DLS A4 Big Four Direct 8AZ LE и DLS A4 Big Four Direct 4AZ LE

DLS A4 Big Four Direct 8AZ LE.

Усилитель планируется для работы в двухполоске: на ВЧ динамики  и низкодобротные 8-омные миды.

Задача: безвозвратно доработать усилитель DLS Ultimate A4 Big Four, превратив его в усилитель DLS A4 Big Four Direct 8AZ LE, то есть сделать четырехканальный прямой (direct) усилитель с регулируемым коэффициентом усиления (gain control), из них два канала сделать  с регулируемым положительным выходным сопротивлением 0,7-15,0 Ом (AZ -Adjustable Z-source) для работы на динамик с импедансом 8 Ом, а также увеличить мощность, чтобы на 8 Ом усилитель выдавал больше 100 Вт. Чтобы не повторяться, про подобные варианты доработок можно почитать здесь.

Про регулирование выходного сопротивления УМЗЧ посредством комбинированной ООС здесь.

Состояние усилителя на 4+, все напряжения, шумы, наводки, постоянка на выходах УМ - в норме.

У всех  конденсаторов DLS 100,0*25V в обратной связи УМ через ножки потек электролит и особенно сильно проело дорожки диода D201 и R215, в остальных местах потекший электролит поел/окислил близлежащие дорожки и пайки SMD элементов (сами SMD элементы незначительно)..... многие места пришлось перепаивать (кто с этим сталкивался - знает, как припой из-за попавшего на  него электролита превращается в вонючую, непаяемую и   плохо проводящую "глину").

Разделим задачу на два этапа.

1. Доработка усилителя в директ (1 и 2 каналы будут работать на ВЧ, 3 и 4 каналы на НЧ).

2. Доработка 3 и 4 каналов под регулируемое выходное сопротивление и увеличение мощности.

Прóблем...  - не знаю как лучше быть с указанием элементов. Есть места на плате, где маркировка на плате не совпадает с маркировкой на схеме A4, а на схеме есть места, где неправильно указаны соединения, номиналы и т.п..

Например, на плате маркировка пары транзисторов во втором каскаде УМ Q305 и Q307 нанесена наоборот с парой  Q306 и Q308 ( тоже самое и в 4 канале)... 

Буду давать маркировку согласно схемы и упоминать в тексте, если есть разбежности в номиналах элементов. Главное, что на плате нет ошибок по полярности конденсаторов, остальное - мелочи.

1. Доработка усилителя в директ и в целом.

1. Выпаиваем  все ненужные элементы предварительных каскадов и фильтров.

 
2. Переносим потенциометры регуляторов гейна VR102/202 и VR302/402 ближе к входным RCA. Максимально используем оставшиеся ненужными дорожки от фильтров и отрезая/прорезая ненужные пути дорожек.

1-2 каналы:

Обратная сторона платы 1-2 каналов: 

3-4 каналы:

Обратная сторона платы 3-4 каналов:

 

3. Устанавливаем в эмиттерах транзисторов дифкасада УМ (Q101, Q102 и т.п.) резисторы типоразмера 0603 номиналом 100-300 Ом, прорезая дорожки и где нужно - слегка разворачивая транзистор. Были установлены резисторы 150 Ом.

2 канал.

3 канал.

4 канал.

4. В 1-2 каналах увеличиваем усиление УМ с 13 до 22,5 раз, для чего резисторы R126, R226, номиналом 12 кОм заменяем на резисторы номиналом 21,5 кОм.

5. Уменьшаем усиление ОУ U101 и U301 с 3,49 до 2 раз, для чего резисторы R104, R204, R304, R404 номиналом  2,49 кОм (по схеме должны стоять 7,5 кОм) заменяем на резисторы 1 кОм.
Таким образом в стоке усиление усилителя было 3,49*13=45,37 раз, а сейчас получилось почти такое же: 2*22,5=45 раз.

