Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Elektroda.pl
Advanced Search
Elektroda.pl
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Wzmacniacz HiFi PA300 z czasopisma Elektor Electronics

Freddy 22 Feb 2016 15:06 45576 89
phoenixcontact
Cool? Ranking DIY | New topic
Notify about new articles
  • Wzmacniacz HiFi PA300 z czasopisma Elektor Electronics
    Chciałem Wam zaprezentować dokumentację wykonanego przeze mnie wzmacniacza prezentowanego w czasopiśmie Elektor Electronics w 1995 roku.
    Nie publikuję tego dla chwały, bo mi na tym nie zależy, ale po to, żeby się podzielić sprawdzoną dokumentacją wspaniale pracującego wzmacniacza.

    Dane techniczne według Elektora:
    Quote:
    Input sensitivity 1 Vrms
    Input impedance 17.8 kΩ
    Power output (0.1% THD) 164 W into 8 Ω - 275 W into 4 Ω
    Music power(500 Hz burst 176 W into 8 Ω - 5 cycles on, 5 cycles off) 306 W into 4 Ω
    Power bandwidth (90 W into 8 Ω) 7 Hz–67 kHz
    Slew rate 20 V/μs
    Signal-to-noise ratio (referred >96 dB (A-weighted) to 1 W into 8 Ω)
    Harmonic distortion (THD+N) at 1 W into 8 Ω: <0.004% (1 kHz)
    (bandwidth 80 kHz) at 150 W into 8 Ω: <0.001% (1 kHz)
    <0.05% (20 Hz–20 kHz)
    Intermodulation distortion at 1 W into 8 Ω: <0.003% - (50 Hz:1 kHz; 4:1) at 100 W into 8 Ω: <0.0035%
    Dynamic IM (rectangular 1 W into 8 Ω: <0.004% - wave + 15 kHz sine wave) 150 W into 8 Ω: <0.06%
    Damping factor (at 8 Ω) <345 at 1 kHz - <275 at 20 kHz



    Krótki opis wzmacniacza.
    Wejście zawiera górnoprzepustowy filtr C5-R3 i dolnoprzepustowy R2-C6. Filtry te służą do ograniczenia pasma przepustowego do akustycznego, choć nie są one konieczne.
    Wzmacniaczem wejściowym jest układ zbudowany na niskoszumowym układzie NE5534 (ukł. różnicowy).
    Wzmacniacz wyjściowy składa się z driverów T6 i T7 i tranzystorów mocy T8, T9, T14, T15.
    Ze względu na dość dużą moc, tranzystory wyjściowe są połączone równolegle. Stopnie wyjściowe pracują w klasie AB.

    Wzmacniacz został wykonany na prośbę mojego kuzyna i jemu też został przekazany ponad 10 lat temu.
    Płytka drukowana została wykonana metodą "pędzelka i grafionu". Wzmacniacz pracuje dobrze do dnia dzisiejszego bez awarii. :)
    Nie będzie w temacie próbek dźwięku, bo kuzyn mieszka za daleko.

    Obecnie mam prośbę o wykonanie drugiego egzemplarza takiegoż wzmacniacza i w związku z tym ponownie będę wykonywał płytkę.
    Teraz płyta została skopiowana za pomocą programu SprintLayout i będzie wykonana metodą termotransferu, lub meyodą foto na folii.

    Poniżej prezentuję wszystko, co posiadam na temat tego wzmacniacza.
    Wzmacniacz HiFi PA300 z czasopisma Elektor Electronics Wzmacniacz HiFi PA300 z czasopisma Elektor Electronics
    Poniżej schemat wzmacniacza oraz zasilacza.
    Wzmacniacz HiFi PA300 z czasopisma Elektor Electronics Wzmacniacz HiFi PA300 z czasopisma Elektor Electronics

    W załączeniu kopia oryginalnego artykułu z Elektora na temat w/w wzmacniacza oraz płyta drukowana w pliku PDF (600 DPI).

