Самодельный усилитель (УНЧ) Light ZD50 (AD8066+LM1876 )

Лучший усилитель на микросхемах LM1875/LM1876.

1. Введение
Микросхема LM1876 — сдвоенный вариант популярной микросхемы усилителя звука (УНЧ) класса АВ LM1875 (мощного операционного усилителя).



2. Схема
Для усилителя использовалась схема Light ZD50 (AD8066+LM1876 ) с форума forum.vegalab.ru/showthread.php?t=2223&p=54877&viewfull=1#post54877:

Как из схемы видно — используется не совсем стандартное включение микросхемы. Перед микросхемой усилителя звука LM1876 установлен операционный усилитель (ОУ). Вся схема обвязана общей обратной связью (ОС) с коррекцией — C6-R9/R7-R8. Так же каждая микросхема обвязана своей ОС. Смысл усложнения схемы — уменьшить искажения УНЧ.

Только тут более сложная схема — ОС каждой микросхемы с коррекцией. Общая ОС с коррекцией.
Сравним схему с обычным включением LM1875/LM1876 (измерения делались на «железных» усилителях):

Изменения в лучшую сторону видны сразу. На слух почти не слышно специфического окраса LM1875. Чистый звук.

3. Питание
Я использовал двухполярное питание 25В. При таком питании микросхема стабильно работает (не срабатывает тепловая защита микросхемы) на нагрузку (колонки) сопротивлением 4 и 8 Ом. Сначала собрал обычный блок питания — трансформатор с двумя обмотками по 18V + диодный мост + два конденсатора фильтра на 10000 мкФ/35В. Работает.
У ZD50 используется стабилизированное питание. Для LM1876 нужно внести соотв. изменения в работу стабилизатора:

Но микросхема мощного стабилизатора LT1083 стоит очень дорого и ее сложно найти. Поэтому решил собрать схему стабилизатора для УНЧ — forum.vegalab.ru/showthread.php?t=1784&p=2118757&viewfull=1#post2118757


Плюсы стабилизированного питания:
1. Звук на слух стал более жестким и четким.
2. Защита от КЗ на выходе и от всяких аварий — схема защиты в стабилизаторе отрубает оба канала питания.
3. Защита от перенапряжения в сети 220 В.
4. Защита от КЗ на выходе БП.

Минусы:
1. По деньгам стабилизатор стоит дороже УНЧ
2. Нужен трансформатор с двумя раздельными вторичными обмотками
3. Чувствителен в статике — иногда срабатывает защита от прикосновения к корпусу УНЧ.
4. После срабатывания защиты нужно отключить сетевое питание и подождать примерно 2 мин. после этого усилитель можно включать.
5. Повышенное потребление в холостую (без звука) — 14 Ватт.

4. Платы
Платы взял с форума Вегалаб и немного переделал. В принципе обе платы (УНЧ и стабилизатор) оптимизированы под ЛУТ. Я их немного переделал. В плате УНЧ убрал перемычки на верхний слой. В стабилизаторе убрал вспомогательное питание на 12В.
Плата УНЧ:

Плата стабилизатора:

Фабричные платы заказал в Китае. Плата основного УНЧ меньше стандартного размера 10*10 см — поэтому выходит очень дешево. Платы для стабилизатора шли почтой очень долго (два месяца). Не дождался и сделал ЛУТОМ.


4. Детали
Для окончательного варианта усилителя и стабилизатора детали заказывал на Маузере.
По мелким деталям УНЧ смотрите обозначения на плате.
Все электролитические конденсаторы в УНЧ на 35 В. Фильтры в стабилизаторе -2200 мкФ/50В.
Фото микросхемы усилителя:


Микросхема из оффлайна:

Микросхема из китайского кита — mysku.club/blog/aliexpress/70480.html:


Радиатор для микросхемы:

Такой же радиатор (распиленный пополам) — для мощных транзисторов (через прокладку установка) в стабилизаторе.

Плата УНЧ не очень удачная — поэтому между микросхемой и радиатором установил медную пластинку, смазав все термопастой.


