Руководство по ремонту усилителя амфитон

Ну поменяю пока электролиты,их и так уже лет 10 не меняли.А потом посмотрим.Ну если кто-то знает точную причину,то напишите.

Причину уже написали, точно её могёшь определить только ты сам при помощи тестера и какой-то матери. Меняй кондры. А пока попробую помочь.

Начинаем дистанционную диагностику

Для начала разбираем усил, ищем на платах «угли» -сгоревшие, потемневшие, явно гревшиеся и горячие детали. Меняем их.

Измеряем напряжения питания (все, кроме ~220 — нафиг оно нам надо). Если чего-то где-то сильно больше или меньше, чем на схеме-ищем трупы в выпрямителях. Больше-проверяем диодные мосты и стабилизаторы, меньше-то же, плюс ищем КЗ в их нагрузке. Меняем ёмкости. Если при свежих ёмкостях, жэивых деталях и стопудово исправной нагрузке напряжение на выходе стабилизатора не соответствует схеме-не стесняясь его подкручиваем до достижения нужного значения.

1. Гул в обоих каналах, в дохлом канале или в живом канале?

2. Громкостью гул убивается?

4. Воткни на вход чегонить. Есть что-либо, кроме гула в дохлом канале?

3. Если гул в дохлом канале, тогда посмотри внимательно на край диффузора головки НЧ в акустике в момент включения усилка. Если диффузор как-бы втягивается либо выбрасывается чуть-чуть, и в том положении остаётся, тогда 125,5% на выходе есть постоянное напряжение. Можно глумануться, загнать тестер под клеммы колоночки и смерить. Если оно слабо отличается или равно напряжению питания оконечника (см. схему), тогда даже без вскрытия я тебе скажу, что трупа надо искать на радиаторах среди транзисторов оконечного каскада, драйверный тож стоит проверить (ето тот, который перед оконечным).

Если постоянки там намного меньше-рапортуй, будем далее думать.

Перед рапортом желательно всё вышеописаное проверить, во первых буду знать, где дальше рыть, во-вторых Я ЧЁ, ЗРЯ СТАРАЮСЬ???

Амфитон-У-101-1, усилитель мощности

Усилитель выпущен Львовским ПО имени Ленина. Начинка данного усилителя практически 1:1 повторяет следующие модели того же предприятия:

— Амфитон-У-101, и разновидности;

— Амфитон А1-01, и разновидности;

— Амфитон 25у-101с;

— Амфитон AJ-01-У.

Общая информация приведена здесь:


http://rw6ase.narod.ru/000/rez2/amfiton_a1_01st.html

Схема — нечто среднее между следующими схемами:

http://cp.people.overclockers.ru/cgi-bin/dl.pl?id=35407&filename=amfiton__101s.djvu

http://cp.people.overclockers.ru/cgi-bin/dl.pl?id=35406&filename=am_u101.djvu

До обновления ГОСТ 24388-83 данный усилитель считался усилителем высшей группы сложности.

По информации прошлого владельца, данный экземпляр пролежал в шкафу около 7 лет, а до закладки в шкаф был полностью работоспособен, ремонту не подвергался. Действительность внесла коррективы.

Ещё при покупке я обратил внимание на то, что он явно вскрывался. При детальном рассмотрении замечено, что до меня был заменен один выходной транзистор, и сильно паяный трансформатор. Если с первым всё понятно, то что делали с трансформатором — до конца не ясно. У меня только два варианта:

— возможно подключали дополнительные обмотки, для повышения питающих напряжений усилителей мощности, и соответственно — увеличения выдаваемой мощности;

— возможно полностью меняли трансформатор, либо перематывали какую-либо из обмоток.

Больше следов вмешательства не заметил.

В таком виде усилитель включался, защита не срабатывала (что уже радовало), один канал работал, но играл тихо, второй — молчал.

Что сделал в общем и целом:

— заменил все электролитические конденсаторы (полярные и не полярные) на не музыкальные импортные, по питанию все 2200мФ заменил на 3300мФ;

— заменил все красные круглые пленочные конденсаторы (так называемые «флажки», которые часто «дребезжат», т.е. плавает емкость) на современные импортные;

— заменил выходные транзисторы: КТ818ГМ на MJ2955, КТ819ГМ на 2N3055;

— заменил все 4 подстроечных резистора в усилителях мощности на многооборотные импортные, настроил ноль постоянного напряжения на выходах, и ток покоя в пределах 50-53мА;

— заменил шнур на новый, с более крупным сечением и розеткой евро образца;

— проверил все точки соединения «земли», пропаял развалившуюся пайку контактов 5-ти штырьковых DIN гнезд входного сигнала;

— переменные резисторы громкости, баланса и частот — на рынке пока не нашел, поэтому смазал силиконом и отложил до лучших времен.

