения, соответствующего номинальной выходной мощности. Затем ручку регулятора громкости ставят в положение минимального усиления (в пределах плавной регулировки) и опять определяют выходное напряжение. Отношение обоих напряжений на выходе УЗЧ, выраженное в децибелах, характеризует глубину регулировки регулятора громкости и должно соответствовать ТУ.

Покаскадную регулировку УЗЧ начинают с оконечного каскада. В схеме, показанной на рис. 62, входной сигнал от звукового генератора через конденсатор Ср поступает на базу транзистора V. Режим каскада будет определяться напряжением источника питания Ек, постоянным напряжением смещения Uбэо на базе транзистора, падения напряжения на резисторах R2 и R0 в цепи эмиттера, служащего для термостабилизации усилителя.

Налаживание такого каскада УЗЧ сводится к регулировке коллекторного тока транзистора подбором резистора R2, при одновременном измерении напряжения Uбэо которое определяется заданным режимом транзистора. Проверку каскада на отсутствие нелинейных искажений с помощью осциллографа производят, подав от звукового генератора номинальное напряжение сигнала на частоте 1000 Гц на вход оконечного каскада. Коэффициент усиления при этом должен быть максимальным. Если УЗЧ исправен и работает без нелинейных искажений, на экране осциллографа можно наблюдать неискаженную форму выходного сигнала.

При увеличении уровня входного сигнала на выходе будут появляться нелинейные искажения сигнала. На рис. 66 приведены осциллограммы изменения формы синусоидальной кривой сигнала на выходе УЗЧ при различных величинах нелинейных искажений (8, 12, 15 и 20%). Для наблюдения низкочастотного сигнала частота развертки осциллографа выбирается в пределах 200-500 Гц.

Если при номинальном входном сигнале каскад вносит нелинейные искажения (форма сигнала в нагрузке искажена), изменяют режим работы каскада. Изменением коллекторного тока (за счет изменения R2, см. рис. 62) добиваются отсутствия нелинейных искажений.

Рис. 66. Осциллограммы изменений формы синусоидальной кривой сигнала на выходе усилителя при различных величинах нелинейных искажений

Настройку двухтактных выходных каскадов начинают, подав напряжение сигнала от генератора к фазоинверсному каскаду. Предварительное налаживание двухтактного оконечного каскада УЗЧ (см. рис. 64) на транзисторах производят, подбирая идентичные транзисторы или регулируя напряжение смещения с помощью резисторов 1-R13 и 1-R14 в базовых цепях. Условием нормальной работы двухтактного оконечного каскада является симметрия его плеч по постоянному и переменному токам. Следует помнить, что отсутствие симметрии плеч приводит к появлению нелинейных искажений и уменьшению динамического диапазона усилителя из-за плохой компенсации фона переменного тока, помех и т. д.

Регулировка фазоинверсных каскадов (см. рис. 61) заключается в установлении одинаковых значений выходного напряжения, сдвинутых одно относительно другого на 180°. Это осуществляют подбором сопротивлений резисторов в цепях коллектора и эмиттера. Настройка предварительных каскадов УЗЧ заключается в обеспечении типового режима работы транзисторов подбором сопротивлений резисторов R2 и R3 (см. рис. 60).

Окончательный этап налаживания УЗЧ заключается в подборе элементов цепей отрицательной обратной связи. Если в процессе регулировки предварительных каскадов УЗЧ выяснится, что чувствительность усилителя излишне велика, усиление можно уменьшить введением более глубокой обратной связи.

В ряде случаев для получения наиболее приятного звучания производят коррекцию частотной характеристики на низких частотах подбором переходных конденсаторов. Номинальная емкость

Переходных конденсаторов должна быть достаточной, чтобы низкие частоты воспроизводились хорошо. Изменение тембра звука с помощью регулятора тембра должно быть плавным.

Громкость воспроизведения при исправном регуляторе также должна плавно изменяться от максимума до минимума. Если при вращении ручек переменных резисторов (регулятора громкости и тембра) будут прослушиваться трески и шорохи, эти резисторы следует заменить, При максимальной громкости в любом положении регулятора тембра усилитель не должен самовозбуждаться.

Заключительным этапом налаживания УЗЧ является его испытание и проверка всех качественных показателей: уровня собственных шумов (фона), нелинейных искажений, номинальной выходной мощности, диапазона воспроизводимых частот и неравномерности частотной характеристики.

Убедившись в нормальной работе УЗЧ, снимают амплитудно-частотную характеристику (например, осциллографом). Если на

Вход УЗЧ от звукового генератора подать номинальное напряжение сигнала, на экране осциллографа можно наблюдать колебания выходного напряжения. При вращении ручки перестройки частоты генератора по диапазону звуковых частот на экране осциллографа видно, что постоянному уровню напряжений входного сигнала будут соответствовать различные уровни выходного напряжения.