|
Большинство отечественных усилителей на полупроводниковых
приборах с выходной мощностью 15....100ватт на канал могут быть несложным путем
переделаны для использования в качестве трансляционных с мощностью равной сумме
двух каналов. Трансляционный усилитель отличается от обычного тем, что он
одноканальный (проще говоря монофонический, или-же каналы соединены в мост, или
параллельно работают на нагрузку), имеет выходной трансформатор (обеспечивающий
на выходе стандартное напряжение из ряда 15, 30, 120, 240в, в импортных 25, 50,
70, 100в, а также гальваническую развязку линии и элементов усилителя), диапазон
частот снизу ограничен частотой 50...100гц, так как трансформаторы на линии и в
усилителе рассчитаны на нижнюю рабочую частоту 50гц. Переделка обычного
усилителя в трансляционный делается следующим путем:
1. Усилитель (особенно 70-80 годов выпуска) проверяется на
исправность, нормальную работу на эквивалент нагрузки на синусоидальном сигнале
при номинальной мощности, при необходимости заменяются электролиты в сигнальных
цепях, фильтрах блока питания, проверяются и корректируются режимы транзисторов
блока усилителя мощности. Ток покоя не следует поднимать больше 70ма. Постоянное
напряжение на выходе должно быть не более 0.2в относительно корпуса (если
питание однополярное и на выходе стоит электролит, постоянного быть в принципе
не должно). Между выходами двух каналов не более 0.4в (это касается и усилителей
с однополярным питанием, так как в мостовом режиме конденсаторы лучше убрать).
2. Усилитель должен иметь защиту от перегрузки по току (в
эмиттерах или коллекторах транзисторов должны быть резисторы 0.1...1ом, к
которым подключены базы транзисторов, замыкающих входные цепи предвыходного
каскада).
3. Очень желательно (а фактически необходимо) наличие
задержки подключения нагрузки и защиты от постоянного напряжения на выходе. Если
блока защиты в усилителе нет, его следует собрать по какой-либо из известных
схем и поставить в усилитель. В случае однополярного питания защита не
нужна, хотя после объединения каналов мостом и выкидывания электролитов. она
может понадобиться. Защита от перегрева выходных транзисторов и силового
трансформатора приветствуется.
4. В некоторых усилителях имеется возможно ненамного
поднять напряжение питания блока УМ (радиолы Мелодия-101/104, электрофон
Мелодия-103) или предвыходных и выходных каскадов (Радиотехника-101) с помощью
секций вторичной обмотки силового трансформатора. Если это не вызывает
неприятных последствий для усилителя, то напряжение целесообразно поднять, это
увеличит в 1.4...2 раза выходную мощность, и в 1.2...1.4 раза эффективное
выходное напряжение. Если не хватит радиаторов или блока питания, придется
увеличить до 5...7ом сопротивление нагрузки (в расчетах могут получиться любые
подобные значения, для трансляционного усилителя это не важно, только лишь
по-другому считается выходной трансформатор. При работе с колонками следует
использовать 6 или 8-омные, или не врубать на всю громкость). Нужно следить,
чтобы другие блоки усилителя при этом получали допустимое напряжение (например в
Радиотехнике-101 при поднятии с +-26 до +-31в грелась обмотка реле в плате
защиты). Нужно принять соответствующие меры для нормальной работы этих блоков.
5. Выходные транзисторы усилителя для защиты от напряжения
самоиндукции выходного трансформатора следует защитить диодами. Если в исходном
усилителе этих диодов нет, их следует поставить.
6. Для сложения мощности двух каналов усилителя их
целесообразно соединить в мост. Лишь в редких случаях требуется использование
специального фазоинверторного каскада для входа одного из каналов, обычно
достаточно соединения по схеме на рисунке ниже. Коммутацию лучше всего сделать
на реле, хотя можно использовать многоконтактный переключатель П2К. Сам
переключатель (или кнопки включающие реле) могут быть вынесены в любое удобное
место. Еще желательно (если нету) сделать возможность использование внешнего
усилителя мощности и/или предварительно усилителя. Для обрезания частот ниже
50...100гц между предварительным усилителем и усилителем мощности нужно
поставить ФВЧ 1-2 порядка.
