Japońskie wzmacniacze tranzystorowe z lat 80. i 90. oraz produkowane obecnie - porównanie parametrów i wykonania

[Romekd]

Prezentację wyników parametrów wzmacniacza Creek Evolution rozpocznę od przedstawienia poziomów zniekształceń THD dla różnych poziomów mocy wyjściowej. Przed wykonaniem pomiarów sprawdziłem prądy spoczynkowe tranzystorów mocy. W jednym kanale prąd ten wynosił ok. 0,7 mA, w drugim ok. 0,9 mA. Pomyślałem, że to wartość absolutnie za niska i zacząłem "kopać" w internecie w poszukiwaniu informacji o poprawnej wartości prądu spoczynkowego w tym urządzeniu. Natrafiłem na forum dyskusyjne, gdzie jeden z użytkowników zmierzył w swoim egzemplarzu takiego samego urządzenia prądy o wartości ok 1 mA. Inni zaczęli mu doradzać, że to wartość absolutnie za niska i powinien ustawić w każdym z kanałów co najmniej 20 mA. Po iluś tam wypowiedziach odezwał się inny użytkownik, któremu udało się skontaktować z producentem, który podobno odpisał mu, że 1 mA to wartość poprawna i że maksymalnie można ustawić 3 mA na kanał, gdyż inaczej wzmacniaczowi może zagrażać "ucieczka termiczna", która skończy się zniszczeniem tranzystorów wyjściowych. Przedzwoniłem do mojego kolegi, który był właścicielem Creeka i zapytałem czy obserwował może coś niepokojącego w dźwięku, jakieś zniekształcenia, szorstkość sopranów... Zaprzeczył, wychwalając rewelacyjne brzmienie wzmacniacza. Podgrzałem więc radiator do ok. 60°C (prąd minimalnie przekroczył 1 mA) i ustawiłem dokładnie 3 mA prądu spoczynkowego. Tak po tej regulacji wypadły zniekształcenia THD przy częstotliwości 1 kHz.

-
Pozdrawiam
Romek

[Tomek Janiszewski]

Wspomniany przez Kol. krzem3 "cyfrowy" (w klasie "D") wzmacniacz o maksymalnej mocy wyjściowej 2 x 240 W przy normalnym "relaksującym" słuchaniu muzyki

Czyli dokładnie tak jak przypuszczałem. Kupuje się hybrydowego SUVa aby jeździć nim po papierosy do kiosku za rogiem.

wykazywał średni pobór mocy na poziomie zaledwie 2 W (średni prąd pobierany wynosił 68 mA przy napięciu zasilania 32 V).

Tyle samo pobierałby przy podobnym słuchaniu tranzystorowy wzmacniacz w średnio głębokiej klasie AB, np. na acetkach, adetkach, BD354/355 albo i zupełnie współczesnych parach komplementarnych. Z jedną różnicą: taki wzmacniacz w pełni analogowy (i zasilacz sieciowy do niego!) nie wypuszczałby zupełnie drobnego ułamka pobieranej mocy w eter. Kto wie, może mam takiego lub podobnego audiofila za ścianą któremu czasem zdarza się odpalić taki wzmacniaczyk o 6 rano na kilka lub kilkanaście minut, wskutek czego zamiast Sygnałów Dnia słyszę w swojej Szarotce przeraźliwy ryk?

Porównanie tej mocy z mocą pobieraną przez najprostszy wzmacniacz lampowy z dwoma ECL86, pracującymi w klasie A mogłoby przyprawić o zawrót głowy... Już na samo żarzenie lamp potrzebowalibyśmy prawie 2 x 4,2 W, plus jakieś 17 W (minimum) na straty mocy po stronie zasilacza anodowego. Tak więc lampowe "chucherko" o znikomej dopuszczalnej mocy oddawanej pobierałoby pond 10 razy większą moc przy normalnym słuchaniu muzyki...

Ależ nie upierałem się na wzmacniacz lampowy. Mógłby to z powodzeniem być i wzmacniacz tranzystorowy; nawet w czystej klasie A przy poborze mocy 2W mógłby dostarczyć do głośnika prawie 1W. Na dużych kolumnach (nie takich komputerowych) wystarczyłoby to chyba do wyraźnego słuchania?

Jedyną zaletą wzmacniacza lampowego byłby ciekawy wygląd "retro", z żarzącymi się "romantycznie" szklanymi bańkami i lepsze dla niektórych melomanów (i audiofilów ) brzmienie muzyki...

Muszę przyznać że i ja wolałbym słuchać wzmacniacza wprowadzającego takie zniekształcenia jak prezentowany przez Ciebie stopień na E88CC, niż tych jakie wprowadzał lekko przesterowany wzmacniacz scalony. I nie ma to nic wspólnego z audiofilskością: tak lampy jak i zniekształceń.