По пути прозванивал попадающиеся под руку транзисторы, в основном без выпаивания, те что выпаивал — прозвонил, проверил коэффициент усиления мультиметром, запаял обратно (в блоках усилителей мощности прозвонил абсолютно все транзисторы).

После вышеуказанных действий, аппарат собрал, включил:

— начал работать второй канал;

— мощность звука на выходе — в порядке (пока ремонтировал в качестве нагрузки использовал: 2 динамика по 8Ом, 0,5Вт), был слышен периодический треск/хрип/шум;

— был слышен «фон» в обоих каналах;

— напряжения на усилителях мощности в норме: 34В и 33,9В;

— постоянное напряжение на выходах левого и правого канала в норме: по 0,04-0,05В.

Пока настраивал ток покоя — случайно замкнул щупом две ножки транзистора в одном из УМ, в итоге сжег один выходной транзистор и один КТ814 узла усилителя тока в УМ. Обошлось малой кровью. Восстановил УМ достаточно быстро, сравнивая с рабочим каналом.

Далее, случайно замкнул выход одного из каналов, защита не сработала — сгорел только один из выходных транзисторов.

Фон и посторонний треск исчезает после того, как закрывается экранирующая крышка, в основном его «ловит» плата темброблока.

В общем, в конце-концов усилитель отремонтировал, выставил «0» постоянного напряжения на выходе (реально 0,0000В до 0,0040В), настроил ток покоя 50-53мА. На слух посторонних звуков нет на любой громкости (слушал как музыку, так и тестовые диски).

Ток покоя выставил по падению напряжения на резисторах R32 и R33 (в моем случае по 0,13Ом, 1Вт). Для тех, кто не знает как — описываю процесс:

— на вход ничего не подаем, даем усилителю прогреться;

— выставляем мультиметр на измерение напряжения в мВ;

— одним щупом прикасаемся к одному выводу резистора, вторым — ко второму;

— далее по закону Ома, подстроечным резистором R18 выставляем нужное напряжение (например 7мВ, чтобы получить 7/0,13=53,85мА).

Ток покоя с завода обычно выставляют 40мА, но мастера советуют 50-100мА.

Если настраивать только на слух (вообще следует настраивать при помощи осциллографа, но он не у каждого есть) — необходимо, чтобы ток покоя был такой величины, чтобы на малой громкости не было слышно хрипа и посторонних звуков. Перегибать с величиной тока покоя нельзя, иначе можно сжечь УМ, и имейте в виду, что при прогреве усилителя ток необходимо проверить, так как он возрастает.

Нулевое напряжение на выходе канала выставляется при помощи R5.

В итоге, в сравнении с домашним ресивером Yamaha RX-V520 RDS — звук нравится, достаточная детализация, резкий и глубокий бас (заметно больше чем на моем ресивере), немного задраны высокие частоты, фон («белый шум») больше чем у ресивера, но незначительно, вполне можно мириться, может со временем попробую уменьшить. Также шелестят резисторы громкости и баланса, но это со временем поправимо.

Усилитель порадовал качеством звука, неприхотливостью и ремонтопригодностью.

В планах:

— заменить переменные резисторы;

— заменить кнопку включения;

— заменить реле;

— заменить провода.

UPDATE:

Исходные номиналы конденсаторов на сканах:

Первая статья цилка о воскрешениях и реинкарнациях была о «Радиотехнике У-101»: Аудиоусилитель Радиотехника У-101. Возвращение к жизни. Сегодня займёмся её братом «Амфитоном».

Давно, в 80-е, когда я был студентом, я часто захаживал в ЦУМ в отдел «Радиотовары», чтобы полюбоваться новой аппаратурой. Цены для студента были высоковаты, поэтому тогда не мог себе позволить, но времена изменились, я вырос, тогдашняя аппаратура постарела, подешевела, и вот теперь можно с ней познакомиться и поближе.

