пятница, 31 мая 2013 г.

Твик усилителей Helix А4, B2, B4

 Helix A4.


Задача: немного улучшить звучание и получить четыре идентичных канала усиления для реализации двухполосной поканалки.

Смотрим схему предварительных каскадов усилителя:


До выходного каскада усилителя мощности в каналах А и С – два каскада (без AD3), в каналах В и Д – три каскада на ОУ (как нарисовано на схеме).
В каждом канале в качестве разделительных конденсаторов стоят по три керамических SMD 1206 номиналом 10 мкФ.



Измеряем наводки в питании – по питанию предварительных каскадов есть наводки в размахе по 100 мВ.
Перед дросселем по питанию стоят два и после семь электролитов Rubicon YK номиналом 470,0*35V

Составляем план работ по твику:
1.Убрать первые два керамических SMD и заменить их перемычками, третий заменяем на Nichicon MUSE BP 10,0*35V



2.Входные четыре ОУ NE5532 меняем на AD823
3.Восемь штук конденсаторов по питанию меняем на Rubicon YK номиналом 1000,0*16V (при условии, что усилитель никогда не будет использоваться в бортовой сети 24 Вольта) и так как есть немного свободного места перед дросселем, ставим лежа низкоимпедансный CapXon на 4700,0*25V
4.Выход с предварительных каскадов соединяем напрямую с усилителем мощности.





5.Заменяем конденсаторы по питанию предварительных каскадов электролитические SMD 100,0*16V на конденсаторы Cerafine ELNA 100,0*16V, плюс дополнительно блокируем каждый конденсатор керамическими SMD 1206 номиналом 0,1 мкФ и 1 нФ серии NPO.




6.Также немного (4 раза) блокируем керамическими SMD 1206 по 0,1 мкФ электролиты по входному питанию (располагаем их на обратной стороне платы).

 Что видно по измерениям:
1.Наводки от БП на предварительных каскадах уменьшились до 1-5 мВ.
2.Естественно, что ФЧХ стала более линейная (было: от 20 до 20 кГц – фаза плавно прокручивалась на 160-170 градусов через полюс в 400Гц , стало: около 40 градусов)
Что слышно: усилитель, как и раньше ничего своего не добавляет, но значительно (!!) улучшилась фокусировка образов, вокал приобрел ощутимую объемность, добавилась энергетика на низких частотах. Уровень шума самого усилителя остался прежним, только изменился его спектр в сторону более низких частот. Звучание, благодаря AD823, в целом несколько смягченное.
Не забываем, что в каналах В и Д на выходных клеммах усилителя поменялась фазировка.
Стоимость твика (только радиоэлементы) 60 абамов.

Хотел на этом и закончить, но решил добавить немного пояснений.
Тренировался пока не на своем усилителе, а на усилителе товарища Рост.
Было еще желание поменять ОУ в предварительном каскаде усилителей мощности. Там стоит LM833. Так как схемы усилителя нет, совершенно не хотелось связываться с токами покоя выходного каскада, а попытка поменять LM833 на LM4562 – сразу возбуждение и уход всего усилителя в защиту. Поэтому решил вовремя остановиться и искать замену уже на своем усилителе.Заменить 4 выходные емкости 3900,0*40V после БП просто не на что - слишком мало места....
Если усилитель использовать по полной программе со всеми его фильтрами, то возникает вопрос на что менять еще 9 корпусов ОУ NE5532 и конденсаторы WIVA в фильтрах.
В описанном варианте твика вся кроссоверная часть усилителя не используется, поэтому было желание просто ее обесточить (зачем БП питать ненужные каскады, пусть это и каких-то 80 мА), но надо было резать дорожки, поэтому это буду уже делать в своем усилителе.
И в заключение:
Усилители Helix Competition радуют своих владельцев мощностью этих усилителей и высоким качеством high-end звучания, ….А4 прекрасный усилитель для фронтальной акустики, что подтверждается многочисленными инсталляциями.Действительно идеальная схема и разводка монтажной платы.
В стоковом варианте звучание сдержанное, ровное, мягкое, ничто в звуке не напрягает, но в то же время маловато эмоций, которую смог немного пробить мультибитник.
Очень не хотелось испортить именно такое звучание, но очень хотелось расширить энергетику сигнала вплоть до 3-4 кГц, что в общем-то и удалось.
Как всегда после удачного твика можно сказать, что как будто перед тобой убрали простынку (я бы сказал даже тонкое одеяло), настолько яснее и прозрачнее стало звучание этого замечательного усилителя. А все дело было в разделительных керамических SMD, недостатке емкости в питании БП, небольшая чистка питания и убирание лишнего ОУ в каналах В и Д.