[Romekd]

Tomku, sprawdziłem poziom zaburzeń przewodzonych i emitowanych, które generował ten wzmacniacz Kolegi Janusza. Nie był on wyższy od poziomu zakłóceń elektromagnetycznych EMC, które generowały przeciętne zasilacze impulsowe od laptopów Firma Texas Instrument wypuszczając na runek układ scalonej końcówki, pracującej w klasie D zdawała sobie sprawę, że jeśli ta "kość" będzie generowała nadmierny poziom "smogu elektromagnetycznego", to nikt nie będzie mógł go stosować w sprzęcie, dopuszczonym do użytku domowego. Za co niejedną ścianą, sufitem i podłogą swojego domu możesz mieć sąsiada oglądającego w danym momencie nowoczesny telewizor LCD, w którym również użyto scalonych wzmacniaczy pracujących w klasie D, ale mniej zaawansowanych technologicznie, które przez to bardziej zaśmiecają "eter" niż zaprezentowany tu na forum chiński wzmacniacz audio.
Pozdrawiam
Romek

[Romekd]

Przedstawiam kolejną porcję wyników z pomiarów wzmacniacza Creek Evolution. Pomiary wykazały, że poziomy zniekształceń intermodulacyjnych tego wzmacniacza są na tyle niskie, że również to urządzenie może zapewniać wierne odtwarzanie dźwięku o doskonałej jakości. Poniżej wartości zniekształceń IMD dla częstotliwości 250 Hz i 8 kHz o stosunku amplitud 4:1.

-
Oraz wartości zniekształceń intermodulacyjnych dla częstotliwości 19 kHz i 20 kHz o stosunku amplitud 1:1.

-
Poniżej poziomy zniekształceń transjentowych DIM.

-
https://www.analog.com/media/en/trainin ... MT-053.pdf

Pozdrawiam
Romek

[Romekd]

Wcześniej pisząc o przesłuchach międzykanałowych wspomniałem o ciekawym, przynajmniej jak dla mnie, zachowaniu się wzmacniaczy audio. Okazuje się, że zniekształcenia chętniej przenikają z kanału do kanału stereo niż sygnał podstawowy, obecny w kanale wysterowanym. Dobrze to widać na kolejnych wykresach, które przedstawiają poziomy przesłuchów przy pełnym wysterowaniu jednego kanału i przy obciążeniu obu kanałów rezystancją 8 Ω. Podczas pomiarów wejście kanału niewysterowanego zablokowane zostało terminalem 1 kΩ. Drugi kanał był wysterowany do osiągnięcia mocy 50 W/8 Ω. Na wykresach podałem również poziom zniekształceń, towarzyszący sygnałowi podstawowemu z przesłuchów.

-
Pozdrawiam
Romek

[Marek7HBV]

Cóż Ktoś dobrze wymyślił monobloki-a ja myślałem że to jakiś słabeusz nie dawał rady podnieść kompletnego urządzenia

[Romekd]

Marek7HBV
Zjawisko jest naprawdę intrygujące, gdyż poziom zniekształceń THD w kanale niewysterowanym potrafi być niekiedy wyższy niż w kanale wysterowanym, w stosunku do poziomu sygnału wyjściowego z kanału wysterowanego... Co najciekawsze we wzmacniaczu Creek Evolution zasilacze stopni mocy zostały rozdzielone - są dwa mostki prostownicze, dwa komplety kondensatorów w filtrach zasilacza, choć wspólne dla obu obwodów pozostaje uzwojenie transformatora (z odczepem podpiętym do masy). Zauważyłem również że lepszą opinię u melomanów mają sprzęty, w których większy poziom ma druga harmoniczna w stosunku do trzeciej. W urządzeniach gdzie trzecia harmoniczna zdecydowanie dominuje nad drugą, oceny tych sprzętów są niższe. W sprzętach wyżej cenionych przez ich właścicieli za dobre brzmienie również nieco inaczej rozkładają się składowe zniekształceń intermodulacyjnych. Może to przypadek, gdyż zniekształcenia te w dobrych wzmacniaczach w ogóle mają niski poziom i nie powinny być słyszalne. A może coś jednak w tym jest...

Pozdrawiam
Romek

[Romekd]

Wcześniej podałem poziomy zakłóceń i wartość przesłuchów międzykanałowych, więc zostały mi do przedstawienia już tylko parametry szumowe wzmacniacza Creek Evolution. Odstęp szumu i zakłóceń od sygnału użytecznego zmierzyłem dla mocy wyjściowej 50 W/8 Ω, czyli względem napięcia 20 Vrms (20 V = 0 dBFS na wykresach). Producent określił moc urządzenia na 2 x 85 W/8 Ω, której to mocy odpowiadałoby napięcie skuteczne 26,077 V, czyli wyższe o ok. 2,3 dB. Taką wartość należałoby odjąć od podanej na wykresach, by dowiedzieć się jak wypadnie odstęp zakłóceń i szumów od sygnału użytecznego dla pełnej mocy wyjściowej wzmacniacza (jeżeli na wykresie jest podana wartość np. -94,1 dB to dla pełnej mocy otrzymamy -96,4 dB; względem mocy 0,5 W należałoby odjąć 20 dB, a względem mocy 50 mW trzeba od wartości z wykresów odjąć 30 dB). Pomiaru dokonywałem przy ustawionej pełnej sile głosu (wartość 80 na wyświetlaczu) dla wejść zablokowanych rezystorem: 10 Ω, 100 Ω, 1 kΩ, 10 kΩ i 100 kΩ.
Poziom szumów własnych urządzenia zmniejszał się wraz ze wzrostem oporności terminatora, podłączonego do gniazda cinch, co rzadko ma miejsce we wzmacniaczach (przeważnie szumy rosną wraz ze zwiększaniem wartości parametru Rg), ale jest łatwe do wyjaśnienia i zrozumienia. Poniżej wykresy.

-
Ciekawą rzeczą jest większy wzrost szumów w okolicach częstotliwości 800 Hz, wyraźny dla niskich wartości rezystancji źródła sygnału (zaznaczyłem to miejsce na wykresach czerwoną strzałką).