В качестве реле можно применить любые с подходящим
напряжением питания, последние два с током коммутации 1.5....3а (в зависимости
от мощности усилителя). Если усилитель имеет переключатель
"акустика1/акустика2", выполненный на отдельном реле (как в Амфитон-А1-01-2), то
оно и используется для переключения с колонок на трансформатор, параллельно его обмотке включаются
еще одно-два-три реле, коммутирующие слабосигнальные цепи усилителей мощности.
Фильтр (ФВЧ) может быть как пассивным, так и активным.
Ниже приведены их схемы.
Фильтры удобно рассчитывать в программе
FilterPro V2.0
7. Один из самых важных элементов трансляционного
усилителя - выходной трансформатор. В зависимости от требуемых напряжений его
можно как изготовить самостоятельно, так и использовать подходящий силовой, а
также ТВЗ, ТВК и прочие. Выходное напряжение усилителя (эффективное значение)
рассчитывается по формуле U=корень
квадратный (P*R), где P-номинальная
мощность усилителя, R-сопротивление нагрузки, на
которую он эту мощность отдает. Учитывая то, что усилитель мостовой, полученное
по этой формуле напряжение будет вдвое больше. Если было поднято напряжение
питания (см. пункт 4), то и выходное напряжение будет
больше. Его следует или пересчитать по формулам
здесь,
или измерить, подав на вход синусоидальный сигнал и подняв уровень до искажений
5%.
Напряжение первичной обмотки трансформатора берется на
15...25% больше напряжения усилителя. Напряжение вторичной обмотки (стандартное
30, 120, 240в) берется больше на ту-же величину, и плюс к тому больше на 10% (учитывается
КПД трансформатора). То есть, если усилитель выдает 20в, а выходное нужно
получить 30, то первичная обмотка должна быть 24в (20в+20%), вторичная 39в
((30в+20%)+10%).
Габаритная мощность трансформатора должна быть в 1.5....2 раза
больше номинальной мощности усилителя (в данном случае суммы двух каналов). То
есть если усилитель имеет мощность 50ватт на канал, то суммарная будет 100вт,
трансформатор должен быть 150-200вт
Как правило в усилителе нет места для установки выходного
трансформатора, в таком случае его следует делать в виде отдельного внешнего блока,
провод от него к усилителю должен быть максимально коротким. Если использовать
тороидальный трансформатор, то его не сложно поставить внутрь усилителя. Для
увеличения свободного места силовой трансформатор тоже можно заменить на
тороидальный (можно с немного бОльшим напряжением).
Иногда приходится выкидывать из усилителя не слишком
нужные блоки (индикаторы, предварительные усилители и прочее), чтобы освободить
место.
В некоторых случаях приходится подключать выходной
трансформатор через конденсатор емкостью 3...8тыс. мкф, и включенный параллельно
ему резистор мощностью 5-10вт сопротивлением 4...15ом. Дело в том, что
сопротивление обмотки трансформатора постоянному току в десятки раз меньше
сопротивления акустических систем, и даже небольшое постоянное напряжение на
выходе усилителя (оно может появляться и при сильной перегрузке) вызовет
достаточно большой постоянный ток, который может нарушить нормальную работу
усилителя. Это не относится к усилителям с однополярным питанием, хотя если
такой усилитель объединяется в мост, его конденсаторы может быть полезно
зашунтировать указанными выше резисторами (резисторы нужно подключать отдельными
контактами реле, так как они нужны только при работе в мостовом режиме).
8. Доработка предварительного усилителя (если не
используется внешний). Как правило трансляционный усилитель должен иметь
возможность подключения микрофона. Большинство усилителей не имеют микрофонного
усилителя, поэтому в качестве его целесообразно использовать усилитель-корректор
магнитного звукоснимателя, убрав из него цепь частотозависимой ООС, и подобрав
резистор цепи ООС для получения нужного коэффициента усиления (порядка 100...200
по напряжению). Также желательно сделать микшер на входе усилителя (вместо
селектора входов) с регулировкой уровня по каждому входу. Если нет возможности
поставить на передней панели нужное число регуляторов, нужно поставить регулятор
микрофонного входа, а остальные входы переключать селектором. Сам микшер удобнее
всего сделать пассивным, то есть сигнал с каждого входа делится скажем на 10,
поступает в одну точку, затем усиливается в 10раз. В некоторых усилителях
(например Радиотехника-101) усиление в 10 раз делается первым каскадом
темброблока, коэффициент усиления которого увеличивается с помощью цепи ООС. |
