Stabilizacja zasilania preampa itd w Yamaha A-1000

bartek_k · 14 Czerwca 2018

Zwracam się z prośbą do kolegów, którzy mieli praktyczne doświadczenia we wprowadzeniu stabilizacji napięcia zasilania preampów, układów eq, wzmacniacza różnicowego itp we wzmacniaczach zintegrowanych za lat 80. Jakich korzyści się spodziewać, jaki może mieć to wpływ na brzmienie, jak znaczny będzie ten wpływ i wreszcie jakich problemów można się spodziewać?

Opracowałem i wykonałem układ stabilizacji zasilania do yamahy A-1000. Zasilanie wszystkich sekcji (przedwzmacniacza, przedwzmacniacza phono, equalizerów, dc serva, stopnia różnicowego) poza sekcją prądową odbywa się poprzez prosty układ stabilizacji oparty na diodzie zenera i rezystorach. Obserwowałem zachowanie zasilania na oscyloskopie i widać "zaszumienie" oraz pływanie zasilania, ale takie związane jakby z czynnikiem temperaturowym. Na razie zrobiłem tylko wstępne obserwacje, jutro planuje dokładniejsze, pod większym obciążeniem oraz pomiar rzeczywistego prądu pobieranego przez obciążenie. Z obliczeń na szybko wynika, że wydajność tego oryginalnego układu to około 120 mA. Układ już zmontowany, pasuje idealnie w miejsce drabinki rezystorowej na płycie za potencjometrem głośności i na jutro planuje przetestowanie samego układu, sztuczne obciążenie i sprawdzenie jak zachowuje się temperaturowo i może jak pójdzie dobrze, zainstalowanie we wzmacniaczu.

Będę wdzięczny za praktyczne uwagi i spostrzeżenia

bartek_k · 15 Czerwca 2018

Zrobiłem kilka obserwacji, gdyby ktoś chciał sobie zobaczyć jak zachowuje się zasilanie +22V w tym wzmacniaczu wrzuciłem filmik:

Z pomiaru DC wychodzi, że zdarza się spadek nawet o 200mW przy rzeczywistym słuchaniu muzyki, przy mocy powiedzmy 20-30%, do tego zdaje się że jest sporo zaszumione, także chyba jest o co zawalczyć. Zobaczę co z tego wyjdzie.

pingwing · 15 Czerwca 2018

A dlaczego nie scalony stabilizator?

bartek_k · 15 Czerwca 2018

Zasilanie w tym modelu to 77V więc wybór scalonego stabilizatora mocno ograniczony. W moim układzie w pierwszym stopniu napięcie do 33V zbija tranzystor z diodą zenera, i dopiero idzie na stabilizator.

panterka · 15 Czerwca 2018

Jeszcze jest TL783 z napięciem wejściowym max 125V.

bartek_k · 15 Czerwca 2018

Jeszcze jest TL783 z napięciem wejściowym max 125V.

Na napięcie + są dostępne bez większego problemu, ale co na ujemne? W nocie aplikacyjnej TL783 nie widzę takiej możliwości, zresztą układ uruchomiłem i działa bez zarzutu natomiast problemem tutaj rozpraszanie ciepła, jako, że chcę żeby układ znajdował się w oryginalnym miejscu, i bez żadnych przeróbek, to powierzchnia radiatorów jest mocno ograniczona.

Zmierzone zapotrzebowanie na prąd oryginalnego układu to 90mA (gałąź ujemna), osiągnąłem stabilizacje temperatury na poziomie 67 stopni przy 66 mA. Z tym, że podejrzewam, że prosty układ stabilizacji jest tak zaprojektowany by ograniczyć ewentualne spadki napięcia i po zamontowaniu mojego układu zapotrzebowanie na prąd spadnie i układ spokojnie będzie pracował w stabilnych warunkach. W każdym razie jest spokojnie gotowy do podłączenie we wzmacniaczu, a reszta okaże się w praniu.

Aha, gwoli wyjaśnienia zastosowałem stabilizatory liniowe, lm317 i 337 ze elementami zwiększającymi tłumienie, także pracuje tranzystor do zmniejszenia napięcia i na wyjściu stabilizator scalony.

KrisNext · 15 Czerwca 2018

Na napięcie + są dostępne bez większego problemu, ale co na ujemne? W nocie aplikacyjnej TL783 nie widzę takiej możliwości

Dwa zupełnie oddzielne stabilizatory dodatnie (oddzielne mostki prostownicze i oddzielne uzwojenia transformatora) łączysz ich wyjścia szeregowo w punkcie połączenia tworzy ci się masa i masz zasilanie symetryczne.