Pozdrawiam
Romek

[Romekd]

Czołem.
Panowie, w zeszłym roku znajomy podrzucił mi do przejrzenia i remontu zintegrowany japoński wzmacniacz firmy Technics o symbolu SU-VX820, wyprodukowany w roku 1992, czyli mający już ok. 30 lat. Ponoć sprzęt ten był kierowany głównie na rynek niemiecki, a Niemcy zażyczyli sobie by wzmacniacz nie zawierał popularnych jeszcze w latach 80. scalonych układów hybrydowych (obecnie praktycznie niedostępnych), a tranzystorowe stopnie wyjściowe (nie zweryfikowałem tej informacji, więc nie wiem czy jest prawdziwa), łatwe w diagnozowaniu oraz znacznie prostsze i tańsze w ewentualnych naprawach.
Wzmacniacz wyglądem przypomina te produkowane w latach 80., ale w moim odczuciu zastosowane w nim rozwiązania są dużo lepiej przemyślane i pozwalające uzyskać jeszcze lepsze parametry techniczne. Poniżej wygląd urządzenia od frontu.

I bardzo schludnie wyglądające wnętrze urządzenia.

Nie ma tu już mnóstwa cienkich przewodów jak w poprzednich modelach tej firmy, plątających się po wnętrzu, "zbierających" i "rozsiewających" zakłócenia. Przed kondensatorami filtru widać parę przewodów i są one podłączone do płytki z przełącznikiem sieciowym. Za kondensatorami 10000 μF/63 V znajduje się prostownik wykonany na tradycyjnych diodach krzemowych, z tym że łączonych po dwie równolegle, co powoduje że jest ich w sumie osiem sztuk. Płytkę prostownika z płytką zamontowaną na transformatorze sieciowym łączy płaski przewód wstążkowy o dość grubych żyłach, połączonych po dwie równolegle, dla zmniejszenia rezystancji połączeń między płytkami.

Transformator sieciowy znajduje się w lewym tylnym rogu urządzenia, przez co jest najbardziej oddalony od obwodów wejściowych (przedwzmacniacza gramofonowego dla wkładek gramofonowych typu MM i MC, przełącznika wejść dla wzmacniacza i przełącznika wejść dla dwóch pętli magnetofonowych), dzięki czemu maksymalnie zredukowano wpływ zmiennego pola magnetycznego z transformatora na czułe obwody wejściowe urządzenia. Przełączniki znajdują się bezpośrednio na płytce z gniazdami cinch i są połączone z panelem frontowym elastycznymi cięgnami, co pozwoliło skrócić drogę sygnału audio do niezbędnego minimum, zmniejszając poziom przesłuchów między kanałami stereo.

Radiator, na którym zamontowano tranzystory stopni wyjściowych ma sporej długości pióra, które dobrze rozpraszają moc traconą w tranzystorach, utrzymując je w dopuszczalnej dla ich bezpiecznej pracy temperaturze (wzmacniacz może być obciążony zestawami głośnikowymi o impedancji 4 omów, oddając do nich po 135 W mocy znamionowej na kanał). Co ciekawe na radiatorach znajdują się cztery duże tranzystory bipolarne, choć urządzenie pracuje w słynnej dla firmy Technics klasie "MOS class AA" (to taka nazwa "marketingowa", wymyślona przez Technicsa ; we wcześniejszych wzmacniaczach ze scalonymi układami hybrydowymi ciężko się było zorientować jak układy te funkcjonują, gdyż nigdzie nie były opublikowane ich wewnętrzne schematy elektryczne; w tranzystorowym niczego nie dało się ukryć... ). Za to mosfety zostały wykorzystane w prądowym wzmacniaczu pracującym w kasie A, który przez jeszcze inne wzmacniacze (operacyjne) steruje tranzystorami wyjściowymi (spróbuję opisać zasadę działania tych bloków w kolejnym poście). Poniżej zdjęcie, na którym widać płytę główną urządzenia z oboma parami bipolarnych tranzystorów wyjściowych oraz mosfety wyjściowe stopnia sterującego, znajdujące się na małym aluminiowym radiatorze).

Znajomy opisał mi problem ze sprzętem, który polegał na bardzo częstych zanikach mocy na wyjściach głośnikowych, więc pierwszymi podejrzanymi podzespołami wydały mi się przekaźniki, załączające zespoły głośnikowe do wyjść stopni mocy po ustaleniu się warunków pracy elektroniki, chwilę po włączeniu urządzenia przełącznikiem sieciowym. Stan tych przekaźników po 30. latach pracy urządzenia okazał się jednak idealny, gdyż przekaźniki wykonane zostały w wersji hermetycznej (to może potwierdzać, że w innych wzmacniaczach styki przekaźników się nie wypalają/choć tak twierdzą niektórzy elektronicy/, a zwyczajnie pokrywają izolującym siarczkiem srebra, gdyż nie są odizolowane od powietrza zawierającego w swoim składzie pewne ilości lotnych związków siarki...).

Niestety w urządzeniu zostały użyte tradycyjne przełączniki ze stykami srebrzonymi (nieizolowanymi od otoczenia), które pokryły się grubą warstwą nalotu z siarczku srebra, uniemożliwiającego dobry kontakt elektryczny między nimi...

Ktoś przede mną próbował je naprawić jakimś płynem w sprayu (może było to S61 lub WD-40 ), o czym świadczyły tłuste "ślady" na tekstolicie utrzymującym nieruchome styki... Niestety bez mechanicznego oczyszczenia, wypolerowania i pokrycia warstwą ochronną styków niemożliwe jest szybkie naprawienie tego typu przełączników żadną dostępną na rynku "chemią"...