Кратко небольшие наблюдения по усилителю Helix A4.


Посмотрел и тем или иным способом немного твикнул четыре усилителя. Один был совершенно новый, остальные б/у.
1. При откручивании платы усилителя от радиатора в трех усилителях наблюдалась вот такая картина:



В принципе как-бы ничего страшного - производитель наносит столько термопасты, сколько считает нужным.

2. Только у нового усилителя земля во входных разъемах RCA держалась крепко - во всех остальных откровенно болталась. Лечится простым пропаиванием мощным паяльником.



3. По моему усилителю: сложилось такое впечатление, что сама плата паялась по SMD элементам, как положено у производителя, а все остальное - разъемы, переключатели, переменные резисторы.. паялись на коленке учеником - все густо залито флюсом (у остальных усилителей платы совершенно чистые от флюса):



Плюс к этому все три конденсатора электролита SMD номиналом 100 мкФ*50V были вздутые... ESR показывало 1,5 Ома и емкость их была в пределах 50-70 мкФ. Пришлось заменить.

4. Во всех четырех усилителях при попытке покрутить резистор, который залит зеленым цапоном - ничего не происходило и ничего не менялось... и во всех усилителях он просто стоит на максимуме по часовой стрелке.
По идее он должен регулировать выходное напряжение БП.....
Новый усилитель (который был продан товарищу за пол цены) дома работал нормально (от 14,5 вольт) , но при установке его в автомобиль, как только напряжение питания становилось ниже 12,4-12,45 - во всех каналах в такт (особенно низкочастотным) ударам музыки появлялись характерные СЧ/ВЧ помехи...типа скворчания, которые шли явно только от/через БП самого усилителя.
Пришлось немного посмотреть как-же все таки работает БП в усилителе А4. В принципе довольно стандартная схема: роль генератора.. и всего остального выполнена на SG2525A, обратная связь - подвешенная на виртуальную землю TL431 и развязка на оптроне 6N137.....
При измерении между анодом и Vref у TL431 есть всего 0,6-0,9 вольта.... а должно быть 2,4-2,5 вольта!!
Посмотрел внимательнее на плату:




как такового делителя для TL431 нет.. отмеченный красной стрелочкой резистор на плате отсутствует... стоит только один (между Vref и анодом) номиналом 2,2 кОм.

Если вместо 2,2 кОм поставить резистор номиналом 5,6-7,5 кОм, тогда появляется напряжение 2,5 вольта и что самое интересно - начинает работать переменный резистор отмеченный синенькой стрелочкой.. регулирует выходное напряжение БП (при повороте против часовой стрелки на увеличение). Вообще выходное напряжение БП стоит в пределах 27-28 вольт... но вот здесь появляется интересный момент - если в стоке начало стабилизации (точнее ограничение сверху) выходного напряжения БП начиналось с 12-12,1 вольт, то теперь оно начинается с 10,5 вольт....

Попробовал сделать делитель (2.2 и поставил примерно 5,6) - также все получается.... ток потребления каким был, таким и остается..... но лучше сюда не соваться.

Наверное производителю виднее что и какие номиналы устанавливать в усилитель.

