Клон предварительного усилителя Naim

О клонировании предварительных усилителей Naim

Предварительный усилитель делался для клона усилителя мощности Naim Nap 140/250 — mysku.club/blog/ebay/54356.html

Введение. Рассказ о предварительных усилителях

В Hi-Fi технике предварительные усилители (сокр., жаргон — предусилитель, пред) устанавливаются между источником сигнала и усилителем мощности низкой частоты (УМНЧ). Иногда предварительный усилитель совмещают в одном корпусе с УМНЧ. Тогда такой усилитель называют интегральным.
Основные функции предусилителей. В конкретных конструкциях могут быть реализованы только некоторые функции:
1. Усиление сигнала до необходимого уровня для последующего усиления усилителем мощности. Некоторые источники (из современных — сотовые телефоны, адаптеры Bluetooth или некоторые звуковые карты/ЦАП/DAC) при непосредственном подключении к УМНЧ не позволяют реализовать полную мощность усилителя. С помощью предварительного усилителя сигнал усиливается до нужного уровня («раскачивается»)
2. Регулировка громкости
3. Коммутация входов от различных источников
4. Согласование источника сигнала и усилителя мощности. В таких случаях в предварительном усилителе делают буферы — усилители с коэф. усиления 1 по напряжению. Усиливается только ток.
5. Изменение сигнала — от простейших регуляторов тембра (меняем АЧХ сигнала на более «приятную» для наших ушей) до сложных звуковых процессоров.
6. Иногда в предусилители встраивают другое различное оборудование. Например, усилители для наушников, фонкорректоры, микшеры, караоке, индикаторы уровня сигнала и прочее.

Многие современные источники сигнала не нуждаются в дополнительном усилении для «раскачки» УМНЧ. Возникает соблазн избавиться от лишнего звена в цепи усиления сигнала — предварительного усилителя. Тем не менее, во многих системах предварительные усилители присутствуют для согласования цепочки: «источник сигнала -> УМНЧ -> акустическая система.»

В случае клонирования изделий фирмы NAIM обычный путь радиолюбителя такой. Собирается клон NAP 140. Звук нравится! Дальше апгрейт деталей — звук нравится! Собираем стабилизатор питания. Результат — положительный. Возникает искушение собрать предварительный усилитель — там всего несколько деталей — макетка/ЛУТ, час паяния и пред готов. Звук нравится и к УМНЧ собирается предварительный усилитель. Потом на форумах пишут — Naim без преда — не Naim.

Примерно так и вышло у меня. Без преда звук УМНЧ «светлел» как-то немного. С предом — все ок.

Оригиналы из 70-х-90-х


К оригинальным УМНЧ Naim возможно подключение только предварительных усилителей фирмы Naim. Чтобы не подключали изделия других производителей, Naim использует специальные фирменные кабели и разъемы для подключения предварительного усилителя к УМНЧ. На фото эти разъемы слева:

Схемы предварительных усилетелей Naim 70-х — 90-х годов
Базовая схема модуля усиления (усиление сигнала около 10 раз):


Буфер:


Все полярные конденсаторы (кроме фильтра по питанию) — танталовые.

Полная схема предварительного усилителя из 70-х годов такая: входные разъемы ->«механический селектор сигналов»->«буфер»->«регулятор громкости»->«модуль усиления»->«разъемы на УМНЧ».

Выпускались разные версии предварительных усилителей фирмы Naim. Кроме цены, аппараты отличались наличием/отсутствием буфера, различными схемами питания (от УМНЧ, от внешнего БП, раздельное питание каналов предварительного усилителя, раздельное питание модуля усиления и буфера), сервисными устройствами в корпусе предварительного усилителя.

Как устроены современные предварительные усилители Naim — я не в курсе.

Подробней с предварительными усилителями Naim можно познакомиться на сайте www.acoustica.org.uk/. Раздел «Naim Preamp Mods and Upgrades». Там же есть печатные платы для самостоятельной сборки клона предварительного усилителя.
Китайские клоны
На интернетплощадках и в онлайн магазинах продаются разные варианты клонов предварительных усилителей Naim: печатные платы, наборы для сборки, собранные конструкторы, готовые предварительные усилители в корпусах.
Различаются деталями, из которых состоят и схемами питания.
Рассмотрим кратко изделия китайской промышленности:

Вариант 1. Две отдельные платы с независимым питанием на каждую (поиск по словам «Naim preamp»).

То же самое в корпусе. Питание тут — отдельный корпус.