Zaciekawił mnie stan elektrolitycznych kondensatorów o pojemności 3300 μF/6,3 V (Panasonic, typ AU), pracujących przez kilkadziesiąt lat przy zerowym napięciu polaryzacyjnym w przedwzmacniaczu gramofonowym.

Same wzmacniacze wykonane zostały na dobrych (jak na lata 90.) wzmacniaczach operacyjnych, poprzedzonych wzmacniaczami różnicowymi z tranzystorami j-fet typu 2SK170GR. Stan techniczny zielonych kondensatorów elektrolitycznych okazał się jednak idealny - miały bardzo małą upływność przy napięciu 6 V, pojemność równą ponad 3000 μF (każdy miał ok. 3100 μF) i niską wartość ESR. Jednak niektórym firmom udawało się wykonać niezłe kondensatory elektrolityczne o stabilnych parametrach, mimo upływu ok 30 lat i pracy bez polaryzacji...

Inną bolączką urządzenia były popękane połączenia lutowane (powszechnie choć niepoprawnie nazywanymi przez większość fachowców "zimnymi lutami") przy wyprowadzeniach grzejących się tranzystorów, drgających wyprowadzeniach przekaźników i "pracujących mechanicznie" (przy wkładaniu i wyciąganiu wtyków) wyprowadzeniach styków gniazd typu cinch.

Pozdrawiam
Romek

[Krzysztof_M]

Inną bolączką urządzenia były popękane połączenia lutowane (powszechnie choć niepoprawnie nazywanymi przez większość fachowców "zimnymi lutami") przy wyprowadzeniach grzejących się tranzystorów, drgających wyprowadzeniach przekaźników i "pracujących mechanicznie" (przy wkładaniu i wyciąganiu wtyków) wyprowadzeniach styków gniazd typu cinch.

Jestem bardzo ciekawy Twoich odkryć w temacie słynnej "MOS class AA".

A co do "zimnych lutów" - mógłbyś, bez wnikania w nadmierne drobiazgi, łopatologicznie odnieść się do tego terminu?
Od zawsze, gdy otwierałem stare urządzenie i znajdowałem takie "zimne luty" to nazywałem je "zimnymi lutami"
Pierwszy raz spotkałem się z tym terminem i przyswoiłem go sobie gdy podglądałem serwisanta gdy w domu naprawiał nam starego Rubina 714p.
Już się elektroniką bawiłem i zadawałem niewygodne pytania

I po tym, co pokazałeś na zdjęciu też nazwałbym to "zimnym lutem" chociaż rozumiem, że według Ciebie nie powinienem ...

[Romekd]

Czołem.

Inną bolączką urządzenia były popękane połączenia lutowane (powszechnie choć niepoprawnie nazywanymi przez większość fachowców "zimnymi lutami") przy wyprowadzeniach grzejących się tranzystorów, drgających wyprowadzeniach przekaźników i "pracujących mechanicznie" (przy wkładaniu i wyciąganiu wtyków) wyprowadzeniach styków gniazd typu cinch.

Jestem bardzo ciekawy Twoich odkryć w temacie słynnej "MOS class AA".

A co do "zimnych lutów" - mógłbyś, bez wnikania w nadmierne drobiazgi, łopatologicznie odnieść się do tego terminu?
Od zawsze, gdy otwierałem stare urządzenie i znajdowałem takie "zimne luty" to nazywałem je "zimnymi lutami"
Pierwszy raz spotkałem się z tym terminem i przyswoiłem go sobie gdy podglądałem serwisanta gdy w domu naprawiał nam starego Rubina 714p.
Już się elektroniką bawiłem i zadawałem niewygodne pytania

I po tym, co pokazałeś na zdjęciu też nazwałbym to "zimnym lutem" chociaż rozumiem, że według Ciebie nie powinienem ...

Określenie "zimny lut" odnosi się do nieprawidłowego procesu lutowania, czyli takiego, który nie został wykonany właściwie. To będzie krótkie wytłumaczenie dla początkujących, za co przepraszam bardziej doświadczonych użytkowników...

By dwa metale zostały ze sobą prawidłowo i trwale połączone spoiwem lutowniczym, wymagane jest spełnienie trzech warunków.

1. Oba metale muszą być odpowiednio czyste (w procesie lutowania może być użyty topnik, który rozpuści naloty /tlenki, siarczki itp./ na łączonych metalach, pozwalając cynie na wniknięcie wgłąb obu metali).

2. Oba łączone metale muszą mieć temperaturę odpowiednio wyższą od temperatury topnienia spoiwa lutowniczego (warunek ten jest niezbędnie konieczny).

3. Proces lutowania musi trwać odpowiednio długo, by spoiwo zdążyło odpowiednio głęboko wniknąć w obie łączone powierzchnie metali, zapewniając w ten sposób większą wytrzymałość mechaniczną połączenia.