Недавно по сходной цене был приобретён усилитель «Амфитон У-101-1». Внешний вид на твердую «4».

Вообще-то, приобретён он был в качестве донора, ради его огромного корпуса и блестящих алюминиевых ручек на передней панели. Нравится мне его внешний вид. Хотел туда воткнуть датагорский кит «QUAD-405» от Кости Gutmanа, но сначала решил послушать голос «Амфитона».

Итак, вскрытие, очистка сжатым воздухом от пыли и включение. Заработал один канал, во втором — тихий хрип. Не пойдёт. Срочно в реанимацию!

Далее, как всегда поиск схемы, её распечатка, проверка напряжений блока питания. Скажу немного о схеме. Поиски в Сети дали кучу схем, но всё было не то. В те далёкие 80-90 годы, видать, выживали, как могли, поэтому и комплектовались тоже чем могли. Наконец-то был найден скан подходящей схемы и дело пошло.
Схемки на всякий случай прикладываю:

🎁11.pdf
 925.88 Kb ⇣ 274

🎁21.pdf
 985.24 Kb ⇣ 237

Оговорюсь сразу, восстанавливать будем в стоковом заводском варианте с небольшими доделками согласно «фэн-шую» и по современным требованиям по эксплуатации.

Трансформатор добротный, для заявленных 2 по 20Вт вполне сносен. В ТТХ (тактико-технических характеристиках) в паспорте указанно – потребляемая мощность 125 Вт.
Намотан под «двойное моно», т.е. каждый усилитель имеет свою вторичную обмотку.
Тут вроде бы как плюс. Но не давали мне покоя слабые диодные мосты и резисторы R37 = 1 Ом в средней точке. Да и предохранителей по питанию в данной модификации не было. Видать, расчёт был на сгорание того самого R37. В подтверждение моих высказываний даю фото самопальных резисторов. Мы их удалим.

Ввиду наличия свободного места, было решено собрать отдельный блок питания с другими диодами, конденсаторами фильтра и предохранителями в каждом плече. Выпрямитель собран по классической схеме.

Так и собираем «двойное моно».

Надо отдать должное, родные конденсаторы фильтра К-50-4 оказались вполне работоспособные и прошли «одобрям-с» моего ESR-метра, поэтому были оставлены на своих местах. В итоге получилось для каждого канала – 2 шт. по 4700 + 2200 мкФ. Так как мощность небольшая, все соединения делаем проводом 0,75 мм². Предохранители ставим на 3.15 А. Теперь с питанием полный порядок!

Обычный ремонт, похвастаться особо нечем. Замена поджаренных эмиттерных резисторов R32 и R33, замена вышедших из строя транзисторов, подбор их в пары, замена подстроечных резисторов на многооборотные, замена «глиняных» конденсаторов на трубчатые и плёночные, замена ВСЕХ электролитических конденсаторов, замена конденсатора ООС С5 = 50 мкФ на неполярный, какой был под руками = 220 мкф.

Закорачиваем вход. Устанавливаем «0» на выходе оконечника. Затем выводим ток покоя выходных транзисторов. В данном усилителе я выставил 50 мА. По выработанной годами привычке я пользуюсь автомобильными лампами, включёнными в разрыв проводов питания. Так спокойнее. В этом случае использовались лампы 24 В на 21 Вт, соединённые последовательно (в каждом плече питания).

И, естественно, замена выходных разъёмов.

Я посчитал, что мне хватит и одной пары выходов, поэтому одно реле на защиту и одну пару старых гнёзд пришлось удалить.

Из плюсов данной операции — меньше коммутационных проводов по выходам, к тому же кнопка переключения «Основных и дополнительных АС» превратилась в MUTE.
Да, ещё заменил хрипящий регулятор громкости на новый (благо нашёл у себя в закромах).

Классика. Замена конденсаторов на новые. С1 — неполярный!
Забегая вперёд скажу, что позже при прогоне и прослушке усилителя пришлось выкусить провод на одну из защит. А именно – провод «Щ» на 6 контакте платы защиты. Надоело отключение выходного реле в самый неподходящий момент. Я и сам знаю, что надо сделать тише при загорании красного светодиода «Перегрузка». В конце концов, это мой усилитель.
Читателям этого делать не советую. «Защита от дурака» должна быть, мало ли у кого шаловливые ручки.
Мутные светодиоды советского производства сменил на яркие «no-name».

