Инструкция по ремонту усилителя амфитон 002

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???

Усилитель АМФИТОН-002 стерео. Принципиальная электрическая схема усилителя и его блоков, фото и внешний вид устройства.

Усилитель высшей группы сложности «Амфитон У-002-стерео» выпускался с 1983 года Львовским ПО имени Ленина.

Рис. 1. Фото полного аудио усилителя Амфитон У-002-стерео.

Основные возможности:

• Регулировка уровня громкости с тонкомпенсацией;
• Регуляторы тембра по ВЧ и НЧ;
• Перевод усилителя в режим линейного усиления;
• Слуховой контроль качества записываемого сигнала на магнитофон;
• Автоматическое отключение АС при неисправности УМЗЧ;
• Электронная защита от коротких замыканий на выходе УНЧ;
• Номинальная выходная мощность — 2х25 Вт;
• Максимальная выходная мощность — 2х50 Вт;
• Диапазон рабочих частот 20…25000 Гц;
• Коэффициент гармоник 0,15%;
• Габариты и вес — 390х88х390 мм при массе 9 кг.

Стоимость усилителя на те времена — 250 руб.

Принципиальная схема

Рис. 2. Схемы блоков усилителя Амфитон У-002-стерео — стабилизатор напряжения, предусилитель, темброблок, защита.

Принципиальная электрическая схема усилителя Амфитон-002 стерео:

• а — блок корректирующих усилителей;
• б — блок стабилизатора напряжения;
• в — блок предварительных усилителей;
• г- блок защиты.

Рис. 3. Схема блока транзисторного усилителя мощности для Амфитон У-002-стерео.

Выходные транзисторы в схеме УМЗЧ — КТ819ГМ и КТ818ГМ.

Рис. 4. Схема соединения блоков усилителя Амфитон-002 стерео.

Принципиальная схема (второй вариант)

В отличии от первой схемы здесь есть индикаторы перегрузки для двух каналов, на выходе УМЗЧ использованы транзисторы КТ864 и КТ865. Рисунок большой, кликните по нему для просмотра в новой вкладке браузера.

Рис. 4. Принципиальная схема полного усилителя мощности Амфитон У-002-стерео с индикаторами перегрузки.

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) и\или 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!

Здравствуйте. Достался мне усилитель Амфитон-У-002, как оказалось, после неудачной и неумелой починки. Провёл профилактику — почистил, заменил ёмкости, обновил термопасту на радиаторах.  Отстроил плечи +31В и -31В для предварительного усилителя и блока тембров. Запустил блок защиты. 

Один канал усилителя работает отлично, а со вторым беда. Транзисторы VT4, VT6, VT7, VT11 и VT13 — были пробиты. Резисторы R8 и R18 почернели. Заменил неисправную элементную базу и уже второй день кручусь вокруг проблемы ограничения верхней полуволны на низких частотах при положении регулятора начиная от — 10dB  в точке указанной на фото (от неё и дальше по цепи). Питающие напряжения в полном порядке. Все резисторы и ёмкости проверены. Подобрал дифкаскад VT2, VT4 по коэффициенту усиления, толку не дало.

Проследите пожалуйста за мною моё понимание работы схемы:

VT2, VT4 — дифкаскад, R5 — установка нуля.

VT3 — источник тока.

VT1 — включен как диод, C3 — гасит ВЧ пульсации.

С коллектора VT2 сигнал поступает на эмиттерный повторитель на VT5.

Далее на базу VT7 с обратной связью по току.

Положительная полуволна усиливается VT10, VT12, VT3, а отрицательная VT11, VT13, VT4.

С усилительной частью всё, остаётся термостабилизация на VT1(315Г) и защиа от перегрузки на VT8, VT9.

VT14, VT15 — запирают транзистор в цепи реле на плате защиты.

Верно ли я понимаю принцип работы схемы?

Не понятно для чего цепочка, собранная на VT6?

Меня смущают несколько заниженные напряжения на транзисторах (красным на схеме). 

У транзистора VT3 коэффициент усиления всего 19 (как показал китайский тестор). 

Мои мысли в данном случае только отпаять выходные транзисторы и посмотреть изменится ли выход дифкаскада (в чём я очень сомневаюсь). 

Больше мыслей нет. Прошу Вас подсказать в каком направлении двигаться.

P.S. Коэффициенты усиления пар транзисторов VT5 VT7 — VT11 VT13 — VT10 12 как и оконечников не подбирал.