Pojęcie "zimny lut" zostało opisane nawet w Wikipedii:

https://pl.wikipedia.org/wiki/Zimny_lut

podobnie jak opisany został proces lutowania/spawania.

https://pl.wikipedia.org/wiki/Lut_(technologia)

W większości przypadków problemy z połączeniami lutowniczymi są inne. Przy ręcznym lutowaniu, wszystkie połączenia wykonywane były wystarczającą ilością cyny (stopu lutowniczego, którego raczej w tamtym czasie nie żałowano...), więc te potrafiły wytrzymywać bardzo długi okres czasu. Przy lutowaniu automatycznym (w piecach lub na fali) z czasem zaczęto stosować coraz większe oszczędności. By koszty były niższe, starano się skrócić czas lutowania i ograniczyć do niezbędnego minimum ilość zużywanego spoiwa lutowniczego. Efektem takich działań było to, że połączenia stawały się coraz słabsze i przy narażeniach na oddziaływanie mechaniczne (np. gniazda cinch, jak we wzmacniaczu Technicsa) lub odkształcenia termiczne (końcówki tranzystorów, rezystorów, scalonych stopni mocy itp.) cyna łącząca powierzchnie obu metali pękała i połączenie elektryczne między wyprowadzeniami elementów i punktami lutowniczymi na płytkach PCB stawały się mniej pewne, a często dochodziło do powstawania zupełnych przerw, a nawet wypalania się doprowadzeń, punktów lutowniczych i nadpalania się materiału izolacyjnego płytek drukowanych. Strasznie to pomąciłem, ale może początkujący zrozumieją... W każdym razie większość elektroników na uszkodzone połączenia lutownicze mówią "zimne luty" i tak już chyba zostanie.

Pozdrawiam
Romek

[Krzysztof_M]

Dzięki Romku za wytłumaczenie. Widzę, że różnice, jeśli wziąć pod uwagę efekt w układzie i metodę naprawiania takich usterek, są niewielkie.
Dlatego nie dziwię się, że termin w obu wypadkach chyba będzie już zawsze wspólny.

[Romekd]

Czołem.

Widzę, że różnice, jeśli wziąć pod uwagę efekt w układzie i metodę naprawiania takich usterek, są niewielkie.
Dlatego nie dziwię się, że termin w obu wypadkach chyba będzie już zawsze wspólny.

Różnice w efekcie, w układzie są faktycznie te same, jednak podejście do usunięcia ich przyczyny jest już odmienne. Jeżeli na doprowadzeniu gniazd pojawią się uszkodzenia w połączeniu lutowanym (popękanie), często wystarczy szybkie, ponowne przylutowanie z dodaniem odpowiedniej ilości spoiwa, chyba że "przy okazji" nastąpiło urwanie się punktu lutowniczego, gdyż wtedy należy jeszcze naprawić druk na płytce...
Starszej daty spece od napraw telewizorów na pewno pamiętają rezystory typu RAxx i RACxx, które w lampowych telewizorach często mocowane były do chassis i wlutowane bezpośrednio do druku. Niestety rezystory te mocno się rozgrzewały, a rozszerzalność cieplna rezystorów, ich doprowadzeń oraz mocowań do chassis była różna, przez co na przylutowane doprowadzenia działały spore siły, które powodowały "poluzowanie" się wyprowadzeń w cynie oraz utlenianie się ich powierzchni (samej cyny również - od wysokiej temperatury doprowadzeń rezystorów), przez co tworzyły się "wtórne" zimne luty. By taki rezystor ponownie przylutować należało go wcześniej całkowicie odlutować i wyjąć z płytki, po czym dokładnie oczyścić z resztek starej cyny, opiłować powierzchnię do czystego i lśniącego metalu, a następnie pobielić (tak to się wtedy nazywało, nie wiem czy to określenie dalej jest aktualne) doprowadzenia nową cyną i po oczyszczeniu pól lutowniczych na płytce ponownie go do niej przylutować. Podobnie dzieje się w układach z mocno nagrzewającymi się tranzystorami średniej i dużej mocy, gdzie również zalecane jest wymontowanie elementu i dokładne oczyszczenie powierzchni jego doprowadzeń (samo mocne grzanie połączenia z dodatkiem cyny i topnika może nie pomóc). Znalazłem w necie jeszcze kilka materiałów o zimnych lutach, które może dodatkowo coś wyjaśnią, co pozwoli zamknąć ten "lutowniczy" temat...

http://fabrykator.pl/forum/viewtopic.php?p=7527#p7527
https://expressit.pl/porady-komputerowe ... y-pod-gpu/

A wracając do tematu wzmacniacza Technics SU-VX820, przedstawiam jego parametry z instrukcji serwisowej.

Wzmacniacz dysponuje przyzwoitą mocą wejściową, która przy obciążeniu wyjść impedancją 8 Ω i jednoczesnym wysterowaniu obu kanałów sygnałem sinusoidalnym może wynosić 2 x 90 W w całym paśmie akustycznym, a dla obciążenia 4 Ω można uzyskać nawet 2 x 135 W (mocy ciągłej). Poziom zniekształceń nieliniowych jest bardzo niski, nawet dla bardzo małych mocy wyjściowych, co stanowi zaletę konstrukcji zwanej przez firmę Technics klasą "AA", w przypadku tego wzmacniacza nawet "MOS class AA", co wynika z zastosowanych w układzie referencyjnych wzmacniaczy prądu (o małej mocy wyjściowej), pracujących w klasie A, z tranzystorami typu mosfet na wyjściach. Niektóre z parametrów z instrukcji serwisowej wydają mi się dość "podejrzane" Np. poziom zniekształceń IMD (SMPTE) dla dwóch sygnałów sinusoidalnych o częstotliwościach 50 Hz i 7 kHz i stosunkach amplitud 4:1 podany został dla pełnej mocy wyjściowej. Niestety przy dwóch nałożonych na siebie sinusoidach poziom mocy wyjściowej powinien zostać obniżony z 90 W do góra 61,2 W (powinien być mniejszy -1,675 dB; dla dwóch nałożonych sinusoid o stosunku amplitud 1:1 poziom mocy wyjściowej powinien zostać obniżony do ok. 45 W /-3 dB/, ze względu na jeszcze większą wartość szczytową takiego złożonego sygnału, przy nadal tej samej wartości skutecznej napięcia). Poza tym powinno się podawać wartość THD+N (zniekształcenia z towarzyszącym im szumem), a Technics podaje "gołe" THD, gdyż te są niższe i lepiej wyglądają w specyfikacji urządzenia...