6. Оставляем только по два ОУ (U101, U103 и U301, U303) в каждой паре каналов, необходимые пути к разделительным конденсаторам делаются с помощью перемычек.
Устанавливаю ОУ LME49860.
7. Устанавливаем электролитические конденсаторы в питании предварительных каскадов (красные галки). Использовались конденсаторы Hichicon PW 220,0*25V (UPW1E221MPD1TD), Nichicon KZ 47,0*25V (UKZ1E470MPM), Elna  Silmic II 47,0*16V (RFS-16V470MG3#5), Elna Silmic II 47,0*25V (RFS-25V470MG3#5).
8. Разделительные конденсаторы C104, C204, C304, C404 устанавливаю Mundorf E-Cap AC RAW 100VDC/35VAC 10,0 мкФ (синие галки)
9. Конденсаторы в обратной связи УМ (С108, С208, С308, С408) устанавливаем Nichicon MUSE ES 220,0*16V (UES1C221MPM) в каналы НЧ, и 100,0*25V (UES1E101MPM) в канал ВЧ (зеленые галки).

 

10. На входе бортового питания вместо стоковых по 2200 мкФ перед каждым драйвером, устанавливаю по два конденсатора SAMWHA SD номиналом  6800,0*25V (С24, С25, С37, С38).

 
11. Так как у нас усилитель будет работать на нагрузку не меньше 4 Ом, исключаем из работы четвертое плечо транзисторов в выходных каскадах УМ. Для этого выпаиваем R136, R147, R148, R149 и т.п. по всем четырем каналам УМ.

12. На этом пока остановлюсь, закончился бюджет.


Примечания:
1.Развязка диф и усил. напр. по пит.
2. Стабилизаторы напряжения предвар.

2. Доработка 3-4 каналов под регулируемое выходное сопротивление и увеличение мощности.

Расчеты согласно программы combinos: в 3-4 каналах увеличиваем усиление УМ с 13 до 24 раз, для чего резисторы R326 и R426, номиналом 12 кОм заменяем на резисторы номиналом 24 кОм.

Усиление УМ увеличиваем до 24 раз специально (если точно, то нужен резистор 8/0,33=R1/1 кОм=24,24 кОм). Это так нужно, чтобы усиление усилителя не изменялось при регулировке выходного сопротивления усилителя. Поэтому тут надо выдержать необходимые соотношения  в делителе при использовании стандартного номинала резистора датчика тока  Rt (0,33 Ом)).

Сопротивление динамика 8 Ом, датчик тока 0,33 Ом, потенциометр R2 в данном случае использовался из LPF фильтра усилителя (VR2). При ограничивающем резисторе в 560 Ом и потенциометре 20 кОм (R2) регулировку выходного сопротивления можно будет производить в пределах 0,715-14,5 Ом.

1. Для построения цепей комбинированной ООС и получения 100% ООС по постоянному току, меняем местами в обратной связи резисторы и конденсаторы R317, C308 и R417, C408.

Резисторы, для удобства и надежности крепления, использовал выводные металло-пленочные 1 кОм 0,6W производства Firstronics (RM0207SFCN1001T52).

2. Для первого варианта такой доработки по этому усилителю, увеличиваем напряжение вторичного питания до ± 45 вольт, чтобы понять какие получатся режимы  транзисторов в 1-2 каскадах УМ.

Перематываем трансформатор.
Вместо 2*12 витков вторички, наматываем 2*18 витков эмалированным проводом ПЭЛ диаметром 1,32 мм. Заливаем шеллаком.

3. Производим замену конденсаторов во вторичке на номиналы 1000-2200 мкФ напряжением 50-63 вольта (CX31, 32, 33, 34, 301, 303, 304, 306, 308, 309, 401, 403, 404, 406, 408, 409).

Установлены следующие типы конденсаторов:
- Hitano EFH 1000uF 50V (EFH102M50B) - 4 шт.
- SAMWHA SD 2200uF 63V - 4 шт.
- SAMWHA SD 1000uF 63V - 4 шт.
- Hitano EXR 1000uF 50V (EXR102M50B) - 4 шт.
Итого в сумме (по измерениям) получилось в обоих плечах 21200,0 мкФ (на каждое напряжение вторички 10600,0 мкФ).