Трансформатор питания:


На вход усилителя нужно установить неполярный электролитический конденсатор на 20 мкФ/25В:


Иначе на НЧ будет завал и кривой меандр:


Конденсатор в стабилизаторе С7, С8 — пленка на 3300пФ. Иначе случайные срабатывания защиты.

Конденсаторы на плате усилителя — фильтры по питанию поставил 1000 мкФ/50В вместо 10000 мкФ.

5. Сборка и отладка
Сначала собрать блок питания. У меня стабилизатор. После сборки подключить трансформатор. Первый раз лучше через лампочку накаливания 220В/100 Ватт подключенную последовательно первичной обмотке включать. Если лампа мигнет при включении и потом погаснет — то все ок. Померить напряжение на двух выходных шинах. 24 В должно быть и должны гореть два зеленых светодиода. Отключить лампочку. Включить в сеть на прямую. Попробовать устроить короткое замыкание по-очереди на обеих шинах — должна сработать защита — отключиться напряжение на выходе и загорятся оба красных светодиода.




Лучше купить стабилитроны на 24В с запасом. Чтобы подобрать на одинаковое напряжение на выходе.

После этого собрать усилитель. Тренируемся в пайке SMD. Правильно собранный усилитель начинает работать сразу. Но я собирал поэтапно.

1. Все детали, кроме микросхем. Подключил питание и проверил напряжения по обеим шинам на LM1876 (24В) и 12 В (AD8066).
2. Установил ОУ AD8066. Включил, проверил питание ОУ, подал на вход УНЧ синус 1 кГЦ 0.3 В на оба канала. Посмотрел на выходе ОУ сигнал на осциллографе.
3. Установил LM1876, прикрутил к радиатору. Включил. Проверил питание. Проверил постоянку на выходе УНЧ, замкнув вход УНЧ обеих каналов на землю. Подключил генератор сигналов на вход УНЧ синус 1 кГЦ 0.3 В на оба канала. Посмотрел синус на выходе.
4. Подключил нагрузку. Проверил УНЧ.



Внимание. Микросхемы чувствительны к статике. Когда тестировал макет — статическим разрядом убил один канал — замена обеих ИМС.
6. Всякое разное
Стойка под регулятор громкости ALPS RK27 10кОм:


Защита акустических систем от постоянного напряжения, сервисное питание 5 В (отдельный БП), трансформатор с двумя обмотками на 12В для питания защиты от постоянки и селектора каналов:

Селектор сигналов на 4 канала:


В селекторе каналов заменил светодиоды на разноцветные.

Еще EMI фильтр для 220В. Кнопка питания, две ручки-регулятора, терминалы для акустики, колодка питания 220 В.

Все покупалось на али.

Прямо на терминалы для акустики установил стандартные цепи Зобеля и Буше:


7. Корпус
Донором послужил корпус от ресивера кабельного телевидения. Корпус хороший — металлический и с вентиляцией.

Разобрал и удалил все лишнее. Переднюю панель оклеил бортиком и скотчем заклеил лишние дырки:

Залил эпоксидкой:

Лицевую панель вырезал из листа алюминия. Просверлил отверстия.

Приклеил эпоксидкой:


Оклеил бортик передней панели серебряной пленкой. Получилось кривовато.

Отодрал. Автомобильная шпаклевка. Наждачная бумага. Автомобильная шпаклевка. Наждачная бумага.

Опять оклеил.


Прикинул расположение:

Просверлил отверстия. Все детали (кроме передней панели и верхней крышки) покрыл акриловой серебряной краской. Перед сборкой:

Чистовая сборка:

7. Готовое изделие





8. Измерения
Коэффициент усиления по напряжению — 18
8 Ом — Мощность Pmax=38 Ватт Pср=19 Ватт
4 Ом — Мощность Pmax=36 Ватт Pср=18 Ватт


9. Выводы
Этим усилителем я для себя тему LM1875/LM1876/TDA2030/TDA2050 закрыл.