Схема электрическая радиотехника у 101 стерео. Полная переделка усилителя Радиотехника У101. Намотка самодельных катушек индуктивности

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 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 . 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 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 ) 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 ) 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.

Первым делом мы займемся самым главным элементом любой системы - ее сердцем. У усилителя это, как вы уже догадались, блок питания. Доработаем его следуя советам Николая Васильевича + добавим несколько фишечек от себя.

Все провода внутри собраны специальными стяжками. Первый раз вижу такую аккуратность в советской технике. Хотя, скорее всего, мне просто не попадались такие образцы.

Откручиваем прижимные винты

отсоединяем шлейф с питанием от предусилителя

блока индикации, отстегивая при этом стяжку

и оконечных усилителей, снимая при этом тоже пару стяжек.

Все, легкий путь закончился, теперь придется взять в руки паяльник. Отпаиваем питание от платы входов. Да, детишки, никогда не паяйте на диване.

Кстати, я так пока и не понял, где здесь находить корректирующий усилитель для проигрывателя. Вроде как отдельный блок находится на плате входов, но вместе с тем, какая-то дополнительная микросхема стоит на предусилителе. Ладно, по ходу разберемся. Отпаиваем нули, идущие на выход на динамики и на корпус. Паять тяжело, мой 25 ваттный паяльник справляется с трудом.

Ладно, конечно можно еще отпаяться и от трансформатора и блока защиты, но что-то мне лень, тем более блок питания уже получил более чем достаточную мобильность для дальнейших с ним манипуляций. Девочка переезжает на стол.

Что ж, начнем с того, что запаяем конденсатор в цепь сети, чтобы защитить нашу малышку от всяческих ненужных ей помех. Вот этот из старого монитора вполне подойдет.

Переходим с доработке непосредственно самого БП. Как писал Николай Васильевич в своей более новой статье , переводить все питание на 31 вольт вовсе не обязательно, достаточно запитать по максимуму оконечники, чтобы получить максимальную отдачу, а всех остальный потребителей посадить на 26-вольтную "диету".Кроме всего прочего, это поможет избежать многих проблем, в частности с перегревом резисторов в блоке индикации.

Я не буду разводить ноль как советует Николай Васильевич. Что-то мне кажется, что ощутимой пользы будет намного меньше, чем геморроя с новыми проводами. Тем более, железный корпус уже должен защищать от помех, если верить тому, что нам рассказывали на физике.

Начнем с того, что поменяем местами выводы 26 и 31 вольт с трансформатора, чтобы подать большее напряжение на более стабилизированный участок. (Хотя, если учесть, что будут использованы конденсаторы 10000 мкф, эта выгода становится слегка сомнительна, ибо и так все будет в шоколаде, но тем не менее)

Меняем местами провода на обоих 4-х и 5-х выводах трансформатора. Теперь, как и положено, по прводам бОльшего сечения течет бОльшее напряжение.

Выпиливаем (анти)фильтрующие конденсаторы МБМ. Никогда их не любил.

Переходим к замене основных "боченков". Жаль, но их придется выбросить. Вряд ли в них осталась хоть треть от заявленной ёмкости.

Как оказалось, процесс намного упрощается, если снять пластиковую прокладку.

А теперь запиливаем сюда наших 10милифарадных монстров. Jackcon, конечно, не самая дорогая марка, но для наших целей - в самый раз.

Что имеем в итоге. Емкость увеличилась в 5 раз, при уменьшении объема в 2. Прогресс, епта!

А теперь - обещанная фишечка. Припаиваем параллельно каждому направлению по неполярному конденсатору типа к73-17. У Николая Васильевича этого нет, но по утверждению многих приближенных к теме, это увеличивает качество отдачи на высоких частотах. Да-да, блок питания в усилителе - очень важный звукоформирующий элемент! А вы думали? Мир - это совсем не то, что бросается в глаза с первого взгляда.

После третьего включения стало ясно, что дымят диоды малого выпрямителя. При замере двое из них оказались пробиты. Кто знает, может при первом включении что-то неудачно коротнуло, или 10милифарад для них - слишком большая ноша, но, в любом случае, назад пути уже нет. Диодов тоже нет, так что завтра бежать мне в магазин.

Но, нас не остановит эта мелкая неприятность! Муахаха! Продолжаем тестить больший выпрямитель.