4. Во втором каскаде УМ ( дифусилитель по каскодной схеме..) заменяем транзисторы Q307, Q407, так как напряжение на переходах КЭ напряжение достигает 74-76 вольт, а транзисторы MPSA56 восмидесятивольтовые. Делаем замену заодно и Q308, Q408 на более высоковольтные транзисторы.

Заменил Q307, Q407, Q308 и Q408 на MPSA93.

5. Также, так как неизвестно на какое напряжение стоят конденсаторы С310, С410, - меняем их на более высоковольтные (заодно и С311, С411). Хочется верить, что там установлены на 100 вольт (в стоке на конденсаторах было до 40 вольт, а сейчас стало за 76 вольт), но так как спецификации на усилитель я не видел, то установил конденсаторы 100pF 1000V NP0 1206 (просто на меньшее напряжение не было в магазине, а так - достаточно 200 вольтовых).

6. Резисторы R320 и R420 заменяем на 33 кОм (по схеме и на плате стоят 22 кОм).

7. Резисторы R321 и R421 заменяем на 6,34 кОм (по схеме должны стоять 5,6 кОм, а стояли 3,3 кОм). Установил резисторы FM0207-6K34FT-Cinetech

8. Заменяем балластные резисторы RA36 и RA37 в стабилизаторах вторичного напряжения на номинал 7,5 кОм. Дополнительно гасящих резисторов (из-за повышенного напряжения до 45 вольт) до транзисторов QA11 и QA12 ставить нет необходимости, так как и по расчетам (из-за меньшего количества ОУ) (и получилось практически) - на транзисторах рассеивается мощность не больше, чем была в стоке.

9. Устанавливаем резисторы 0,33 Ом 5W  в разрыв минусовых дорожек выходов УМ 3 и 4 каналов.

10. По индикации включенного состояния усилителя (синенький светодиод): в разрыв дорожки от диода D42 к минусовому напряжению вторички устанавливаем резистор 15 кОм.
11. Заменяем стабилитрон ZDA9 на BZV55-C24, а резисторы R315 и  R415 на 47 кОм.
12. Заменяем резисторы RP317 и RP417 на 2 кОм (стояли 3,2 кОм).

13. Мягкий запуск преобразователя U1 TL494 (R8 - 10 мкФ, R9 - 10 кОм)

Собранный усилитель:

Включаем усилитель.

Заработал.

Пришлось заменить потенциометр гейна 1-2 каналов, слишком уж он шуршал и в крайних положениях, да еще где-то посередине, пропадал сигнал в 1 канале. Поставил потенциометр номиналом B20K, а  R301 и R401 заменил на 47 кОм.

Постоянка на выходах УМ в пределах 0,1-5,1 мВ.
Ток холостого хода при 14,4 вольтах входного напряжения:  был 0,91 ампера, теперь стал 0,89 ампера.
При 14,4 вольт бортового питания напряжение во вторичке без нагрузки ± 45,0 вольт
При 12,4 вольт бортового питания напряжение во вторичке без нагрузки ± 39,0 вольт.

Измеряем мощность на нагрузке 8 Ом.
При 14,4 вольтах - 110 Вт
При 12,4 вольтах  - 85 Вт.
Это нас вполне устраивает. :)

Чувствительность всех каналов осталась такая-же как и была -  от 7,0 вольт и ниже.
Наводок на выходах УМ не видно (2 мВ), так как  шум 2 мВ.
Все каналы глубина сцены: 6,0 единиц начало и 9,5 конец.

Примечания:
1. Теперь если понадобится - можно смело повышать напряжение до ± 48 вольт (2*19 витков), не забывая погасить десяток вольт перед QA11 и QA12.
2. Повышение напряжения таки сделало очень быстрыми 3-4 каналы...

Литература:
1. http://douglas-self.com/ampins/dipa/dipa.htm#0

 

DLS A4 Big Four Direct 4AZ LE.

Задача: безвозвратно доработать усилитель DLS Ultimate A4 Big Four, превратив его в усилитель DLS A4 Big Four Direct 4AZ LE, то есть сделать четырехканальный прямой (direct) усилитель с регулируемым коэффициентом усиления (gain control), из них 3-4 каналы сделать с регулируемым положительным выходным сопротивлением 0,4 - 5,0 Ом (AZ -Adjustable Z-source) для работы на НЧ динамик с импедансом 4 Ом, а также увеличить мощность (чтобы на 4 Ом усилитель по 3 и 4 каналам выдавал примерно по 130-140 Вт). 