Вариант 2. Возможность подключить несколько различных питаний — к каждой части свое:

В корпусе:

С селектором входов:

Вариант 3. Самая простая схема: только модуль усиления. Одно питание на два канала:

Этот модуль, как самый дешевый, я и купил на пробу. Чтобы понять стоит ли заморачиваться с предусилителем или нет. До этого собирал предварительный усилитель на макетке.

Китайский конструктор:




Транзисторы (таких как в оригинале, сейчас вы не найдете) заменены на современные 2SC1815/2SA1015. Плата достаточно компактная. Все полярные конденсаторы (кроме фильтров по питанию) — танталовые. Как и должно быть. У оригинала так. Фирменная фича Naim — применение танталовых конденсаторов. Регулятор громкости (РГ) в этом конструкторе — 20 кОм (потенциометр достался более-менее без косяков).

Собранная схема:

Схема питания:

Питание — одна обмотка на 24В переменного напряжения, 0.3А. Питание каналов отделено резисторами.

После сборки схема начинает работать сразу.

Измерения:

Сигнал на входе:

Сигнал на выходе:

Усиление примерно в 10 раз.

Измерения в RMAA. На выходе уровень сигнала Vpp 3.24V.






Моя конструкция
Послушав китайский кит, решил не заниматься модернизацией китайца (нет независимого питания на каждый канал, РГ ALPS не установить, лишние провода и т.д.), а собрать по-своему. Взял стандартную схему клона преда Naim:


Использовал такие детали. Стабилизатор: вместо LM317 установил LT1085. С ними звук больше понравился. Все полярные конденсаторы — тантал Kemet (кроме конденсатора С3 на 47 мкФ — не было тантала такой емкости в наличие — установил Nichichon for Audio). С2 510 пФ — полипропиленовый конденсатор (на ебее ищутся по словам Polypropylene и Styroflex). РГ — переменный резистор ALPS в 10 кОм. РГ стоял по-началу на 50 кОм — от него был достаточно слышимый даже на средней громкости фон. Заменил на ALPS 10 кОм — все ок стало. Фон слышно только на макс громкости. Два канала соединены вместе только на входных гнездах. В остальном два полностью независимых канала со своими блоками питания.

Резистор R13 влияет на величину усиления схемы. Я установил его значение в 4.7 кОм. Усиление схемы — 5 раз примерно. Стандартное 10 раз — много для меня с моими источниками сигнала. Меньше 4 кОм значение этого резистора лучше не выбирать — будут искажения. С 4.7 кОм все ок.





Решил сделать две платы. На первой: усилитель со стабилизаторами. Возможно позже переделаю эту плату. На заводе закажу печатку и на ней спаяю. Пока так пусть будет. Вторая плата как шасси: на ней расположены трансформаторы: первый на 10VA для питание усилителя (две вторичные обмотки на 22 В — https://aliexpress.com/item/item/PTC10-For-Audio-usage-Power-10VA-2-110V-2-22V-toroidal-transformer-encapsulated-transformer-PCB-Welding/32703426077.html ), второй 10VA (две вторичные обмотки 7В — https://aliexpress.com/item/item/PTC10-For-Audio-usage-Power-10VA-2-110V-2-7V-toroidal-transformer-encapsulated-transformer-PCB-Welding/32703992474.html — для питания коммутации и 5 В в виде USB разъема для подключения внешних устройств), стабилизаторы на 5 В, реле коммутации и переменный резистор РГ.



В фильтре питания по два конденсатора Nichichon for Audio 3300 мкФ/50V на канал. Зашутнированы SMD-керамикой прямо на выводах. Диодные мосты на шинах питания 24 В на диодах Шоттки.

Корпус брал на том же ebay-е: Ищется по словам «2606A Full aluminum preamp chassis». Корпус сделан качественно. Краска не облазит, вся фурнитура есть в наличие. В корпусе:






Сделал у предварительного усилителя три входа. Два на предусилитель на РГ и один вход прямо на выход предварительного усилителя минуя регулятор громкости и схему усиления. Этот вход сделал для подключения выхода фронтальных каналов со звукового процессора ресивера домашнего кинотеатра. Коммутация — на реле. Реле управляются галетным переключателем. Реализовал режим «Direct» — подключение входов мимо схемы предварительного усилителя прямо на вход усилителя мощности.


Измерения:



Из-за уменьшения резистора в ОС до 4.7 кОм получилось усиление примерно в 5 раз.

Измерения в RMAA. На выходе уровень сигнала Vpp 2.1V.






Вместе предварительный усилитель и усилитель мощности:

Режим «Direct»:



Измерения в RMAA предусилитель+усилитель выходная мощность Pmax=50 Ватт: