Плата для "усилителя выходного дня"

В свое время Дмитрий Андронников выложил в сети схему "усилителя выходного дня", который представляет собой микросхему LM3886 в инвертирующем включении с буфером на входе, интегратором для поддержания нуля на выходе, простой и надежной схемой защиты АС. Вероятно, такое решение позволяет получить от этой микросхемы наиболее качественный звук, на который она способна. Оригинал схемы находится по адресу http://www.lynxaudio.narod.ru/schemes/3886_3.pdf.

Вполне логично, что нашлось большое количество желающих повторить эту конструкцию, но многих остановило отсутствие печатной платы (Д. Андронников собирал свой экземпляр на макетке). Чтобы помочь тем, кто не пожелал возиться с макеткой и ворохом проводов, но при этом не имеет возможности в силу чего-либо самостоятельно "нарисовать" плату, был создан вариант разводки, представленный на этой странице.

Плата имеет размеры 183x71 мм и состоит из двух легко разделяемых частей: непосредственно усилитель одного канала и блок защиты к нему. Каждая часть имеет свои крепежные отверстия и соединяется с другой при помощи перемычек или проводов, что позволяет разместить их в корпусе усилителя независимо друг от друга и таким образом упростить компоновку. При разработке платы не использовались SMD компоненты.

ВАЖНО! Плата имеет некоторые отличия от оригинальной схемы и полностью измененную нумерацию элементов. Перед тем как приступать к сборке настоятельно рекомендуется прочитать эту страницу полностью.

Почти оригинальный вариант

Почти оригинальный вариант усилителя можно собрать по такой схеме. По следующей ссылке можно посмотреть расположение элементов (синим цветом обозначены перемычки). Переменный резистор R3 устанавливается в удобном для монтажа месте и соединяется с платой проводом (возможно применение разъемов типа PLS или HU/WF). Изменения представлены увеличенными номиналами конденсаторов в цепях питания, резистором в истоке полевого транзистора и небольшими дополнениями схемы защиты.

Резистор в истоке полевого транзистора добавлен для уменьшения задаваемого тока (что позволяет использовать другие типы ПТ), уменьшения влияния разброса характеристик ПТ и увеличения динамического сопротивления источника тока. Хоть все эти преимущества и не сильно выражены в данном случае, они достигаются весьма простым способом. Желающие повторить конструкцию в точности или просто минимизировать число компонентов (всякое возможно) могут вместо R12 установить перемычку.

Изменения в схеме защиты позволяют автоматически отключать АС при пропадании сетевого напряжения. При этом нет необходимости искать сетевой выключатель с дополнительной группой контактов, а защита сработает корректно даже в случае отключения света (что в нашей стране, к сожалению, происходит не настолько редко, как этого бы хотелось). Для автоматического отключения АС при пропадании сетевого напряжения необходимо к разъему X8 подсоединить одно из плеч вторичной обмотки трансформатора питания. Также можно использовать другой трансформатор или обмотку с меньшим выходным напряжением, но нужно будет пересчитать номинал резистора R23. При отсутствии необходимости в данной функции или невозможности достать требуемые компоненты из схемы исключаются Q5, U6, VD5, R22, R23, C15, X8.

Вариант с инвертирующим буфером

На представленной плате также возможна реализация варианта с инвертирующим включением буфера, однако при этом становится невозможным использование встроенного регулятора громкости. В этом случае используется такое расположение элементов.

Относительно же целесообразности такого включения есть несколько точек зрения. С одной стороны, инвертирующее включение позволяет дополнительно снизить искажения. С другой, по словам Д. Андронникова, неидеальность входов LM3886 и качественного ОУ просто несравнимы и результирующее улучшение вряд ли будет заметно (чего не скажешь о возникающих при этом неудобствах).