Сначала автора очень удивило, почему больший выпрямитель выдает 66 вольт вместо ожидаемых 31. Но потом он догадался посмотреть на схему и увидел, что на ней написано -31, и +31, т.е. общая разность потенциалов 62 вольта, а это то же самое, что и 66, только под нагрузкой.

Ну что ж, аллилуя, братья и сестры, мотор практически готов понести нас в светлое будущее, наполненное божественным звучанием. Осталась пара небольших, но необходимых деталей, и мы с вами перейдем к самой интересной части нашего повествования. Аминь.

Вот решил попробовать написать статью про переделку усилителя. Ну начну наверное с его истории, а именно почему же я решил его полностью переделывать. Во первых, всё старое, не соответствует современности. А во вторых, он трудился очень усердно, до того, как попал мне в руки, соответственно ломался не раз. Раз 6 ремонтировали оконечный каскад, ремонтировали темброблок 2 раза, со входным селектором что то непонятное было, и к тому же один раз сожгли индикатор, подключив его не правильно, но там поставили другой от другого усилителя, но я умудрился его тоже сжечь, когда сам ковырялся в усе. В общем, там сказать, передали по наследству мне этот усь. Решил с этими глюками покончить, переделав его полностью.

До переделки он выглядел вот так:

Оконечный усилитель. Хотел вставить туда что то поинтересней, не какую-то там 7294, а что-нибудь по серьёзней. Гуглив в течении недели я нашёл то, что мне нужно.

Усилитель , это усилитель АВ класса, он отлично мне подходил как по характеристикам, так и по себестоимости.

Параметры такие:

THD: ~0.005% (measured) sim’d: 0.002%
Power into 8ohm: 60 watts
Power into 4ohm: 100 watts
Gain: 32dB (~1:40) full output at 0.7v input (0.5v rms)
Feedback: 57dB
Phase margin: > 90°
Supply voltage: +/- 36v
Biasing: 55ma, 12.1mv across a single 0.22 ohm
Frequency response: 3.2hz to 145khz (-1db) using 4.7uf input cap
Phaseshift at 10khz: <3°

Не правда ли красивые характеристики? Не долго думая, я собрал 1 канал, а там уже и 2 доделал. Качество звука замечательное!
Огромный минус это то, что под него не было печатной платы в формате lay, а в других программах не умею пользоваться, поэтому пришлось наложить рисунок и перевести плату в лайт. Теперь другие люди, которые хотят собрать этот усилитель смогут повторить его без проблем. Плату смотрите в приложениях.

А главное это то, что мощность около 100Вт на нагрузку 4 Ома при питании +-33В. Это то что надо! Хоть я и собрался переделывать, но трансформатор решил оставить прежний. При выпрямлении в постоянку, там было подходящее напряжение. Ещё один плюс, 2 таких усилителя могут работать на родном радиаторе от у101, без перегрузки, проверено! Нагрев радиатора при полной выходной мощности у меня не превышал 70 градусов в течении часа, да я люблю очень громко слушать музыку

Небольшое руководство по сборке и настройке оконечного усилителя.

Транзисторы выходные пара 2SC5200/2SA1943, но в оригинальной схеме стояли MJL3281A/MJL1302A, а MJE15030/MJE15031 были заменены на 2SA1837/2SC4793. Транзисторы BC везде продаются, заменять их не на что не надо, они распространены. BD135 я заменил на BD139, работает так же. А вот с MPSA18 могут и быть проблемы, если не найдете их, то можно заменять спокойно на BC550, но при впайке в плату его нужно развернуть на 180 градусов, т.к. у него ЗЕРКАЛЬНАЯ ЦОКОЛЁВКА, в отличие от MPSA18.

Подстроечный резистор VR1 можно и вертикальный типа 3296 многооборотный, а можно и обычный однооборотный, я бы посоветовал 3296 брать, легче подстроить усилитель, при первом включении усилителя этот резистор должен иметь МАКСИМАЛЬНОЕ сопротивление.

Резисторы R24 R25 0.22 Ом на 5Вт цементные. Резисторы R22 R23 1.2 Ом по 1Вт. Резистор R26 4.7ом на 1-2Вт. Резистор R27 10 Ом 2Вт, поверх него намотана катушка 10 витков проводом 0.8мм. Все остальные резисторы по 0.25Вт.

Конденсаторы… Фуфло сюда лучше не ставить. Конденсаторы электролитические по питанию нужно брать с запасом по напряжению, у меня на 50В при питании +-33В.