    Poniżej płyta zasilacza.
    Została przystosowana pod różne rodzaje kondensatorów elektrolitycznych.
    Wzmacniacz HiFi PA300 z czasopisma Elektor Electronics Wzmacniacz HiFi PA300 z czasopisma Elektor Electronics

    Inna wersja zasilacza.
    Wzmacniacz HiFi PA300 z czasopisma Elektor Electronics Wzmacniacz HiFi PA300 z czasopisma Elektor Electronics Wzmacniacz HiFi PA300 z czasopisma Elektor Electronics

    oraz jego zmodyfikowana wersja.
    Wzmacniacz HiFi PA300 z czasopisma Elektor Electronics Wzmacniacz HiFi PA300 z czasopisma Elektor Electronics

    Inna wersja zasilacza.
    Wzmacniacz HiFi PA300 z czasopisma Elektor Electronics Wzmacniacz HiFi PA300 z czasopisma Elektor Electronics

    Zalecany przez Elektora zasilacz to transformator o mocy 625VA i kondensatory elektrolityczne o pojemności 10 000 uF/100 V. Mostek prostowniczy powinien być zamontowane na odpowiednim radiatorze. Transformator powinien mieć uzwojenia o napięciu około 42V każde. W prototypie zastosowano transformator toroidalny z uzwojeniami 2 x 40 V wtórne.

    Wykaz elementów:
    Spoiler:
    Rezystory:
    R1 = 68 kΩ
    R2 = 2.2 kΩ
    R3, R9 = 22 kΩ
    R4, R22, R23 = 1 kΩ
    R5, R6, R10, R13 = 560 Ω
    R7, R8, R42 = 3.3 kΩ, 5 W
    R11, R12, R37 = 15 kΩ
    R14, R15 = 150 Ω
    R16 = 680 Ω
    R17 = 180 Ω
    R18, R19 = 10 Ω
    R20, R21, R46, R47 = 27 k
    R24 = 56 Ω
    R25–R28 = 0.27 Ω, 5 W
    R29 = 2.2 Ω, 5 W
    R30 = 10 Ω, 5 W
    R31 = 10 kΩ
    R32, R34 = 100 kΩ
    R33 = 47 kΩ
    R35 = 1.5 kΩ
    R36 = 470 kΩ
    R38, R49 = 3.3 kΩ
    R39 = sensor KTY81-122
    R40 = 4.7 kΩ
    R41 = 33 kΩ
    R43 = 1.5 kΩ, 5 W
    R44 = 47 Ω
    R45 = 1.40 kΩ, 1%
    R48 = 1 MΩ
    R50 = 120 kΩ
    P1 = 250 Ω podkówka

    Kondensatory:
    C1–C4, C8, C10, C11 = 100 nF
    C5 = 2.2 uF polypropylene, pitch 5 mm
    C6 = 1 nF
    C7, C18 = 47 uF, 50 V, bipolar, radial;
    C9 = 33 pF, 160 V, polystyrene
    C12 = 47 pF, 160 V, polystyrene
    C13 = 680 nF
    C14 = 470 pF, 160 V, polystyrene
    C15, C16 = 150 nF
    C17 = 33 nF
    C19 = 470 nF
    C20 = 47 uF, 25 V, radial


    Półprzewodniki:
    D1, D2, D10 = zener, 15 V, 1.5 W
    D3, D6, D12 = 1N4004
    D7, D8 = BY254
    D9 = 1N4148
    D11 = 1N4002
    D13, D14= LED Red
    D15, D16 = BAT85
    T1 = MJE350
    T2 = BD139
    T3 = MJE340
    T4 = BC546B
    T5 = BC556B
    T6 = MJE15030
    T7 = MJE15031
    T8, T14 = MJ15003
    T9, T15 = MJ15004
    T10, T12 = BC337
    T13 = BC639
    IC1 = NE5534
    IC2 = LM393

    L1 = ~15 zw. drutem Φ1mm nawinięte niezbyt ciasno na rezystorze R29


    Proszę o ewentualne uwagi dotyczące płyt, mogę je jeszcze zmodyfikować.
    Zdjęcia zostaną dodane po wykonaniu płytek.

    W pliku PA300-PL polska wersja artykułu z Elektora.
    Attachments:

    Cool? Ranking DIY
    About Author
    Freddy
    Level 43  
    Offline 

    Porad udzielam wyłącznie na forum, nie pomagam na PW
    Has specialization in: nawigacja, mikrokontrolery
    Freddy wrote 19997 posts with rating 2585, helped 1388 times. Been with us since 2003 year.
  • phoenixcontact
  • #2
    darekRD
    Level 14  
    Dobra Freddy, na poważnie: Ten wzmacniacz działa z takim zasilaniem jak na załączonym schemacie?
  • #3
    Freddy
    Level 43  
    darekRD wrote:
    Dobra Freddy, na poważnie: Ten wzmacniacz działa z takim zasilaniem jak na załączonym schemacie?

