Большой чёрный Амфитон-А1-01

УМЗЧ Амфитон-А1-01. Обзор из разряда «разломано руками».
Рассчитано на увлечённых радиолюбителей.
Интересных фото мало, а занудства много.

1. Волею судьбы, а по другому и быть не может, 5 декабря 2020 попал ко мне в руки большой чёрный грязный усилитель Амфитон-А1-01.


Тайна его похождений, естественно, неизвестна.
Более-менее полная информация об этом усилителе есть на странице.

Основные технические характеристики от производителя:
Диапазон воспроизводимых частот: 20 – 20000 Гц
Неравномерность АЧХ в диапазоне 20-20000 Гц: ±1,5 дБ
Сопротивления подключаемых АС: 4 Ом
Номинальная мощность: 20 Вт на 4 Ом
Коэффициент нелинейных искажений: 0,3%
Коэффициент гармоник в диапазоне 40-12500 Гц: 0,3%
Коэффициент общих интермодуляционных искажений: 0,6%

Усилитель достался мне в нерабочем состоянии:

Снял верхнюю крышку: все узлы на месте; проводов, порезанных кусачками, не видно.
Любопытство взяло верх: воткнул усь в розетку и нажал капу кнопку включения: трансформатор натужно загудел, и со стороны выходных усилителей пошёл дымок.
Выдернул шнур из розетки и приступил разборке.


2. К чему вся эта возня с нерабочим усилителем:
— хобби
— получить донор корпус+радиаторы для постройки усилителя JLH 1969
— оживить каналы выходного (оконечного) усилителя мощности, сделать интересующие замеры, послушать немного и… разобрать
— написать обзор на Mysku

Следует пояснить, почему не ставилась задача восстановить усилитель.
Конструктив усилителя ну очень неудобный: чтобы извлечь из корпуса радиаторы с закрепленными на них платами каналов, пришлось разобрать половину усилителя (чтобы добраться к некоторым винтиками крепления), отпаять входные цепи и откусить бокорезами все остальные провода, подходящие к платам.
Зачем всё резать? Да потому, что иначе восстановить каналы не получится: к платам УМ, установленным в корпусе, невозможно подлезть ни щупами, ни паяльником.

Во вторых, восстанавливать-проверять все остальные узлы усилителя нет ни желания, ни времени.
Плюс ко всему, никакого интереса они не представляют: регулировки тембров и баланса в домашнем сетапе отсутствуют как класс.

Примечание: в сетапе коммутация и регулирование громкости обеспечивается устройством на базе специализированной
микросхемы TI PGA2311

PGA2311 прячется в безымянном устройстве:


3. Восстановление каналов УМ.
Схема:

Напряжение питания, согласно реальным замерам, +-30 В.

Вот они платы оконечного УМ после извлечения из корпуса:


Сгоревшие эмиттерные резисторы:

И конденсаторы, на которых виден год изготовления «1983».
На шильдике усилителя — 1984.

Список деталей, которые были заменены:
— электролитические конденсаторы C2 и C6
— мощные транзисторы (на КТ818ГМ и КТ819ГМ)
— эмиттерные резисторы R32 и R33

Удалены элементы:
— R3 и R8 (балансировка нуля, об этом ниже);
— VD9, VD10, R26, R27 (т.е. упразднил защиту по току, всё равно не спасла каналы от выгорания).

Остальные полупроводники и некоторые почерневшие резисторы, на удивление, были исправны.

4. Блок питания усилителя Амфитон-А1-01.
Качество сборки трансформатора никакое.

Плюс ссылка на видео.
Жужжит не очень громко и даже работает. Для эксперимента сгодится.

А вот это уродство (диодный мост из четырёх диодов КД202 на плате защиты) питало весь усилитель:

Было вырезано бокорезами и выброшено в пропасть.

Для питания тестового стенда собрал на проводах мост BR610 и пара конденсаторов 10000 мкФ*63В:


5. Патологии, обнаруженные в схеме.
Ляп №1. Балансировка нуля на выходе УМ обеспечивается элементами R3, R4, R5, R6, R8, C8.
Работает эта балансировка коряво: то ли электролит C8 начал протекать, то ли плохой контакт подстроечного резистора R6, но по выходу каждого канала наблюдалась странная болтанка.
Поэтому и в этой схеме Амфитон-А1-01, и в схеме Амфитон-У-101М эти элементы были удалены.
Без них на выходе каналов УМ получилось в пределах 30 мВ без болтанки. Имхо, нормально.

По нормальному, ставится интегратор (операционный усилитель), и на выходе сразу имеем смещение в пределах единиц милливольт. Дёшево и надёжно.

Ляп №2. Источник тока (ИСТ) на транзисторе VT8.
Реальное значение тока ИСТ -около 6 мА (падение напряжения 0,75В на R19=120 Ом).
При питании схемы +-30 В мощность на коллекторе VT8 0,19 Вт!
Для корпуса TO-92 (в СССР данный тип корпуса носил обозначение КТ-26) мощность 0,2 Вт — явный перегиб.
Типичное значение теплового сопротивления переход-окружающая среда для корпуса TO-92 составляет 200 К/Вт.
Температура перехода Т = 40°C + 0,2Вт * 200К/Вт = 80 ( °C)
+40°C — это температура в закрытом корпуса усилителя при условии, что +30°C в квартире.