Конденсатор C3 470мкФ от 16В. Конденсатор на входе усилителя C1 нужен плёночный, от 4.7мкФ на 63в, можно полипропиленовый жёлтый, вертикально поставить, идеально подойдёт. Очень желательно плёнку использовать, но если не найдёте, то включаем встречно 2 конденсатора по 10мкФ на вольт 50 минусами, а крайние плюсы впаиваем в плату, и желательно добавить параллельно сборному конденсатору плёночный конденсатор, хотя бы на 1мкФ.

C15 47нФ 63В кап плёночный, в питании C9 C11 C16 C17 тоже желательно плёнку поставить.

Остальные конденсаторы керамические, желательно NPO, но если не найдете, то можно и воткнуть китайские коричневые, но я бы поискал что получше.

Предохранители от 2.5А.

В принципе то и всё, можно идти собирать.

Транзисторы нужно устанавливать на радиатор через изолирующие прокладки, и не в коем случае не замыкать!

Правильно собранный усилитель сразу же включается и его можно слушать. Первое включение лучше делать через лампу, вставленную между 220в и первичной обмоткой трансформатора, если где то ошиблись, то лампа будет светиться, но детали у вас не сгорят.

Если вы бесстрашные, вы уверены в себе и вам ничему не помеха, то что ж, удачи, включайте без лампы, если что то фонит, гудит или горит сразу же выключаем его, и ищем ошибки. Но всё-таки лучше собирать без ошибок, гуглить тщательно по каждому затыку, ибо если ошибётесь, то ошибка может дорого выйти.

Настройка усилителя

Уже собрали? Вау! Поздравляю. Теперь осталось дело за малым.

Нужно выставить ток покоя в пределах 50-70мА. Я выставил 70мА.

Для успешной настройки, усилитель нужно прогреть, просто включаем его и слушаем музыку минут 30, дело в том, что пока мы его не настроили, он работает в режиме В, соответственно он сам не будет нагреваться.

Ну как звук? Отличный конечно же. Теперь нам нужен мультиметр. Выставляем в режим измерения милливольты, а щупы включаем между ЭМИТТЕРАМИ первого и второго транзистора, и выставляем нужный ток покоя, крутя не спеша резистор VR1. Для 70мА это 30,8мВ (U=I*R, U=70мА*(2*0.22 Ом)=30,8мВ).

Вот и всё, поздравляю! Со вторым каналом делаем аналогичные действия.

Чуть чуть переделанная схема:

Переменные резисторы отпаиваем из темброблока от у101, откусываем дополнительные выводы, и впаиваем в плату, предварительно вставив крепёжную плашку.

Операционный усилитель здесь нужен «музыкальный», рекомендован NE5532, но можно поискать аналоги, я например, использовал RC4580IP, был добыт из звуковой аппаратуры.

Все конденсаторы в звуковом тракте плёночные! А вот в питании электролиты по 470мкФ на 25В. Резисторы в питании 1кОм по 0.5Вт. Остальные резисторы по 0.25Вт. Стабилитроны использовал 1N4743, других менее мощных, к сожалению не было.

В настройке не нуждается, работает сразу.

Внимание! На плате имеется перемычка SMD, или резистор 0 Ом со стороны дорожек. Не забудьте поставить!

Плата в *.lay есть в приложениях.

Тут уже сами выбираете что предпочитаете. Я предпочёл капы по 22000мкФ, но здесь желательно запараллелить несколько конденсаторов, чтобы в сумме было около 20000мкФ, общий ESR конденсаторов будет меньше, чем у большого одного, следовательно при пике сможет отдать больше ток. Софт старт здесь оказался не нужным. У меня диоды КД2997. Пленочные конденсаторы на 1-4.7мкФ на 63В.

Плату блока питания смотрите в приложениях.

Как подключать трансформатор?

Выводы 2 и 2 соединяем между собой. А 220 подключать к выводам 1 и 1.

Теперь… Выводы 7 и 7 соединяем, а выводы 8 и 8 будем подключать к индикатору.

Хоть можно и оставить родную, но я всё же решил заменить. Использовал готовый от усилителя Оплеуха Микрухам, автор Илья С. (Nem0). Защищает от перегруза и от постоянки на выходе, причём от постоянки как от плюса, так и от минуса относительно земли.