    Wzmacniacz działa z zasilaczem zrobionym bez płytki - na "pająku". Kondensatory 4x15mF + dodatkowe 100nF.
    Zasilanie (płytka) została zaprojektowana dopiero teraz od nowa - to jest tylko próba :D.
    Jeśli coś jest nie tak, proszę o uwagi, poprawię płytkę zasilacza.
  • #4
    darekRD
    Level 14  
    Miałem na myśli jakąś najprostszą stabilizację, problem przydźwięku sieci...
  • #5
    Freddy
    Level 43  
    Nie ma innej stabilizacji. Zgodnie z oryginalnym schematem.
    Zwiększyłem tylko pojemności do 2x15mF, bo takie miałem, oraz dodałem blokujące 100nF.
  • #6
    adambyw
    Moderator of Acoustics  
    darekRD wrote:
    Miałem na myśli jakąś najprostszą stabilizację, problem przydźwięku sieci...

    Przecież jest prosta stabilizacja. Robią ją diody zenera D1 i D2. Bardzo popularne rozwiązanie w niskobudżetowych sprzętach, np w piecykach gitarowych (2 opampy na preampie i np TDA2030).
  • #7
    darekRD
    Level 14  
    D1 i D2 owszem, ale tylko dla opampa, który by wyparował przy 60V. Nie mogę się jednak oprzeć wrażeniu, że to musi buczeć.
  • phoenixcontact
  • #8
    Freddy
    Level 43  
    darekRD wrote:
    ... Nie mogę się jednak oprzeć wrażeniu, że to musi buczeć.
    Skoro tak uważasz - Twoja sprawa :D.
  • #9
    adambyw
    Moderator of Acoustics  
    Jak popatrzysz sobie na gro nawet profesjonalnych sprzętów, masz tylko mostek prostowniczy, duże kondensatory filtrujące tętnienia , i małe odsprzęgające. Ja na warsztacie nie spotkałem się z taką stabilizacją, bo się jej nie stosuje.

    Zapewne w domu masz jakiś wzmacniacz w domu. Czy w TV czy w wieży. Na 99% tam takowej stabilizacji nie znajdziesz i nie buczy.
    Poniżej przykład z piecyka Laney Max30B, który mam na warsztacie. Sonda na pinie końcówki mocy -20Vdc. Tętnienia masz na poziomie 370mVp-p. Preamp podobnie jak tu ma zenerki na 15V, a tętnienia są na poziomie 60mVp-p. Buczenia nie słychać ani troszkę.
    Wzmacniacz HiFi PA300 z czasopisma Elektor Electronics

    Stabilizatory w preampie stosuje się po pierwsze do obniżenia napięcia zasilania, po drugie do większej redukcji tętnień. Czasami przedwzmacniacze pracują na bardzo małych napięciach, nie raz rzędu 2Vp-p. Wtedy tętnienia byłoby słychać. Ale w stopniu mocy gdzie te tętnienia są właściwie pomijalne nie ma potrzeby stosować stabilizacji która wprowadzi tylko dodatkowe straty mocy.
  • #10
    darekRD
    Level 14  
    Ok, przekonaliście mnie. Tętnienie zasilania nie musi się przekładać na tętnienie na wyjściu, bo w końcu tranzystory wyjściowe nie są sterowane zasilaniem. Na upartego można by jeszcze rozważać jak by wyglądał pod lupą sinus na wyjściu przy 20 Hz i mocy w okolicach 3/4 max. Ale nie będę się upierał. W końcu woda destylowana wcale nie jest dobra w smaku ;).
  • #11
    mkpl
    Level 37  
    Tak w ramach wyjaśnienia.
    Tętnienia zasilacza przedostają się do sygnału wyjściowego w takiej ilości ile wynosi współczynnik tłumienia zasilania.

    Jedne wzmacniacze mają ten parametr bardzo przyzwoity inne podły.
    Wszystkie wzmacniacze operacyjne są pod tym względem "wzorowe" oraz wzmacniacze głównie z parą różnicową na wejściu.

    Tętnienia przedostają się na wyjście jak już "zabraknie" napięcia dla sygnału wyjściowego.

    Są też podłe konstrukcje, które są bardzo czułe na zasilanie np hybrydy GML.