Przełączanie wejść rozwiązano w sposób tradycyjny, czyli przy pomocy przełączników ze stykami srebrzonymi, które niestety po pewnym okresie eksploatacji urządzenia pokrywają się warstwą nalotu, pogarszającą kontakt elektryczny i powodującą duży wzrost zniekształceń nieliniowych sygnału audio. Gdyby użyto miniaturowych przekaźników sygnałowych, zamkniętych w obudowach hermetycznych oraz mniej "oszczędnych" połączeń lutowanych (użyto za mało cyny), pewnie wzmacniacz ten pracowałby poprawnie do dnia dzisiejszego. Poniżej fragment schematu wzmacniacza, na którym widać przełączniki źródeł sygnału i same wejścia oraz wyjścia pętli magnetofonowych.

Sprzęt został wyposażony w przedwzmacniacz gramofonowy (ze stopniem różnicowym na wejściu, zbudowanym na tranzystorach j-fet typu 2SK170GR i niskoszumowym wzmacniaczem operacyjnym μPC4570C), dobrze współpracujący z wkładkami magnetycznymi typu MM i MC, zawierający również filtr subsoniczny, który w razie potrzeby można włączyć w tor sygnału (umieszczony bezpośrednio za przedwzmacniaczem). Poniżej schemat przedwzmacniacza.

Układ przedwzmacniacza gramofonowego zasilany jest symetrycznym napięciem ok. ±17,5 V względem masy, otrzymywanym ze stabilizatora zawierającego specjalne "servo" (nazwane przez producenta "EXTEND ACTIVE SERVO"), czyli dodatkowy wzmacniacz operacyjny, którego rolą jest redukcja tętnień, redukcja poziomu szumu oraz zmniejszenie rezystancji wyjściowej stabilizatorów dla sygnałów zmiennych /AC/. W późniejszych modelach wzmacniaczy wysokiej klasy (produkowanych gdzieś od połowy lat 90.) Technics zastosował "zaawansowany system aktywnej baterii" (ADVANCED VIRTUAL BATTERY OPERATION), czyli kolejny "bajer reklamowy", opisany przeze mnie w wątku z linku: https://www.forum-trioda.pl/viewtopic.p ... 17#p372017 ). Układ z modelu SU-VX820 dałoby się uprościć, łącząc odpowiednie wyprowadzenia diod Zenera z masą i rezygnując z montowania w nim niskoszumowego wzmacniacza operacyjnego (ciekaw jestem jak bardzo pogorszyłoby to jego parametry techniczne), ale wówczas stabilizator stałby "zwykłym" układem o znacznie gorszych parametrach i Technics nie miałby się czym "chwalić" (o tym że system jest i pracuje informuje zawsze świecący się czerwony LED), promując w tamtym czasie ten nowy model wzmacniacza Nierówne napięcia wyjściowe wynikają prawdopodobnie z tolerancji rezystorów R654 i R656 (oba mają po 15 kΩ; jeśli dobrze odczytuję oznaczenia i wartości, korzystając z niezbyt wyraźnego schematu i gdyby były typami precyzyjnymi, napięcia wyjściowe byłyby do siebie bardzo zbliżone, co do wartości bezwzględnej). Wygląda to tak, jakby firma mierzyła rzeczywiste napięcia w jakimś testowanym egzemplarzu wzmacniacza, a nie wpisywała wartości jakie zamierzała uzyskać, projektując jego układ... Poniżej schemat stabilizatora z "aktywnym servo".

Ciekaw jestem jak przedstawia się faktyczny poziom tętnień i szumów wyjściowych takiego układu w porównaniu do układu tradycyjnego oraz w porównaniu np. do stosowanych w naszych krajowych wzmacniaczach z wcześniejszego okresu tranzystorowych filtrów aktywnych z pojedynczym tranzystorem.

Ciekawie zrealizowano tor sygnałowy wzmacniacza, gdyż takie elementy jak filtr "LOUDNESS" (działa jedynie w zakresie tonów niskich), tłumik sygnału "MUTING" (zapewnia tłumienie -20 dB) czy przełącznik mono/stereo, umieszczono między przełącznikiem wejść i układem aktywnej regulacji barwy dźwięku, którego działanie również można wyłączyć. Za układem regulacji barwy znajduje się jeszcze potencjometr balansu i jedyny wzmacniacz napięciowy, zrealizowany na popularnym układzie scalonym typu AN7062N, który występował w niemal wszystkich wzmacniaczach firmy technics, produkowanych już od połowy lat 80. Poziom wysterowania wzmacniacza (regulacja "VOLUME") zrealizowana została na potencjometrze o czterech sekcjach, z których dwie pierwsze regulują sygnał przed układem regulacji barwy dźwięku (dzięki czemu nie przesteruje się go przy większym sygnale ze źródła), a dwie następne regulują poziom sygnału wchodzący na wzmacniacz napięciowy (dzięki czemu dla ustawionych potencjometrem "Volume" niskich poziomów siły głosu, szum pochodzący z układu regulacji barwy dźwięku jest mocno tłumiony, co poprawia odstęp sygnału użytecznego od szumu cichym słuchaniu muzyki).