Замена электролитических конденсаторов на новые. Причём, С3 вместо 2200 мкФ установил 4700 мкФ. На выходе подстроил +41

Вольт

, согласно схеме.

Всё то же. Замена электролитов. По питанию С1 и С18 установил с несколько большей ёмкостью, 22 и 47 мкФ соответственно. С другой стороны платы зашунтировал их плёнкой. Схемные изменения не проводились!
ПатиФон-корректор тоже изменений не пережил, кроме новых конденсаторов. С3 – неполярные.

Мой любимый процесс! Эквивалент нагрузки — мощный реостат, намотанный толстенным нихромом на керамических трубах. Выставил для каждого канала по 4 Ом.
На вход подал сигнал 1 кГц с генератора. Время прогона минут по 15 на каждый канал.

Нагрузочный резистор пищит, греется, радиаторы греются, трансформатор греется.
Но своих 13,5-14,0 Вольт на выходе при ровной, неизломанной синусоиде Амфитон выдал!

После получасового прогона в экстремальных условиях (по 15 мин на каждый канал) трансформатор разогрелся до 60С. Сюда бы помощнее трансформатор прикрутить! На этом благоразумно эксперимент прекратил.

Не буду лукавить, звук меня не очень порадовал. Вроде бы всё нормально, но чего-то не хватает. Динамики, что ли. Не умею я описывать звук. Хотя сами оконечники весьма неплохо играли. Пред подкачал.

Всё-таки думаю, что это не последняя модернизация этого усилителя. Видать, QUAD-405 в него войдёт!
Потенциал у Амфитона хороший: огромный корпус, хорошие радиаторы. Из минусов – слабенький, по моему мнению, трансформатор и неважный пред.

Встречают по одёжке. Ну, нравится мне его внешний вид! Всё по-советски надёжное, толстая алюминиевая передняя панель, тяжёлые алюминиевые ручки.

Передняя панель была отмыта нежными руками девственниц в полнолуние в чистых водах реки Прут, что в Ивано-Франковской области, в восточных Карпатах. Шутка!
Стиральный порошок сделал своё чистое дело. Ручки были прокипячены в растворе порошка «Автомат» минут пятнадцать, а после обильно промыты проточной водой и вытерты насухо. Вычитал где-то на просторах Сети такой способ. Надо сказать, дельный совет!

В заключение статьи повторюсь, скорее всего, кишки я из него выну. Или оставлю в своей коллекции как есть. Но это будет уже совсем другая история и статья.

Спасибо за внимание!
Творите!

Доработка УМЗЧ Амфитон-У-002. Увеличение скорости нарастания выходного напряжения.
Страшилки про частотную коррекцию. Много графиков и схем. Рассчитано на очень подготовленного читателя.

1. Усилители «Амфитон» в бывшем СССР.
Старт был взят в 1978 году, когда в журнале Радио №6 была опубликована авторская схема Hi-Fi усилителя:

Статья об этом: Советский HI-FI и его создатели Шушурин — Ламм.

Под руководством В.Шушурина были созданы усилители:
— АМФИТОН А1-01-2у стерео 1982 год
— АМФИТОН-У-101-1 стерео 1982 год
— АМФИТОН-АI-01-1 стерео 1982 год
— АМФИТОН-У-002 стерео 1983 год

Ссылки на описания и схемы:
УМ Амфитон-У-101-1
УМ Амфитон-У-002
УМ Лорта 50У-202С

2. Частотная коррекция (ЧК) в усилителях, охваченных отрицательной обратной связью (ООС).

В качестве учебного примера позаимствована схема простого УМ из тома 1 «Искусство схемотехники» (Хоровиц П., Хилл У., 3-е издание, 1986г.; там же подробное описание схемы):

В качестве «измерительного» инструмента — программа Multisim 10:

Схема «собрана» максимально близко к первоисточнику. Нагрузка — 32 Ом. Усиление задано 20 дБ.
Дополнительно выполнена балансировка нуля на выходе УМ путём «подстройки» некоторых резисторов.
Частотная коррекция

в данной схеме отсутствует

.
АЧХ:

Частота единичного усиления f₁ почти 26 МГц. Неплохо для звукового усилителя. ))
Смотрим скорость: 14 В/мкс по переднему фронту

ФЧХ:

Фазовый сдвиг на частоте 26 МГц перешагнул за отметку 180 градусов!