Теперь к самой неисправности со звуком у этого нового усилителя.... просто увеличил частоту БП (поставил на 6 ноге SG2525A вместо 5,6 кОм - 5,1 кОм... очевидно сердечник транса БП входил в насыщение....
5. Во всех усилителях на конденсаторе номиналом 100 мкФ*25V, который отмечен на верхнем рисунке зелененькой галочкой напряжение составляет 26 вольт и он в целом нехило разогревается от SG2525A до 60-70 градусов... ну и пусть греется, раз производитель так захотел.
6. В А4 сильно так уж сильно термопрокладки сдвинуты не были, а у B2 такое обнаруживалось пару раз - сдвиг термопрокладки достигал до 1/3 площади поверхности транзистора:



Как я уже писал выше - первая попытка заменить в предварительном каскаде усилителя мощности входной ОУ LM833 на LM4562 – возбуждение и уход усилителя в защиту.


Попробовал в Helix В4 поставить этот же ОУ LM4562 и все прошло на ура - никаких
возбудов, исчезла томная неторопливость и холодность, усилитель стал ну очень живой!!!!
Решил поэкспериментировать с A4 до победного хорошего результата.
Обвязка оставалась стоковой, делается только замена ОУ.
Из того, что у меня было:
OPA2604 – не понравились верха – искусственно и ненатурально.
OPA2134 – лучше, чем 2604, но не покидало чувство, что что-то в середине подкрашено.
LT1364 – возбуждение и уход усилителя в защиту.
AD823 – все бы здорово, но при том, что и в предварительных каскадах усилителях тоже уже стоят 823 общее звучание получилось слишком мягким, хотелось бы большее разрешение в глубину и есть акцент на низкие частоты (думаю, что если в предварительных каскадах поставить типа LM4562 - будет в общем неплохой вариант по звуку).
AD826 – сцена стала широкая, но в глубину мылит мелкие детали (3 и 4 эшелон скомканы), да и к сожалению оставить его все равно не выйдет – на выходе появилась постоянка 80-90 мВ и поэтому при включении усилителя слышен пук.
THS4052 – чисто, легко, все в меру… я бы оставил, но на выходе постоянка 40-45 мВ, поэтому при включении есть легкий пукчик.
LM6172 – вот тут отлично.. тоналка, разрешение, ширина, глубина стали по моим меркам для этого усилителя практически максимальные. Появилась ненапрягающая, но потрясающая микродинамика.. то есть на нее можно обращать, а можно не обращать внимания… вокал и записанный акустически орган звучат завораживающе. Особо не знаю к чему в получившемся звуке прицепиться…. похоже теперь слышу только как звучит ЦАП проигрывателя.
На выходе усилителя постоянка всего 8 мВ (в стоке 1,5-2 мВ).

Дальше решил остановится, хоть и старался аккуратно паять, боюсь начнут подниматься дорожки. Если кто будет пробовать экспериментировать с другими ОУ – сразу смотрите в даташите на входной ток ОУ, если больше 1-1,5 мкА – можно не пробовать, так как если на выходе будет постоянка 15 мВ и выше, включение усилителя устроено так, что будут слышны пуки.

Поднял немного частоту БП заменив 5,6 кОм на 5.1 кОм на 6 ноге SG2525.

Каналы АВ

 
Каналы СD




Впаянный LM6172IM


Теперь учитывая накопленный опыт, что наводок с самой платы на аудиосигнал совсем немного, то для чистого режима директ нет необходимости тянуть отдельные внутриблоки,..... просто выпаиваем ОУ в канале В и D, чтобы уйти от инвертирования сигнала (отмечены красными галками).


А для того, чтобы сигнал проходил на УМ - выпаиваем резисторы 5,6 кОм и ставим нулевые перемычки:
Канал D:


Канал В:


 

 

Усилитель Helix B2.

Задача: усилитель будет играть на саб мостом.
На входе меняем NE5532 на AD823, входные разделительные керамические конденсаторы выпаиваем и на их место впаиваем нулевые перемычки.


Входные емкости по питанию усилителя перед и после дросселя (стояло 7 штук 470,0*35 вольт) меняем на 1000,0 мкФ и умещаем два по 4700,0 мкФ.