1-2 каналы будут работать на ВЧ динамик 4-8 Ом.

Были жалобы на работу усилителя - постоянно отключаются 3-4 каналы, потом опять начинают работать и так по кругу. 

Состояние усилителя на 4, на плате есть следы мелкого ремонта. На выходной минусовой клемме УМ 2 канала срезана резьба (придется перерезать резьбу на M5 и поставить винт DIN914 M5x8).

Прозвонка показала, что пробит транзистор QA11 TIP31 и стабилитрон ZDA5 положительного напряжения предварительных каскадов 3-4 каналов и еще пару отказавших деталей по мелочи. 

Тут точно такая же  картина (как и у многих усилителей А4) с  конденсаторами DLS 100,0*25V в обратной связи УМ (С108, С208, С308, С408) - потекший электролит с этих конденсаторов проел/окислил/замкнул близлежащие дорожки, переходные отверстия и пайки SMD элементов. Собственно почему и пробило QA11 и ZDA5 (разъело пайку, замкнул и сгорел CX37) и еще временами отключался 2 канал (съело припой и сам R216)....  :(

1. Доработка 3-4 каналов под регулируемое выходное сопротивление и увеличение мощности.

1. Выпаиваем  все ненужные элементы предварительных каскадов и фильтров.

2. Оставляем только два ОУ (U301, U303), необходимые пути от ОУ U303 к потенциометру VR302 и от U301 к разделительным конденсаторам делаются с помощью подходящих стоковых дорожек и перемычек. Установлены ОУ LME49860 на переходниках SO8/DIP8.

3. В 3-4 каналах увеличиваем усиление УМ с 13 до 18,2 раз, для чего резисторы R326 и R426, номиналом 12 кОм заменяем на резисторы номиналом 18,2 кОм.

Сопротивление динамика 4 Ом, датчик тока 0,22 Ом, потенциометр R2 стоковый из LPF фильтра усилителя (VR2). 

При ограничивающем резисторе в 910 Ом и потенциометре 20 кОм (R2) регулировку выходного сопротивления можно будет производить в пределах от 0,4 до 4,5 Ом.
4. Для построения цепей комбинированной ООС и получения 100% ООС по постоянному току, меняем местами в обратной связи резисторы и конденсаторы R317, C308 и R417, C408. Резисторы установлены MFR050SSFTB-1KR.
5. Перематываем трансформатор. Вместо 2*12 витков вторички, наматываем 2*14 витков эмалированным проводом ПЭЛ диаметром 1,4 мм. Заливаем шеллаком.

6. Производим замену конденсаторов во вторичке на номиналы 1000*50 (4 шт) и 3300 мкФ напряжением 35 вольт (14 шт. - CX32, 34, 301, 303, 304, 306, 308, 309, 401, 403, 404, 406, 408, 409), 4 штуки 4,7 мкФ*100 вольт оставил стоковые и еще два конденсатора 2200*35 вольт (CX31 и CX33).

Итого в сумме получилось в обоих плечах 54600 мкФ (измеренное значение - по 27100 мкФ на каждое напряжение вторички).

7. Устанавливаем резисторы 0,22 Ом 5W в разрыв минусовых дорожек выходов УМ 3 и 4 каналов.

8. Заменяем стабилитрон ZDA9 на BZV55-C15, а резисторы R315 и R415 на 33 кОм.

9. Переносим потенциометр гейна ближе к входам RCA, потенциометр ALPS RK09 B50K.

10. Стабилитроны ZDA5 и ZDA5 устанавливаем BZV55-C16.

11. На входе бортового питания вместо стоковых по 1000 и 2200 мкФ перед драйвером, устанавливаем конденсаторы SAMWHA SD номиналом 3300*35V (С38) и далее три штуки 4700,0*25V (С35, C36, С37).