Это означает, что будучи собранная в живую, данная схема превратится в генератор с вероятностью 90 %.

Чтобы этого не происходило, была придумана частотная коррекция (ЧК).
Конденсатор C1=620 пФ — это и есть элемент ЧК (в данном случае т.н. однополюсная коррекция).

В результате АЧХ:

Частота f₁ сместилась вниз до 3,6 МГц.
ФЧХ:

Фазовый сдвиг на f₁ минус 123 градуса.

Таким образом было выполнено условие устойчивости:
запас по фазе на частоте единичного усиления должен быть не менее 45 градусов (т.е. фазовый сдвиг должен быть не более 135 градусов).

Если простым языком, то быстродействие усилителя было «задушено», чтобы усилитель был именно усилителем, а не ВЧ генератором.
После внесения частотной коррекции снижается скорость нарастания выходного напряжения (SR).
Это и есть расплата за устойчивость.

Смотрим, что же произошло со скоростью нарастания: всего 1,6 В/мкс

Ну и кому нужен такой УМ?

Задача разработчика(ов) УМ — придумать такую схему, чтобы она
1) удовлетворяла требованиям ГОСТ-ов (это весь набор характеристик: Кг, IMD, SR и т.д.)
2) не доставляла проблем при наладке
3) была более-менее надёжна в эксплуатации

Чтобы спокойно спать по ночам, разработчик вносил в схему избыточную частотную коррекцию.
Естественно, в ущерб другим характеристикам.
Как показано выше, в первую очередь зарезалась скорость нарастания SR.

Его можно понять. Если УМ «засвистит» из-за недостаточной ЧК, владелец имеет шансы расстаться не только с усилителем, но и с дорогими АС (ВЧ динамикам мгновенно придёт пушной зверь).

Серийные усилители «Амфитон» не были исключением из правил: присутствует избыточная частотная коррекция.
Поэтому…

Для желающих ознакомиться с данной тематикой поглубже:
«Искусство схемотехники» Том 1 Хоровиц П., Хилл У., 3-е издание, 1986г.
«Частотная коррекция усилителей с обратной связью» (стр. 230 и далее)

3. Скорость нарастания выходного напряжения (SR).

Большая скорость нарастания напряжения позволяет точнее и быстрее исправлять ошибки по цепи ООС.
Важно чтобы и сдвиг фазы был минимален. Есть множество других причин, по которым важна высокая скорость.

Vmin = 2*3.14*20000Гц*30В = 3.8е+6 В/с (или 3,8 В/мкс)
где
20кГц — Fmax
30В — амплитудное выходное напряжение

Практически УМ должен иметь некоторый коэффициент запаса по скорости.
Если принять к-т запаса равный 3, то
для обычного УМ минимальное значение SR должно быть как минимум 10 В/мкс.

Мне не раз встречалось мнение, что усилители, у которых SR менее 10 В/мкс, не играют.
Вынужден согласиться.

Вариантов частотной коррекции придумано множество.
Сложность заключается в том, что теория не очень дружит с практикой.
Оказывается, что один и тот же способ ЧК в разных схемах даёт различные результаты.
Т.е. частотную коррекцию нельзя рассматривать (рассчитывать) отдельно от остальной схемы.

4. Усилитель Advance Acoustic MAP-101
попал ко мне на прослушивание вместе с JLH 1969 (см. начало обзора).



Звук — самый заурядный.
Пара замеров на скорую руку. THD с нагрузкой 4 Ом:

Скорость нарастания 6,7 В/мкс:

Ценовой диапазон — $300, и такие заурядные характеристики.

Выводы:
1. Частотная коррекция во всей красе: скорость «зарезана».
2. Покупка фирменного аппарата НЕ гарантирует получение желаемого результата.

Ну в самом деле, кто ж мне позволит каждый усилитель слушать и подсоединять к нему всякую техножуть.
А бесплатно на тестирование такие аппараты мне не присылают. (

5.

6. «Разгон» УМ Амфитон-У-101-1 и что из этого получилось.
Схемы (опубликованная в 1978 году и схема серийного УМ Амфитон-У-101-1) — близнецы братья.