Входные ОУ усилителя мощности LM833 меняю на AD823, а также разделительные керамические конденсаторы на Nichicon MUSE BP 10,0*50V



Тут я немного забыл про то, что в конденсаторы будут упираться винты вентилятора.. поэтому конденсаторы лучше расположить так, как я уже делал до этого в другом В2:



Общий вид усилителя:




 

 

Еще один вариант твика Helix B2, конкретно под работу на саб.



Хотелось максимально раскрыть усилитель под максимальную мощность для работы на сабфуфер... все таки есть вялость, некая рыхлость баса, причем независимо от того тяжелый это или легкий сабвуфер.
Задача - улучшение энергетики усилителя.
Основная проблема усилителя (как впрочем и всех вообще) - в просадке вторичного питания, поэтому на входе питания усилителя поставим батарею конденсаторов на 0,12 Ф (26 конденсаторов Samsung серии SSL по 4700,0 мкФ*35v).
Чтобы силовой дроссель не мешал быстрому потреблению тока БП усилителя, его выпаиваем:



а в усилителе устанавливаем медные перемычки:



немного их закрашиваю, чтобы медь не окислялась:



Но без дросселя никак, иначе в (из) усилитель проникают наводки по питанию, поэтому дроссель устанавливаем в блок конденсаторов.
Схема блока конденсаторов:



По схеме предусматривается, что питание усилителя будет подключаться через силовой контактор и поэтому в схеме блока конденсаторов сделана система автоматической зарядки и подключения конденсаторов через 70 амперное автомобильное реле.
Вот так выглядит плата и собранная плата блока конденсаторов:








 и все это в корпусе:








Также, чтобы не мостит никаких внешних схем сделал на второй половинке входного ОУ фазовращатель 0-180 градусов.
Таким образом усилитель получая моно сигнал, первым резистором выставляется гейн усилителя, а вторым резистором выбирается сдвиг фазы 0-180 градусов.



Усилитель Helix B4.


Задача: усилитель должен играть.:)

Во входных предусилителях выпаиваем входные керамические разделительные конденсаторы и впаиваем нулевые перемычки.
Операционные усилители NE5532 меняем на AD823.





Входные емкости по питанию усилителя перед и после дросселя (стояло 7 штук 470,0*35 вольт) меняем на 1000,0 мкФ, (5 шт панасоник FC и 2 шт что будет под рукой,... выбираем конденсаторы не выше 20 мм, иначе все упрется в верхнюю крышку)
В питании предварительных усилителей выпаиваем стоковые SMD 100,0 мкФ, - припаиваем две штуки 0,1 мкФ NPO и сверху устанавливаем 470,0 мкФ напряжением не меньше 16 вольт.



Входные ОУ усилителей мощности LM833 меняю на LM4562, а также разделительные керамические конденсаторы на Nichicon MUSE BP 10,0*16V



Общий вид твикнутого усилителя:




Понадобилось при доработке другого усилителя более нейтральная  проработка средних и ВЧ.. попробовал поставить везде LME49720:






Получилось очень даже неплохо.

Halin Mazda

1 комментарий:

  1. Спасибо огромнейшее за данную статью.
    Сделал все как написано и Helix B4 стал реально радовать. Сцена расширилась и низы появились, да и верх стал очень прозрачный. Короче супер.
    Хочу внести несколько уточнений:
    1. В батарею из 5 конденсаторов надо выбирать конденсаторы обязательно с диаметром 10мм (12,5 рядом не встают). Конденсатор должен быть типоразмера 10х16 или 10х20 (немного упирается в крышку)
    2. При габаритах 10х20 из LowImp Panasonic FC есть только 820мкф х16В (EEUFC1C821)
    3. Возле края 2 конденсатора в цепи питания поставил типоразмера 10х16 чтобы крышка не изгибалась
    4. Сравнив характеристики Nichicon MUSE BP c менее гламурными кондеями, разницы не нашел и поставил ECAP NP (К50-6), 10 мкФ, 25В
    5. В процессе отпайки SMD 100,0 мкФ оторвал дорожку от платы, т.к. отпаивать местами очень неудобно. Аккуратнее.

    Надеюсь кому-нибудь эта информация пригодится.

    ОтветитьУдалить