Kolejne bloki wzmacniacza - dwa tranzystorowe stopnie wzmacniaczy prądowych na każdy kanał stereofoniczny, z dodatkowym wzmacniaczem na wzmacniaczu operacyjnym, który wzmacnia i redukuje (odejmuje) zniekształcenia stopnia wyjściowego /pobierając sygnał ze specjalnego precyzyjnego mostka/, pracującego w klasie AB opiszę w następnym poście, gdyż wymagają one poświęcenie im większej uwagi (tworzą one słynną "klasę AA", opracowaną i opatentowaną przez Technicsa).

Pozdrawiam
Romek

[Romekd]

Czołem.
Ostatnio bardzo brakowało mi wolnego czasu na nasze hobby, przez co niemal zapomniałem o tym wątku i przedstawieniu wyników z przeprowadzonych jeszcze w zeszłym roku pomiarów wzmacniacza Technics SU-V820. Zanim jednak przedstawię zasadę działania układu pracującego w klasie nazywanej przez Technicsa klasą "AA", wrócę jeszcze do stabilizatorów napięć symetrycznych, które we wzmacniaczach tej firmy odpowiedzialne są za tworzenie napięć potrzebnych do zasilania wzmacniaczy operacyjnych w przedwzmacniaczu gramofonowym i w układzie regulacji barwy dźwięku. Technics w kolejnych modelach wzmacniaczy coraz bardziej dopracowywał te obwody, by uzyskać napięcia o jak najniższym poziomie szumu i tętnień, przy czym sama dokładność wartości bezwzględnych obu napięć (ujemnego i dodatniego) nie była już tak istotna, gdyż najważniejszy nacisk kładziono na "czystość" napięć, gdyż to mogło przekładać się na uzyskanie bardzo niskiego poziomu szumu i zakłóceń w torze sygnału audio. Wszystkie te rozwiązania "układowo" były niezwykle proste, a mimo to coraz bardziej skuteczne w tłumieniu zakłóceń. Firma często nadawała im wymyśle nazwy, jak np. "ADVANCED VIRTUAL BATTERY", by zainteresować swoimi produktami potencjalnych nabywców w tamtych latach. W pierwszym moim wzmacniaczu Technicsa, modelu SU-V55A z roku bodajże 1986 (nie był zbyt drogi, bo jego cena w Pewexie, o ile dobrze pamiętam, wynosiła 229 lub 239 $), użyto najprostszego układu stabilizatora, w którym napięcie ujemne było stabilizowane diodą Zenera i wzmacniane prądowo przez wtórnik z tranzystorem bipolarnym, a w obwodzie stabilizatora napięcia dodatniego zastosowano układ, który można byłoby nazwać "lustrem", gdzie napięcie dodatnie z ujemnym było porównywane dodatkowym tranzystorem, pobierającym napięcie na bazę z rezystorowego dzielnika napięcia, i pełniącym funkcję "wzmacniacza błędu". Poniżej schemat tego niezwykle prostego stabilizatora.

W nieco wyższym modelu wzmacniacza o symbolu SU-V65A (jego produkcja rozpoczęła się ok. rok później) firma Technics zamiast rezystorów polaryzujących "źródła napięcia odniesienia" zastosowała j-fety typu 2SK301, pracujące jako źródła prądowe, co zmniejszyło wpływ wahań napięcia zasilania na napięcia wyjściowe układu i dodatkowo obniżyło w nich poziom napięcia tętnień, występujących na kondensatorach filtru w zasilaczu.

We wszystkich tych stabilizatorach użyto kondensatorów elektrolitycznych o stosunkowo niskiej pojemności (33 μF równolegle z diodą Zenera praz 3,3 μF blokującego wyjścia do masy. Być może dużą poprawę przyniosłoby już samo zwiększenie pojemności kondensatora bocznikującego diodę Zenera
W kilku następnych modelach zastosowano specjalne "serwo", czyli dodatkowy podwójny, niskoszumowy wzmacniacz operacyjny. W gałęzi stabilizującej napięcie dodatnie wprowadzał on silne ujemne sprzężenie zwrotne dla sygnałów zmiennych /AC/ z wyjścia stabilizatora na jego wejście. Jest to o tyle ciekawy układ, że praktycznie nie zmienia on (górny wzmacniacz operacyjny ze schematu w załączniku poniżej) nic dla napięcia stałego, a jest "specjalnym" układem ze wzmocnieniem -82x, umieszczonym w pętli sprzężenia zwrotnego, przy czym sam stabilizator DC i wchodzące w jego skład elementy mają wzmocnienie napięciowe na poziomie nieco mniejszym od jedności (dioda Zenera i wtórnik prądowy na tranzystorze bipolarnym).

W modelach droższych wzmacniaczy, produkowanych po roku 1995, użyto "wirtualnej baterii", tak przynajmniej nazwał to producent, bo cały "patent" polegał na zastosowaniu w gałęziach napięcia dodatniego i ujemnego tranzystorów typu j-fet, mających bardzo dużą rezystancje wejściową, co pozwoliło zastosować dodatkowe filtry RC z rezystorami o wartości aż 1 MΩ oraz kondensatorami o pojemności 3,3 μF, których ładowanie przyspieszały diody włączone równolegle z rezystorami 1 MΩ (po naładowaniu się kondensatorów diody ulegały wyłączeniu i filtr zaczynał działać).