Элементы ЧК:
— конденсатор С5 (его позиция на удивления одинаковая в обеих схемах)
— R4, C4 (по схеме 1978г.)
— C7 (по схеме Амфитон-У-101)
Разработчик справился на отлично: фазовый сдвиг на f₁ минус 85 градусов, но скорость всего 5 В/мкс.

При использовании NI Multisim 10 «разгон» схемы УМ Амфитон-У-101-1 прошёл успешно: смотрите обзор и схему УМ Амфитон-У-101М.
Получено значение SR=20 В/мкс.

7. УМ Амфитон-У-002.
Речь пойдёт только о доработке только оконечного УМ.
В моём экземпляре все другие узлы уже давно отключены.
Все ручки-кнопки на передней панели (кроме кнопки «вкл.выкл.» — бутафория).

Заводская схема:

Из другого источника (качество получше):

Частотная коррекция выполнена совсем по другому:
— R6 и C4 между коллекторами транзисторов входного дифф.каскада
— C6 в цепи ООС
— C8 и C9
— R23 и C10

Для моделирования собрана схема-перевёртыш (это когда pnp транзисторы заменяются на npn, все полярные элементы «разворачиваются» на 180 ).
Удалён входной ФНЧ (R1 и C2), т.к. он не охвачен общей ООС.
АЧХ:

f₁ = 2.7 МГц
ФЧХ:

Запас по фазе всего 15 градусов.
И как ОТК пропустил эту схему в серию? ))

Скорость нарастания — всего 6 В/мкс:

Ненадолго оставлю «замеры» в симуляторе, чтобы узнать, кто ранее дорабатывал Амфитон-У-002…

8. Авторские доработки схемы УМ Амфитон-У-002 по пути улучшения характеристик.
Объёмная работа в этом направлении выполнена автором статьи
«Оверклокинг Амфитона или очередной удар в бубен Хай-Энду» (журнал «Радиохобби» №5 в 2008г.)

Даже мне с трудом удалось уследить ход мысли, экспериментов и замеров при изложении материала.
Автору — респект!

Окончательная схема, к которой пришёл автор:

Помечены изменения в схеме.
Наверно, хватит графиков. Результаты моделирования:
— f₁ = 6,8 МГц
— фазовый сдвиг на f₁ минус 200 градусов
— скорость SR = 22 В/мкс
Автор справился с задачей, за исключением проблемы устойчивости.

9. Вернуться к своему усилителю Амфитон-У-002 получилось только после НГ.
В конце 2020г. из архивов был разморожен проект ЭАОС.
Поскольку были готовы и ПП, и моделирование узлов, оставалось лишь спаять всё и попробовать.
Короче, 1.01.2021 на этапе окончательной настройки идея потерпела фиаско. Полное. (
Проект ЭАОС был снова заморожен на неопределённое время.

Для саба нужен беспроблемный усилитель.
В доме как раз есть Амфитон-У-002.

Была выполнена проверка усилителя тональной посылкой 40Гц 100мс (уровень в SpectraLab -3 дБ ) на нагрузку 4 Ом:

Норма.
Уровень -1,5 дБ:

Совсем плохо. (

Открыл крышку, залез осциллографом на питание.
Без нагрузки (линия питания +27,5В):

А вот под нагрузкой:

Надо что-то менять.

10. Первый шаг на пути улучшения характеристик Усилителя Амфитон-У-002.
Ну конечно же замена конденсаторов по питанию.
В каждом канале — четыре конденсатора 2000 мкФ*50В (по два конденсатора в каждой линии питания).
Было решено поменять каждый 2-й конденсатор 2000 мкФ на новый 10000 мкФ*50В.

На замену четырёх конденсаторов потратил примерно 4 часа.
Отпаять провода оказалось не просто: выводы попросту вырывались из старых конденсаторов, т.к. проводники загнуты крючком и обляпаны припоем.
Вот четвёрка после демонтажа:

Правый канал УМ после замены конденсаторов:

Что в результате?
Линия +27,5В под нагрузкой:

Тональная посылка -1,5 дБ:

Норма.

Тональная посылка 0 дБ:

Заменой конденсаторов удалось добавить +1,5 дБ для максимальной мощности.

11.

Похм…, ой, о чём это я

Утро 2.01.2021. Усилитель стоит на рабочем столе без верхней крышки.
Всё располагает для дальнейшей работы с ним.