До предельной температуры перехода 125 °C не дотянули.
В обычных бытовых условиях платы покрываются слоем пыли или шерстью домашних любимцев.

Плюс закрытый корпус и отсутствие принудительного обдува.
После чего тепловые режимы внутри корпуса изменяются самым непредсказуемым образом.
А если заботливый пользователь накроет усилитель красивой узорной тряпочкой (чтобы пыль вовнутрь не попала) или других компонентов сверху нагромоздит, то…
Бесспорно, серийные усилители работали, но в других аналогичных схемах в ИСТ с тепловыделением >0,15 Вт разработчики ставили транзисторы помощнее (КТ815, КТ817).

Для чистоты эксперимента я оставил ИСТ без изменений.
Естественно, в схеме Амфитон-У-101М эта ошибка исправлена. )

Ляп №3. Отсутствие предохранителей в цепях питания оконечных усилителей.
При пробивании выходных транзисторов ток (от линии +30В на линию -30В) идёт почти без ограничений.
К чему это приводит, смотрите на фото выше.
Сэкономили на предохранителях. (

Ляп №4. Почему защита по току (VT10 и VT11 с обвязкой) не спасла схему от выгорания.
Да всё просто.
Из-за того, что «оптимизаторы» подняли напряжение питания каналов с +-22,5В до +-30В и вместо КТ818-819 в корпусах ТО-3 поставили «облегчённый вариант» в корпусах ТО-220, транзисторы попросту получили тепловой пробой.
Смотрим справочник:


Считаем:
пиковая мощность на коллекторе при комплексной нагрузке 3 Ом
Pк = 0,5 * ( 30*30 / 3 Ом ) = 150 Вт
Всё, транзисторам крышка.

Ляп №5. Конденсаторы по питанию оконечный УМ.
Тут экономия во всей красе.
По паре электролитов 2200 мкФ*63 на каждой плате УМ.
Т.е. суммарно 4400 мкФ по плюсовой полярности и 4400 мкФ по минусовой.
Без комментариев.

6. Дальше всё обычно.
Фото с рабочего места:

Слева можно заметить корпус ламповой защиты.

Тестовый стенд с установленными двумя каналами:



7. Замеры и прослушивание.
Выход УМ (перереходный процесс при включении):

Приемлемо.

Коэффициент гармоник (ЛК) без нагрузки:

С нагрузкой 4 Ом:


Коэффициент гармоник (ПК) без нагрузки:

С нагрузкой 4 Ом:

Почему получился четырёхкратный разброс по Кг между каналами, честно скажу, не знаю.
УМ честно уложился в заявленные производителем 0,3 %.

Скорость нарастания выходного напряжения без нагрузки:

С нагрузкой 4 Ом:

В обоих случаях 5 В/мкс, что и было определено в программе моделирования для усилителя Амфитон-У-101 (те же 5 В/мкс):


Теперь, чтобы послушать восстановленные каналы УМ, всего два пути:
1) снова запихнуть их в корпус, подпаивая проводники и нецензурно ругаясь;
2) оставить восстановленные каналы УМ на тестовом стенде и в таком виде послушать.

Как человек разумный ленивый, выбрал вариант №2. ))

Этажерка (снизу — нижняя часть корпуса усилителя с блоком питания, сверху — тестовый стенд) была перемещена поближе к сетапу и установлена на две табуретки.



Прослушивание состоялось 7.12.2020 при минимальном количестве «слухачей» (всего двое).
Субъективно усилитель Амфитон-А1-01 — самый обычный УМЗЧ, равно как его заводские собратья Амфитон-У-101 и Амфитон-У-002.
Думаю, всему виной частотная коррекция, выполненная с запасом. Поэтому и скорость нарастания всего 5 В/мкс.
В области НЧ ситуация улучшилась (всё-таки пара новеньких 10000 мкФ в БП).

8. Площадь радиаторов в УМЗЧ Амфитон-У-101 и Амфитон-А1-01.
Есть мнение, что в интернете есть всё. Не верьте этому. ©
Потребовалось мне как-то найти данные по радиаторам усилителя Одиссей-010: не нашёл.
Фото радиаторов из УМЗЧ Амфитон-А1-01:

Характеристики:
— размеры 270*80*25 мм
— высота рёбер 18 мм
— толщина основания 7 мм
— полная площадь 1160 кв. см

Формулы для расчёта площади радиатора:


9. Выводы:
УМЗЧ Амфитон-А1-01 — типичный продукт электронной промышленности бывшего СССР.
Соответствует заявленным характеристикам.
По звуку — ничего выдающегося.

За 15-20уе получаем набор запчастей для опытного радиолюбителя: корпус, радиаторы, печатные платы, что-то из радиодеталей.
И трансформатор, с гулом которого можно повоевать.

Чтобы получить бОлее интересный звук, не достаточно в старом усилителе просто поменять электролиты на новые.
Потребуется или полностью перелопатить схему, или вообще заменить УМ на другой, по звучанию которого есть достоверная информация.


Всем удачных экспериментов и запусков усилителей.