Jednak jednym z lepszych rozwiązań, zastosowanym we wzmacniaczu Technics SU-VX820 było użycie poczwórnego potencjometru, gdzie dwie sekcje miały oporność równą 100 kΩ (wartość typowa dla Technicsa, jednak użyta na wejściu nie zapewniała odpowiedniego odstępu sygnału od szumu) oraz 20 kΩ, użyta przed głównym wzmacniaczem napięciowym. Pierwszą część potencjometru wraz ze wszystkimi regulatorami barwy dźwięku, regulatorem balansu i innymi elementami toru można było ominąć, wprowadzając sygnał źródła przez specjalne wejścia cinch (POWER AMP DIRECT) na sekcje potencjometru 20 kΩ, z których sygnał szedł bezpośrednio na wspomniane wzmacniacze napięciowe. W następnym poście przedstawię wyniki pomiarów poziomu szumu i odstępu szumu od sygnału użytecznego od szumu dla wejść typu "POWER AMP DIRECT" o czułości 1 V i oporności wejściowej 18 kΩ oraz wejść: CD, TUNER, TAPE i AUX, których maksymalna czułość wynosiła 0,15 V, a rezystancja wejściowa 22 kΩ.

Pozdrawiam
Romek

[AZ12]

Witam

Widzę, że różnice, jeśli wziąć pod uwagę efekt w układzie i metodę naprawiania takich usterek, są niewielkie.
Dlatego nie dziwię się, że termin w obu wypadkach chyba będzie już zawsze wspólny.

Różnice w efekcie, w układzie są faktycznie te same, jednak podejście do usunięcia ich przyczyny jest już odmienne. Jeżeli na doprowadzeniu gniazd pojawią się uszkodzenia w połączeniu lutowanym (popękanie), często wystarczy szybkie, ponowne przylutowanie z dodaniem odpowiedniej ilości spoiwa, chyba że "przy okazji" nastąpiło urwanie się punktu lutowniczego, gdyż wtedy należy jeszcze naprawić druk na płytce...
Starszej daty spece od napraw telewizorów na pewno pamiętają rezystory typu RAxx i RACxx, które w lampowych telewizorach często mocowane były do chassis i wlutowane bezpośrednio do druku. Niestety rezystory te mocno się rozgrzewały, a rozszerzalność cieplna rezystorów, ich doprowadzeń oraz mocowań do chassis była różna, przez co na przylutowane doprowadzenia działały spore siły, które powodowały "poluzowanie" się wyprowadzeń w cynie oraz utlenianie się ich powierzchni (samej cyny również - od wysokiej temperatury doprowadzeń rezystorów), przez co tworzyły się "wtórne" zimne luty. By taki rezystor ponownie przylutować należało go wcześniej całkowicie odlutować i wyjąć z płytki, po czym dokładnie oczyścić z resztek starej cyny, opiłować powierzchnię do czystego i lśniącego metalu, a następnie pobielić (tak to się wtedy nazywało, nie wiem czy to określenie dalej jest aktualne) doprowadzenia nową cyną i po oczyszczeniu pól lutowniczych na płytce ponownie go do niej przylutować. Podobnie dzieje się w układach z mocno nagrzewającymi się tranzystorami średniej i dużej mocy, gdzie również zalecane jest wymontowanie elementu i dokładne oczyszczenie powierzchni jego doprowadzeń (samo mocne grzanie połączenia z dodatkiem cyny i topnika może nie pomóc). Znalazłem w necie jeszcze kilka materiałów o zimnych lutach, które może dodatkowo coś wyjaśnią, co pozwoli zamknąć ten "lutowniczy" temat...

Myślę że zastosowanie odpowiednio wygiętych wyprowadzeń tych elementów pozwoliłoby kompensować wydłużanie się końcówek podczas jego nagrzewania. Zbliżone rozwiązanie stosowane jest w konstrukcjach wsporczych wysokoprężnych lampach wyładowczych.

Zanim jednak przedstawię zasadę działania układu pracującego w klasie nazywanej przez Technicsa klasą "AA", wrócę jeszcze do stabilizatorów napięć symetrycznych, które we wzmacniaczach tej firmy odpowiedzialne są za tworzenie napięć potrzebnych do zasilania wzmacniaczy operacyjnych w przedwzmacniaczu gramofonowym i w układzie regulacji barwy dźwięku. Technics w kolejnych modelach wzmacniaczy coraz bardziej dopracowywał te obwody, by uzyskać napięcia o jak najniższym poziomie szumu i tętnień, przy czym sama dokładność wartości bezwzględnych obu napięć (ujemnego i dodatniego) nie była już tak istotna, gdyż najważniejszy nacisk kładziono na "czystość" napięć, gdyż to mogło przekładać się na uzyskanie bardzo niskiego poziomu szumu i zakłóceń w torze sygnału audio

Rozwiązanie to było stosowane jest z powodu braku wysokonapięciowych scalonych stabilizatorów liniowych. Pozostaje pytanie dlaczego nie zastosowano diod ochronnych Zenera na wyjściach tych stabilizatorów, które miały by za zadanie chronić wrażliwe układy przed przepięciami w wyniku zwarcia wewnątrz złącz tranzystorów stabilizatorrów szeregowych.