ТЗ на доработку:
— увеличить скорость нарастания (SR) хотя бы до 15 В/мкс
— по возможности улучшить устойчивость
— минимум изменений в оригинальной схеме (т.е. никаких замен транзисторов на современные полупроводники)

Почему именно такой 3-й пункт?
Всё просто: чтобы «перепахать» платы УМ потребуется сначала их извлечь из корпуса.
А это не просто.
Можно конечно это сделать быстренько бокорезами. А как обратно?

12. Входной каскад усилителя Амфитон-У-002-2021.
Прежде, чем заняться частотной коррекцией, надо кое-что уточнить по заводской схеме (см. пункт 7 ).

Источники тока (на транзисторе VT3) — это недоразумение.
Потому что в качестве стабилитрона использован транзистор КТ315 (VT1).
Во-первых, это не паспортный режим. Во-вторых, какое там напряжение на этом «стабилитроне»?
Чтобы не теряться в догадках, живые замеры:
падение напряжения на R7 в ЛК — 7,16В, в ПК — 6,5В.
Соответственно ток ИСТ: 2,2 мА (ЛК) и 1,97 мА (ПК).

Какое из двух значений ближе к задуманному разработчиками? Фз.
Пусть 2 мА (по 1мА в плечо диффкаскада).

Для дальнейшей работы входной каскад был «отделён» от остальной схемы, чтобы определиться с изменениями:

Собран ИСТ, обеспечивающий 1мА в плечо. Все остальные элементы — без изменений.
ООС отсутствует.
Схему «перекосило»: на выходе -30В.

Да, ООС всё исправит, но входной каскад будет работать с перекосом.

После несложных изменений входной каскад был отбалансирован:

Но значение ИСТ пришлось увеличить до 2,5 мА.

13. Вот только сейчас можно приступить к частотной коррекции.
Применена т.н. «коррекция 2С».
Сначала — без ООС:

Резисторы, соединяющие базы транзисторов диффкаскада с нулём, заменены на 1,8 кОм.
Это не ошибка. Об этом чуть позже.
Полученная ФЧХ:

Супер!

14. Теперь интегрируем новый входной каскад в схему усилителя:

Усилитель, естественно, охвачен ООС. Поэтому ФЧХ изменилась:

Частота единичного усиления 5 МГц.

Обратите внимание, что делитель в цепи ООС — 1:9 (усиление понижено до 10, т.е. всего 20 дБ).
Это резисторы 2 кОм и 18 кОм.

Выходное сопротивление этого делителя 1,8 кОм. Поэтому в п.13 было использовано это значение.

Можно немного поиграться значениями элементов частотной коррекции.
В результате немного другая ФЧХ с новые значения ЧК:

И так, «прогноз» для будущей схемы:
Частота единичного усиления 6 МГц.
Фазовый сдвиг на 6 МГц — минус 86 градусов.
Нормально.

Скорость нарастания выходного напряжения 14 В/мкс

Коэффициент гармоник 0,02%

Всё, технологический перерыв:

15. 3.01.2021. Финишная кривая.
Очень тяжело совмещать празднование НГ, аккуратную работу за паяльником и написание обзора.

Окончательная схема усилителя Амфитон-У-002-v2021.

Красный «Х» — означает «удалить».
Зачёркнутый номинал элемента означает изменение (рядом зелёным цветом указано новое значение).
Синим цветом — добавляемые элементы.

К сожалению, не нашлась схема расположения элементов на ПП УМ Амфитон-У-002.
Пришлось потратить час на зарисовки:

Пошаговая инструкция по доработке.
15.1 Заменить конденсаторы по питанию (см. пункт 10).

15.2 Перестроить ИСТ (на VT3) на значение 2,5 мА.
Транзистор VT1 (КТ315) заменить на стабилитрон КС168А.
Необходимо подобрать пару стабилитронов с напряжением 6,0 В при токе 0,25 мА.
Для значения 6В были рассчитаны резисторы R7=2,2 кОм.
Заменить R7 на 2,2 кОм.
Напряжение на резисторе R7 д.б. около 5,4 В.

15.3 Заменить R15 и R16 (на 470 Ом и 300 Ом соответственно).
Напряжение на резисторе R17=120 Ом около 0,83 В.

15.4 Демонтировать R5 (тут на свой вкус: выпаять или просто выкусить бокорезами: лично я выкусил).