Druga metoda to wirtualna masa na wzmacniaczu operacyjnym mocy. wtedy jedno zasilanie np 30V "dzielisz" generując masę na poziomie 15V. Oczywiście w przypadku przerabiania istniejącego urządzenia może się okazać że obie metody się nie nadają.

A jeśli chodzi o grzanie się stabilizatorów to istotny jest spadek napięcia na stabilizatorze dlatego szukaj stabilizatorów LDO

bartek_k · 15 Czerwca 2018

oddzielne mostki prostownicze i oddzielne uzwojenia transformatora

To praca nad klasykiem, którego projekt i układ w jak największym stopniu chcę zachować! Stąd taki, a nie inny projekt, który musi zmieścić się w tym, a nie w tamtym miejscu. W moim układzie, już wyjaśniłem, że za zbicie napięcia do poziomu akceptowalnego dla stabilizatora liniowego, odpowiedzialny jest tranzystor, i to on musi stracić sporo więcej mocy. Stabilizator ma za zadanie precyzyjniejszą stabilizację napięcia i danie większej szansy w przypadku przebicia tranzystora. Sam wybór stabilizatora to drugorzędna sprawa, bo lm317 przy zastosowaniu elementów dodatkowych daje około 80db tłumienie, czyli mniej więcej tyle ile inne. Samo zastosowanie LDO też jest bez znaczenia, bo moc którą trzeba stracić sumarycznie, jest taka sama. A spadek napięcia na stabilizatorze, konieczny do jego działania, nie jest istotny w tym przypadku. Napięcia mamy aż nadto, a niższego w tym układzie, nie ma skąd wziąć, biorąc też pod uwagę oryginalność rozwiązań inżynierów Yamahy

Edit: w kwestii wyjaśnienia stabilizatory LDO nie zmniejszają spadku napięcia na stabilizatorze, bo jak doprowadzisz 30V, a na wyjściu chcesz 10V, to zawsze będzie 20V spadku, natomiast mają znacznie mniejszą różnicę napięć, koniecznych do działania. Czyli np. jak chcesz mieć 5V na wyjściu to przy LDO dajmy na to, wystarczy doprowadzić coś koło 6V, a przy standardowym, minimum to 7V

bartek_k · 16 Czerwca 2018

Co prawda nie bardzo było z kim tu o tym porozmawiać, ale może w przyszłości ktoś będzie szukał czegoś na taki temat, to znajdzie chociaż coś.

Podłączyłem układ do wzmacniacza. Działa dobrze, choć pozostał problem stabilności temperaturowej. Bez wiatraka, radiatory po godzinie pracy nagrzewają się do 80 stopni, więc nie można zamontować układu na "gotowo", bo w środku warunki chłodzenia będą jeszcze słabsze. Najlepszym wyjściem wydaje się przeniesienie tranzystorów na główne radiatory, a zostawienie na płytce samych stabilizatorów. Pozwoli to zmniejszyć radiatory i całość będzie bardziej estetyczna.

Wiadomo, że trzeba się bardziej osłuchać, ale wstępnie stwierdzam, że bas zyskał jeszcze trochę na sile i barwie, do tego poprawiało się jego rozchodzenie w pokoju. W całym pokoju wyrównał się jego poziom, a w narożnikach jego podbicie się zredukowało. Zdecydowanie lepiej brzmi pianino i fortepian. wspaniale wybrzmiewa i mam cudowne wrażenie jego prawdziwości. O innych instrumentach się jeszcze nie wypowiem, trzeba więcej i na spokojnie słuchać. Polepszyła się przestrzeń,scena, też trzeba to dokładniej osłuchać ale już po chwili słuchania jest to wyraźna poprawa, mimo, że już ten aspekt miałem na dość wysokim poziomie. Co do dynamiki, to nie mogę jeszcze nic powiedzieć, raczej nie spadła ale czy zmieniła się w jakiś sposób, na teraz nie wiem. Ogólnie potrzeba czasu i dużo słuchania by w pełni ocenić zmiany jakie zaszły, ale są dosyć wyraźne i na pewno nie są iluzoryczne.

Ogólnie jestem zadowolony i nie żałuję pracy. Układ pozostanie teraz częścią yamahy, choć jak to ja, zachowam pełną możliwość przywrócenia oryginału, bez żadnej "rzeźby" czy przeróbek.