    @Freddy odpuść sobie te 100n na elektrolitach głównych bo one przy nich nie istnieją ale natomiast warto (dziwie się, że tego nie zrobiłeś) zblokować mostek prostowniczy kondensatorami 47nF. Diody pod obciążeniem strasznie syfią w szerokim spektrum co też może włazić w audio jako szum.
  • #12
    Freddy
    Level 43  
    mkpl wrote:
    @Freddy odpuść sobie te 100n na elektrolitach głównych bo one przy nich nie istnieją ale natomiast warto (dziwie się, że tego nie zrobiłeś) zblokować mostek prostowniczy kondensatorami 47nF. Diody pod obciążeniem strasznie syfią w szerokim spektrum co też może włazić w audio jako szum.
    Przecież w pierwszej wersji zasilacza są te kondensatory. Dodatkowo te 100nF przy elektrolitach zostawię, bo poprawiają filtrację i zapobiegają wzbudzeniom.
  • #13
    _tad_
    Level 11  
    darekRD wrote:
    Miałem na myśli jakąś najprostszą stabilizację, problem przydźwięku sieci...


    Kolega Freddy ma rację, nijakiego przydźwięku nie ma.
    Wiele lat temu też zrobiłem 2 sztuki tego wzmacniacza, mam je zresztą do dziś. Wykorzystałem płytki "fabryczne" - chyba z AVT, ale głowy nie dam (daawno to było). Na kolumnach estradowych o wysokiej skuteczności (Tonsil ZSE 250 chyba) z 1 metra ledwo-ledwo słychać szum . Poza tym żadnych przydźwięków, wzbudzeń itp.

    Zaobserwowałem za to inne zjawisko - przy zasilaniu ok. +- 63 V tranzystory wyjściowe potrafiły uszkodzić się po kilku godzinach z powodu przebicia napięciowego. Zastosowałem dwie metody rozwiązania problemu:

    1. Obniżenie napięcia zasilającego - po prostu dowinąłem kilka zwojów "w drugą stronę" do transformatora.

    2. W jednym wzmacniaczu wymieniłem tranzystory wyjściowe na jakieś mosfety. W tej wersji zasilanie zostawiłem powyżej 120V, ale miałem trochę problemów ze wzbudzeniami i dopiero posiłkując się symulacją w LTspice dałem sobie z tym radę.
  • #14
    Freddy
    Level 43  
    U mnie nie było tych problemów z końcówkami, bo napięcie miałem coś około 58V.
  • #15
    _tad_
    Level 11  
    Freddy wrote:
    U mnie nie było tych problemów z końcówkami, bo napięcie miałem coś około 58V.


    Tak, to chyba właśnie chodzi o raptem pojedyncze wolty.
    U mnie chyba zaczęło się palić, gdy zwiększyli napięcie sieci z 220 V do 230 V :)
  • #16
    Freddy
    Level 43  
    No jest to różnica około 5%, choć to nie powinno mieć wpływu, bo MJ15003 mają maksymalne napięcie 140V.
  • #17
    _tad_
    Level 11  
    Freddy wrote:
    No jest to różnica około 5%, choć to nie powinno mieć wpływu, bo MJ15003 mają maksymalne napięcie 140V.


    Też mi się wtedy wydawało, że napięcie nie powinno szkodzić.

    Dopiero kuzyn z wieloletnią praktyką w serwisie poradził mi, żebym sprawdził, jak się zmienia napięcie przebicia po podgrzaniu.
    Zrobiłem jakiś prymitywny prostownik z sieciowego, podłączyłem napięcie pomiędzy kolektor a emiter przez jakiś duży opornik i po lekkim podgrzaniu obudowy lutownicą U_CE spadło w okolice 120 V. Bardzo byłem wtedy zaskoczony i z pokorą wysłuchałem wykładu o podrabianych częściach ;-)
  • #18
    Q-mac
    Level 26  
    darekRD wrote:
    Miałem na myśli jakąś najprostszą stabilizację, problem przydźwięku sieci...


    Mógłbyś mi przedstawić tą najprostszą stabilizacje do wzmacniacza audio klasy AB o mocy 300W ?