Включить УМ, проверить напряжение смещения на выходе каждого канала: д.б. в пределах 25 мВ.

Если напряжение несколько больше (у меня получилось -60мВ в ПК), то следует подстроить R4.
Если смещение в «минус», то уменьшить R4, если в «плюс», то увеличить.

Изменение на 100 Ом даёт изменение по выходу около 50 мВ.
Мне пришлось поставить 1,1 кОм, в результате в ПК -7мВ.

В ЛК ничего не подстраивал: -16мВ.

15.5 Демонтировать R13.
Заменить R11 на 2 кОм.

Т.о. получили делитель ООС 1:9, чтобы усиление было 10 (т.е. 20дБ).
Опционально: заменить R1 на 100 Ом.

15.6 Включить УМ, убедиться, что всё нормально по каждому каналу.
Естественно, выключить УМ.

15.7 Теперь самая «интимная» часть УМ — частотная коррекция.
Демонтировать C4, C6, C8, C9.
Вот эти конденсаторы, которые не давали свободно дышать усилителю:

Заменить R5 на 100 Ом (последовательно с ним будет конденсатор 15 нФ).

15.8 Установка конденсаторов 10..12пФ (красный корпус) и 15пФ (голубой корпус) на ПП:

15.9 Установка конденсатора 15 нФ на ПП:

15.10 Запуск УМ после изменения частотной коррекции рекомендуется выполнить при использовании специализированного БП (чёрная коробка на фото) иили ламповой защиты.

Специализированный БП — это двухполярный БП +-30В с ограничением по мощности 30 Вт (специально стоит слабый трансформатор и конденсаторы всего по 2200 мкФ; и по одному СВП 0,65А по каждой полярности).

Каждый канал включается поочерёдно. Осциллографом проверяем выход на отсутствие генерации и прочих неприятностей.
Если всё нормально, можно отключить предохранительные устройства и использовать далее родное питание УМ.

15.11 Опционально: выполнить замену входных и выходных разъёмов.
15.12 Опционально: заменить плату защиты АС от постоянки на выходе УМ (в моём УМ это уже давно сделано).
15.13 Опционально: отключить защиту от перегрузки по току (удалить VD4 и VD5)
15.14 Последний штрих: замена предохранителей по питанию УМ на СВП 2,5А 60В:

16. Замеры.
Скорость нарастания по ПК 15В/мкс:

Скорость нарастания по ЛК 15В/мкс:

Коэффициент гармоник без нагрузки:

Коэффициент гармоник с нагрузкой 4 Ом:

Для сравнения,

до переделки

было:

Всё! Можно закручивать винтики на крышках, подключать АС и слушать.

17. Прослушивание состоялось на АС Heco.
Саб не использовался, т.к. НЧ несколько отвлекают.
По звуку усилитель Амфитон-У-002-2021 очень похож на своего
недавно доработанного собрата — Амфитон-У-101М.

Ситуация с НЧ, естественно, улучшилась (из-за снижения усиления с 20 до 10 увеличился коэффициент демпфирования).
Ну и замена конденсаторов по питанию не прошла бесследно.
Кадр на память по окончанию прослушивания:

18. Итоги, выводы:
— скорость нарастания увеличена в три раза (до 15 В/мкс)
— коэффициент гармоник снизить не удалось, но получилась доминирующая 2-я гармоника, что нехарактерно для транзисторных усилителей
— программа моделирования Multisim 10 отлично справляется с расчётом скорости нарастания SR
— расчёт Кг (THD), как правило, мимо: фактические значения Кг в 90% случаев получаются хуже расчётных
— расчёт АЧХ и ФЧХ усилителей достаточно точен
— расчёт АЧХ и ФЧХ пассивных фильтров и активных фильтров на ОУ — идеал ©

Возможно, можно было бы получить параметры ещё лучше.
Рецепт прост: демонтируются все полупроводники с ПП, собирается схема-перевёртыш на 2n5551, 2n5401 и т.д.
Но для этого потребуется полная разборка усилителя.

Выражаю благодарность В.Шушурину за схемы, потенциал которых так и не смогли раскрыть в серийных изделиях.
Особая благодарность Н.Сухову за его статьи и идеи, которые подсказывают правильный путь в разработках.

Всем удачных запусков усилителей!