Общие замечания по сборке и подключению

Плата позволяет использовать не только n-канальные ПТ в источнике тока, но и p-канальные. Изменения в схеме и на плате при этом будут следующие:




Резистор R17 служит для разрывания земляной петли при использовании одного источника питания для обоих каналов (источник сигнала - сигнальный кабель левого канала - плата усилителя левого канала - БП - плата правого канала - сигнальный кабель - источник). В некоторых случаях от него действительно пользы больше, чем вреда. Если при его установке уровень помех и наводок явно снижается, можно его оставить. Но при этом вырастет уровень постоянной составляющей на выходе до 20-40 мВ. Также при работе на этом резисторе присутствует некоторое переменное напряжение, изменяющееся вместе с входным сигналом и незначительно изменяющее уровень "земли", что также не наилучшим образом сказывается на звучании. Замечу, что подключение 7й ноги LM3886 непосредственно к "силовой" земле решает только первую проблему. По этим причинам в отсутствии заметных наводок, связанных с образованием земляной петли через сигнальный кабель, от использования этого резистора лучше отказаться. При этом вместо него запаивается перемычка (или слаботочная земля заводится на плату отдельным проводом). В идеальном случае для каждого канала собирается свой источник питания, а земли каналов соединяются лишь в одном месте (там же производится соединение с корпусом). В этом случае резисторы R17 каждого канала могут быть вынесены в это место и заметного влияния на звук оказывать не должны. По ссылке можно просмотреть схематический пример.

Плата позволяет заводить питание низковольтной части от внешнего стабилизатора через разъем X2. Резисторы R9, R10 и стабилитроны VD1, VD2 в этом случае не запаиваются.

Точное значение индуктивности катушки L1 не имеет значения. Ее можно намотать из 10..15 витков медного обмоточного провода диаметром 0,8..1,2 мм на цилиндре диаметром немного большим, чем у R20. Перед пайкой катушка одевается на резистор.

Для снижения всевозможных наводимых шумов желательно не изолировать радиаторы от корпуса, а если собирается пробный макет, соединить их с землей своего канала.

ВНИМАНИЕ! LM3886T имеет внутреннее соединение металлического корпуса с выводом отрицательного питания. Если нет желания лишиться микросхемы и поджарить БП, необходимо устанавливать микросхему на радиатор через изолирующую прокладку.

ВАЖНО! Не стоит проверять работоспособность схемы без радиатора. Даже без нагрузки в таких условиях микросхема способна за короткое время нагреться до значительной температуры.

Примененные элементы и возможные замены

Резисторы R9, R10, R19, R20, R29 - импортные 2 Вт, производства Royal Ohm (см. подробнее). Резисторы R19, R20 можно использовать типа МЛТ-0,5; R9, R10, R29 - МЛТ-1. Все остальные резисторы использованы мощностью 0,25 Вт.

Конденсатор C7 может быть набран из нескольких более мелкого номинала, для чего на плате предусмотрены соответствующие контактные площадки.

Реле использовано Fujitsu FTR-K1CK024V. По материалу контактов лучше использовать FTR-F1CA024V, но оно имеет 2 менее мощные группы контактов и в наличии на момент сборки его не было. По расположению выводов оба типа совместимы с рекомендованным Д. Андронниковым RT315. Также возможно использование реле типов JQX-115, JQX-14, JQX-141 и др., но качество контактов у них, вероятно, будет хуже.

Оптопары могут быть использованы как TLP521, так и PC817, LTV817 и др. Также возможна установка сдвоенных или счетверенных вариантов (TLP521-2, TLP521-4, PC827, PC847).

Транзисторы 2SA1371/2SC3468 (2SA1370/2SC3467) могут быть заменены на MPSA92/MPSA42. Также возможно использование транзисторов BC556/BC546. Следует учесть, что как в первом, так и во втором случае цоколевка будет отличаться.
Транзистор 2SD1409 успешно заменяется на BDX53C (расположение выводов совпадает).

Стабилитроны VD3, VD4, VD6 типа BZX55 или аналогичные (P=0.5 Вт); VD1, VD2 - BZX85 или аналогичные (P=1.3 Вт).

Диодный мост VD5 малогабаритный на ток от 0,1 А, напряжение 100 В и выше, в корпусе DIP6.

Файлы

Рисунок печатных проводников [BMP 600dpi в RAR'е 357K]
(пригодно для ЛУТ/фоторезиста)

Схема с неинвертирующим буфером [GIF 61K] [PDF 70K]
Расположение деталей [GIF 59K]

Схема с инвертирующим буфером [GIF 60K] [PDF 70K]
Расположение деталей [GIF 55K]

Полная схема соединений для платы [GIF 62K] [PDF 24K]
Расположение всех деталей [GIF 59K]

Все в одном архиве (в т.ч. эта страница) [RAR 953K]