12. Конденсаторы CP301 и 401, C301 и 401, C305 и 405 - 100 пФ.

13. Устанавливаем в эмиттерах транзисторов дифкаскадов УМ (Q301, Q302 и Q401, Q402) резисторы типоразмера 0603 номиналом 150 Ом, прорезая дорожки и где нужно - слегка разворачивая некоторые транзисторы.

14. Устанавливаем в питании предварительных каскадов вместо танталовых разные электролитические конденсаторы  (СX35, 36, 37, 38, 39, 40) - FC, Cerafine, Silmic II.

15. Конденсаторы C308 и С408 - устанавливаем биполярные Panasonic BP 330*25V (ECE-A1EN331U).

16. Разделительные конденсаторы С304 и С404 - Elna Silmic II номиналом 47*50V.

17. Плавный запуск ШИМ контроллера U1 (R8 - ставим 10 мкФ, R9 - 47 кОм).

18. Резисторы R304 и R404 - 1,3 кОм

Включаем усилитель.

Ток холостого хода при 14,4 вольтах входного напряжения - 0,83 ампера.

Постоянка на выходах УМ в пределах 5,1-12,2 мВ.

При 14,4 вольт бортового питания напряжение во вторичке без нагрузки ± 35,0 вольт

При 12,0 вольт бортового питания напряжение во вторичке без нагрузки ± 29,1 вольт.

Измеряем мощность на нагрузке 4 Ом.
При 14,4 вольтах бортового - выходная мощность 140 Вт на канал.

2. Доработка 1-2 каналов. 

1. Выпаиваем  все ненужные элементы предварительных каскадов и фильтров.

2. В 1-2 каналах увеличиваем усиление УМ с 13 до 19,2 раз, для чего резисторы R126, R226, номиналом 12 кОм заменяем на резисторы номиналом 18,2 кОм.

3. Переносим потенциометр регулятора гейна VR102/202 ближе к входным RCA. Максимально используем оставшиеся ненужными дорожки от фильтров и отрезая/прорезая ненужные пути дорожек.

4. Оставляем только два ОУ (U101, U103), необходимые пути от ОУ U103 к потенциометру VR102/202 и от U101 к разделительным конденсаторам делаются с помощью подходящих стоковых дорожек и перемычек. Резисторы R104 и R204 - 1,1 кОм.

Установлены ОУ LME49860 на переходниках SO8/DIP8.

5.  Конденсаторы CP101 и 201, C101 и 201, C105 и 205 - 100 пФ.

6. Устанавливаем в эмиттерах транзисторов дифкаскадов УМ (Q101, Q102 и Q201, Q202) резисторы типоразмера 0603 номиналом 150 Ом, прорезая дорожки и где нужно - слегка разворачивая некоторые транзисторы.

7. Стабилитроны ZD5 и ZD6 устанавливаем BZV55-C16.

8.Устанавливаем в питании предварительных каскадов вместо танталовых разные электролитические конденсаторы (СX21, 22, 23, 24, 25, 26) - FC, Cerafine, Silmic II.

9. Конденсаторы C108 и С208 - устанавливаем биполярные Panasonic BP 220*10V (ECE-A1AN221U).

10.  Разделительные конденсаторы С304 и С404 - Elna Silmic II номиналом 10*50V.

11. На входе бортового питания вместо стоковых по 1000 и 2200 мкФ перед драйвером, устанавливаем конденсаторы SAMWHA SD номиналом 3300*35V (С24) и далее три штуки 4700,0*25V (С25, C26, С27).

12. Так как у нас усилитель будет работать на нагрузку не меньше 4 Ом, исключаем из работы четвертое плечо транзисторов в выходных каскадах УМ 1-2 каналов. Для этого выпаиваем резисторы R136, R147, R148, R149, R236, R247, R248, R249.

Чувствительность всех каналов осталась почти как и была -  от 8,0 до 0,4 вольт 
Все каналы глубина сцены: 6,5-7,5-8,5-9,5, по ширине ровно по динамикам на всех эшелонах.

Отличная атака. 

1-2 каналы работают на 4-8 Ом

3-4 каналы только на 4 Ом.

Примечания:

1.