    Później poproszę o zasadność stosowania i co ona wnosi dobrego.
  • #19
    elektryku5
    Level 39  
    Czy jest jakaś korzyść z zastosowania wzmacniacza operacyjnego zamiast dyskretnej pary różnicowej?
  • #20
    Freddy
    Level 43  
    Hmmm, autor napisał to na pierwszej stronie - jest tani i łatwo dostępny (jest w 90% odtwarzaczy - rok 1995). Ma dobre parametry.
  • #21
    elektryku5
    Level 39  
    Bardziej zastanawia mnie zasadność od strony osiągów wzmacniacza, różnice finansowe i tak w tym wypadku mają nikłe znaczenie w perspektywie kosztów całości.
  • #22
    Q-mac
    Level 26  
    Budowa wzmacniacza jest dzięki temu nieco prostsza, przy zachowaniu dobrych osiągów. Dodam, że zmiana wzmacniacza operacyjnego ma duże znaczenie w brzmieniu tej konstrukcji (testowane). W łatwy sposob można go jeszcze "ulepszyć" poprzez zastosowanie lepszego OP-ampa. Polecałbym bardziej testy odsłuchowe, aniżeli noty katalogowe. Sam się tak zasugerowałem, ale niestety efekt był odwrotny od zamierzonego. Niemniej w moim odczuciu ten wzmacniacz i tak świetnie brzmi.
  • #23
    Freddy
    Level 43  
    Q-mac wrote:
    Polecałbym bardziej testy odsłuchowe, aniżeli noty katalogowe. Sam się tak zasugerowałem, ale niestety efekt był odwrotny od zamierzonego. Niemniej w moim odczuciu ten wzmacniacz i tak świetnie brzmi.
    ... i dlatego pewnie zostałem "zmuszony" do budowy kolejnego egzemplarza :D.

    Myślałem nad wykonaniem płytek w inny sposób niż termotransfer.
    Jako "prototyp" cena wychodzi spora.
    Pozostaje za pomocą folii. Nie mam niestety praktyki w folii.
  • #24
    mkpl
    Level 37  
    Polecam metodę foto ale na gotowym światłoczułym laminacie. Idzie raz dwa wychodzi perfekt.
    Można też znacznie szybciej ale musisz sobie zamówić sito do tego farba i jedno przeciągnięcie PCB gotowa do trawienia (tak robił TORAL).
  • #25
    michał_bak
    Level 21  
    Ten artykuł był co zrozumiałe z niewielkim opóźnieniem w polskiej edycji Elektora. W numerze 12/95 łącznie z wydrukiem płytek.
    Też robiłem ale ze względu na to, że nie miałem transformatora odpowiedniej mocy, musiałem zadowolić się tym co miałem.
    Generalnie nie miałem z nim żadnych problemów.
  • #26
    Freddy
    Level 43  
    Panowie, ale dyskusja o producentach PCB, oraz metodach amatorskiego wykonywania płytek to nie ten temat! Proszę więc go nie zaśmiecać.

    Dokładam czytelniejszą wersję schematu.
    Wzmacniacz HiFi PA300 z czasopisma Elektor Electronics
  • #27
    Anonymous
    Level 1  
  • #28
    Mark II
    Level 22  
    Bo tu właściwie nie ma czego oceniać. Jest tylko projekt pcb wykonany na podstawie oryginału. W przeciwieństwie do tego, co sugeruje tytuł.

    Mnie zastanawia jeszcze kwestia SR. Dla NE 5534 producent podaje 13 V/µs przy praktycznie braku Cc (wartość kondensatora kompensacji równa 0). Dla Cc o wartości 22pF mamy już tylko 6 V/µs. W projekcie zastosowano 33pF.
    Dla wzmacniacza zadeklarowano natomiast 20 V/µs. W którym członie przyspieszono układ niemal czterokrotnie?
  • #29
    bobo
    Level 29  
    trymer01 wrote:
    Mnie interesuje chłodzenie tranzystorów - bo może źle widzę że wszystkie tranzystory mocy (oraz czujnik temp. T2 , drivery i T1-T3) idą na wspólny radiator, ALE tranzystory mocy są montowane na PCB (obudowa TO-3) - więc jak są chłodzone (gdzie ten radiator i jaki)?
    A chłodzone powinny być baardzo dobrze, bo moc na nich to ok.300W/4 czyli ok. 70W na każdym.

    Zapewne artykuł z Elektora wiele by wyjaśnił. Nie jest żadnym problemem zamieścić takowy na forum, jeżeli ktoś posiada gotowca PDF. Ja mam tego Elektora PL, ale muszę zeskanować ten artykuł, jeżeli będzie chęć jego oglądnięcia :D .
  • #30
    Q-mac
    Level 26  
    Jeśli chodzi o PCB, pokusiłbym się o zrobienie nowego wzoru. Oryginalny jest hmmm, nienajlepszy. Gdzieś tu na elektrodzie jest projekt wzmacniacza o identycznej konstrukcji na 2SC5200 i 2SA1*** (nie pamiętam oznaczenia). Tranzystory napewno lepsze od podrabianych masowo MJ-tów.. I w tą stronę bym poszedł. Układ zabezpieczeń warto dać osobno, od razu okaże się, że końcówka jest 2x mniejsza.
Cool? Ranking DIY | New topic
Notify about new articles
Popular Topics