Доработка усилителя «Радиотехника У-101-стерео»

У многих со времен СССР остались усилители мощности «Радиотехника У-101-стерео». В статье, ниже рассмотрены его схема, характеристики и доработки.

МЗЧ с малыми нелинейными искажениями

Основные технические характеристики:

• Номинальная выходная мощность на нагрузке 8 Ом, Вт … 25
• Коэффициент гармоник, %, не более ……………….. 0,003
• Скорость нарастания выходного напряжения , В/мкс …. не менее 40
• Номинальное входное напряжение, В ……………….. 0,7

УМЗЧ состоит из двухкаскадного усилителя напряжения (ОУ DA1, DA2) и собственно усилителя мощности (VT1-VT4). Каскады на ОУ DA1, DA2 питаются от идентичных источников, образованных элементами VD1, VD2, R6, R7, С6, С7 и VD3, VD4, R14, R15, С13, С14. Средние точки этих источников питания соединены с низкоомным делителем напряжения R5R12R20, подключенным к выходу УМЗЧ, чем обеспечивается подача отслеживающих потенциалов в каскады усилителя напряжения. Цепи R16C8 и R19C10 фильтруют напряжения, питающие первые каскады, от порождаемых сигналом нелинейных пульсаций в цепях питания выходного каскада.

Каскад на ОУ DA1 охвачен местной ООС (R2, R4) и усиливает сигнал в 10 раз. Поскольку на выходе каскада имеется постоянное напряжение около 1 В, он отделен от входа ОУ DA2 конденсатором С5. Второй каскад (DA2) совместно с выходным (VT1 — VT4) усиливает напряжение сигнала только в 2 раза. Коэффициент усиления этого ОУ «расходуется», таким образом, только на линеаризацию выходного каскада. Выходной каскад представляет собой известный параллельный усилитель. Резисторы R17, R18, R25, R26 корректируют его АЧХ в области высших частот. В выходном каскаде можно использовать транзисторы указанных на схеме серий с индексом Г (статический коэффициент передачи тока транзисторов VT3, VT4 должен быть не менее 30). В усилителе напряжения возможно применение ОУ К140УД8, К544УД1, однако коэффициент гармоник в этом случае возрастет примерно втрое. Стабилитроны КС515А можно заменить двумя соединенными последовательно стабилитронами Д814А.

Усовершенствование усилителя «Радиотехника У-101-стерео»

Я. М. Когут, Львовская обл.

Предлагаю вариант переделки полного усилителя «Радиотехника У-101» в действительно высококачественный усилитель для бытового комплекса звуковой аппаратуры. Отличительные особенности: высокие технические характеристики и надежность при минимальном вмешательстве в переделываемый аппарат, когда сохраняются все функциональные возможности исходного усилителя.

Полный усилитель «Радиотехника У-101» в свое время был популярен у любителей музыки, и много таких аппаратов сохранилось у владельцев до сих пор. Даже поверхностный анализ схемы [1] показывает на модуль УНЧ-50-8, как на самое слабое звено усилителя. Модуль далеко не полностью реализует возможности предварительного усилителя, собранного на микросхемах К157УД2.

Для замены модуля УНЧ-50-8 выбран УМЗЧ с малыми нелинейными искажениями [2]. Его основные технические характеристики:

номинальная выходная мощность на нагрузке сопротивлением 8 Ом, 25 Вт;
коэффициент гармоник в диапазоне частот 20-20000 Гц 0,03% (0,3% у УНЧ-50-8);
скорость нарастания выходного напряжения 40 В/мкс.

Следует отметить низкую стоимость переделки. Микросхемы и транзисторы я приобрел на рынке недорого, остальное оказалось «под рукой».

Проблем с креплением выходных транзисторов УМЗЧ на радиаторе «Радиотехники» в соответствии с рекомендациями в [2] не возникло. На радиаторе есть четыре металлические пластины, изолированные слюдяными прокладками. На каждой пластине достаточно места для трех транзисторов, никаких доработок радиатора не требуется.

Единственная проблема — необходимость уменьшения печатных плат УМЗЧ, поскольку места в «Радиотехнике» мало. Два УМЗЧ следует собрать на двух печатных платах, ширина которых не должна превышать 60 мм. Рисунок платы усилителя напряжения (рис.3,а в [2]) нужно уплотнить по ширине до этого размера. Это нетрудно сделать, если конденсаторы К50-6 заменить на К50-35 или на другие малогабаритные. Рисунок платы оконечного каскада (рис.3,6 в [2]) поместится на плате шириной 60 мм без изменений (рисунки приводятся).

Первую плату делают длиной 240 мм и на ней размещают один усилитель напряжения и два оконечных каскада. Другой усилитель напряжения размещают на второй плате.

Длинную плату крепят к радиатору «Радиотехники» на стойках длиной 15 мм таким образом, чтобы в корпусе усилителя она размещалась вертикально. Предварительно демонтируют платы УНЧ-50-8. Вторую плату усилителя напряжения крепят к длинной плате на стойках длиной 20 мм со стороны боковой стенки корпуса усилителя.

УМЗЧ подключают к источнику питания ±26 В «Радиотехники». Напряжение питания ±30 В не используется. Выход УМЗЧ подключают к плате защиты «Радиотехники». Сигнальные провода при этом не нужно путать (то же относится и к входным проводам).

Правильно собранные и подключенные УМЗЧ начинают работать сразу после включения питания и налаживания не требуют. Рекомендую еще заменить конденсаторы СЗ, С4, С8, С9 на плате выпрямителя «Радиотехники». Они наверняка уже потеряли часть емкости (высохли), поэтому лучше заменить их новыми емкостью 4000-5600 мкФ.

Все функциональные возможности «Радиотехники» после переделки сохраняются. Звучание переделанного усилителя можно охарактеризовать эпитетами: чистое, прозрачное, сочное с четкой локализацией источников звука. Оно намного лучше, чем у исходного усилителя и заметно лучше, чем у имеющегося у меня AKAI FD-1.

При работе переделанного усилителя на звуковые колонки с НЧ головками типа 10ГД-30 или 25ГД-26 на большой громкости слышны характерные щелчки. Это происходит из-за недостаточной жесткости колпачков, закрывающих магнитные зазоры головок. Следует заменить колпачки на более жесткие. У исходного усилителя значительно хуже быстродействие, поэтому щелчков не наблюдалось.

Литература
1. Усилитель «Радиотехника У-101 стерео». Руководство по эксплуатации.
2. Агеев А. УМЗЧ с малыми нелинейными искажениями//Радио.-1987.-№2.-С.26-29.

От редакции. Приводим рисунки печатных плат и размещение элементов, опубликованные в журнале «Радио», на которые ссылается автор статьи.

РАДIОАМАТОР №10, 2001г.