Схема:

Все резисторы по 0.25Вт. Транзистор BD135 тоже можно заменить на BD139, необходимо установить на небольшой радиатор. Стабилитроны на 12В и 13В, сборный, получается на 25В. Реле на 24В.

Конденсаторы C1 C2 C3 C4 на 25В. С5 на 50В.

Плата тоже в приложениях. На одной плате уже расположена защита для двух каналов.

Тут бы я оставил родной индикатор, но так, как я его сжег при неправильном подключении, дело в том, что туда поставили другой индикатор, то схемы на него я не нашёл нигде, предположительно это был радиоконструктор.

Собрал на двух LM3915.

Все резисторы по 0.25Вт. Крайние светодиоды «100Вт» красные, остальные зелёные. Настраивается следующим образом: подключаем к выходу усилителя и крутим подстроечный резистор, при максимальной громкости, чтобы показывал всю шкалу индикации, а при минимальной громкости, чтобы светодиод «0.2Вт» подмигивал.

Тоже самое делаем и со вторым индикатором. При первом включении индикатора, выставите переменный резистор в среднее положение.

Монтаж

Теперь всё запихиваем в корпус.

Придумал такой крепёж для клемм подключения колонок. Вот так, вырезал из текстолита.

Покрашена плашка и завинчены клеммы.

Тоже самое сделал для крепления гнёзд подключения входа звука. Всё прикрутил и завинтил. Конечный вид:

Соединяем всё проводами.

Сначала питание. Питание усилителей подключаем к блоку выпрямителя, плату темброблока подключаем тоже к плате выпрямителя, и плату защиты подключаем к плате выпрямителя в плечо +33в и земля, по другому работать не будет!. А вот питание индикатора берём с выводов 8 от трансформатора, через диодный мост.

Выход от усилителей подключаем к плате защиты, а плату защиты соединяем проводами с клеммами для подключения колонок.

Трансформатор подключаем к выключателю на передней панели, а от неё к разъему питания сети 220в. Всё! Можно включать! :)

Вот такой вид изнутри у меня вышел:

Как примерно выглядит в полном сборе и работе:

Объявляю большую благодарность Лёхе () за помощь в сборке! Всем удачи!

Печатные платы зеркалить не нужно.

Список радиоэлементов

Сегодня я расскажу как мною восстанавливался усилитель Радиотехника У 101 1985 года выпуска.

Аппарат очень ремонтнопригодный, и в моём случае поломок не было никаких. Была сделана лишь небольшая модификация связанная с заменой разъёмов на современные, и замена всех электролитических конденсаторов.

Итак первое - это конечно же блок питания:

Меняем всё высохшие банки 50в 2000мкф современные 63в 6800мкф.

Главное соблюдаем полярность и тщательно пропаиваем контакты стараясь не перегревать конденсаторы.

Результат:

Правда с химией я чуть переборщил, и в результате потерял все надписи....

Но для меня это не критично, т.к. мне известны все крутилки. Далее на фото один из каналов усиления с полевыми транзисторами:

Позже будет заменена часть аудио проводки внутри усилителя, и приведены в порядок пучки проводов:

Тестирование. Акустическая система подключена прямо к проводам усилителя. Правда в обход реле защиты. Около 10 лет назад его я отключил, и теперь предстояло всё вернуть на свои места:

Поочерёдная проверка каналов:

Возвращаем лицевую панель на место, заодно и устанавливаем крутилки на место. Эдакий No Name усилитель получается:

К моменту когда все электролиты в усилителе были заменены, наступило время поработать напильником и ножовкой:

В этом мне очень помогли маленькие и очень удобные тисочки:

Деталь для крепления гнёзд входных джеков:

Установка входных разъёмов на свои места:

Это темброблок. Конденсаторы в нём как полярные, так и неполярные. Так же были обработанны хрустящие переменные резисторы ВДшкой:

И установка их на свои места:

Лицевую панель усилителя я сохранил, осовременив только разъёмы на задней панели. Так же был удалён за ненадобностью селектор входов, т.к. у усилителя будет всего 1 источник входа. А со входа сигнал идёт сразу на темброблок. В целом, на мой взгляд получилось классно:

В итоге усилителю предстоит некоторое время поработать с акустикой N-Monitors 100. Далее он отправится обслуживать восстанавлювающиеся сейчас акустические системы Амфитон 35ас-018. Посмотрим как он себя покажет в работе.

Спасибо за внимание!