Korkealaatuinen Stereovahvistin. Siniteho 2 x 220W:a Suunnittelija: Mikko Esala



Samankaltaiset tiedostot
Stereovahvistin 2 x 220W RMS

1 Johdanto. 2 Ominaisuuksia. 2.1 Särö

Tehokas ledivalaisin 30 valkoisella ledillä. Käyttöjännite 12 20V. Nimellisvirta on noin 0.10A A Suunnittelija Mikko Esala.

Vahvistimen testaus Veikko Pöyhönen

Operaatiovahvistimen vahvistus voidaan säätää halutun suuruiseksi käyttämällä takaisinkytkentävastusta.

OPERAATIOVAHVISTIMET 2. Operaatiovahvistimen ominaisuuksia

Käyttöohje. 1/DOC-RSH30 Fi A

Rikstone H30W Käyttöohje

Sähköautoprojekti Pienoissähköauto Elektroniikan kokoonpano Moottoriohjain.

Naulakko huomiovaloilla ja valaistuksella varustettuna. Mikko Esala, Veikko Pöyhönen

Ongelmia mittauksissa Ulkoiset häiriöt

MOOTTORIVENTTIILI. Käsikirja

Telecrane F24 Käyttö-ohje

Tehokas halogeenivalaisin vilkulla ja valon voimakkuuden säädöllä sekä yövalolla. 12V / 20W. Suunnittelija: Mikko Esala

S Elektroniikan häiriökysymykset. Laboratoriotyö, kevät 2010

Juottamista ei siis kannata harjoitella varsinaisessa oppilastyössä, vaan juotosharjoittelu on parempi tehdä erillisellä harjoituspiirilevyllä.

8-kanavainen dynamiikan laajennin/kavennin

Automaattinen pilssipumpun käynnistin. Käyttöjännite 12V DC. Suunnittelija: Mikko Esala

Pinces AC/DC-virtapihdit ampèremetriques pour courant AC

Pynnönen Opiskelija: Tarkastaja: Arvio:

Minikokoinen harkka-vahvistin 15W

KOHINASALPAKORTTI BX58 JA RX58

OPERAATIOVAHVISTIN. Oulun seudun ammattikorkeakoulu Tekniikan yksikkö. Elektroniikan laboratoriotyö. Työryhmä Selostuksen kirjoitti

Elektroniikka ja sähkötekniikka

Minikokoinen harkka-vahvistin 5W 8 ohm

ULA - vastaanotin. + sähkökomponenttien juottaminen. Tiia Hintsa, Viitaniemen koulu. Ula-vastaanotin; Kouluelektroniikka Ky, Rauma.

Ledien kytkeminen halpis virtalähteeseen

FYSP105/2 VAIHTOVIRTAKOMPONENTIT. 1 Johdanto. 2 Teoreettista taustaa

Pöytävalaisin kankaalla

FYSP105 / K3 RC-SUODATTIMET

Ääniohjattu vilkkuvalo ledeillä toteutettuna

Pinces AC-virtapihdit ampèremetriques pour courant AC

RAIDETESTERIN KÄYTTÖOHJE

2. Vastuksen läpi kulkee 50A:n virta, kun siihen vaikuttaa 170V:n jännite. Kuinka suuri resistanssi vastuksessa on?

Supply jännite: Ei kuormaa Tuuletin Vastus Molemmat DC AC Taajuus/taajuudet

Käyttöohje. 1/DOC-RS15C Fi A

Suomenkielinen käyttöohje

Elektroniikan perusteet, Radioamatööritutkintokoulutus

CITATION SUB KÄYTTÖOHJE

Auton akun ylläpitolaturi

Käyttösäätimet. ActivSound 75. (1) Virtakytkin Kytkee virran päälle tai pois päältä. (2) Virtailmaisin Palaa vihreänä, kun virta on päällä.

Aktiivinen jakosuodin Linkwitz-korjauksella

Elektroniikan perusteet, Radioamatööritutkintokoulutus

Verkkoliitäntäjohdot. Huomautuksia virtalähteestä FIN-2

Taitaja2010, Iisalmi Suunnittelutehtävä, teoria osa

Luxomat Indoor 180-R pikaohje Niclas Nylund

LABORATORIOTYÖ 1 MITTAUSVAHVISTIMET

M2A Suomenkielinen käyttöohje.

Piirilevyohjelma ARES

TUTUSTU OHJEESEEN ENNEN VASTUKSEN ASENNUSTA! Jos uusi vastus palaa heti asennettaessa, koska ohjetta ei ole luettu, UUTTA EI SAA ILMAISEKSI.

Taitaja2004/Elektroniikka Semifinaali

Elektroniikka. Mitä sähkö on. Käsitteistöä

EMC Mittajohtimien maadoitus

FYSP105/2 VAIHTOVIRTAKOMPONENTIT. 1 Johdanto

Käyttöohje PHILIPS FB965 Käyttöohjeet PHILIPS FB965 Käyttäjän opas PHILIPS FB965 Omistajan käsikirja PHILIPS FB965 Käyttöopas PHILIPS FB965

Oikeanlaisten virtapihtien valinta Aloita vastaamalla seuraaviin kysymyksiin löytääksesi oikeantyyppiset virtapihdit haluamaasi käyttökohteeseen.

TYÖ 58. VAIMENEVA VÄRÄHTELY, TASASUUNTAUS JA SUODATUS. Tehtävänä on vaimenevan värähtelyn, tasasuuntauksen ja suodatuksen tutkiminen oskilloskoopilla.

Nokeval. FD100-sarja. Käyttöohje

Dynatel 2210E kaapelinhakulaite

TAITAJA 2006, Elektroniikka ( /OL) Hakkurivirtalähteen kokoaminen ja testaaminen, Nokia

Kapasitiivinen ja induktiivinen kytkeytyminen

FYS206/5 Vaihtovirtakomponentit

M2A Suomenkielinen käyttöohje.

U-REMIX USB RF 2 RF 1 POWER

Pynnönen Opiskelija: Tarkastaja: Arvio:

Pinces AC-virtapihti ampèremetriques pour courant AC

TN T 3 / / SÄH Ä KÖAS A IOI O TA T Vi taniemen koulu

Jos sinulla on kysyttävää 10. Vastaanotin toimi.

Trimode vahvistin alumiini-puukotelossa sähköisellä lukituksella.

1. Perusturvallisuusohjeet

Mikkelin ammattikorkeakoulu Tarkk` ampujankuja 1 PL 181, MIKKELI KÄYTTÖOHJEET: FLUKE Networks IntelliTone 200 Toner ja Probe

Tehtävä 8. Jännitelähteenä käytetään yksipuolista 12 voltin tasajännitelähdettä.

Kuva 1. Vastus (R), kondensaattori (C) ja käämi (L). Sinimuotoinen vaihtojännite

TURVAVALAISTUSKESKUKSET TK31 JA TK41 ASENNUS- JA TESTAUSOHJE

Pynnönen Opiskelija: Tarkastaja: Arvio:

R = Ω. Jännite R:n yli suhteessa sisäänmenojännitteeseen on tällöin jännitteenjako = 1

LABORAATIO 1, YLEISMITTARI JA PERUSMITTAUKSET

LED -valaisin tai koriste

Subwoofervahvistin aktiivisella suotimella

GSM releen rakennusohjeet

L-sarjan mittamuuntimet

Pinces AC/DC-virtapihti ampèremetriques pour courant AC

Liikennevalot. Arduino toimii laitteen aivoina. Arduinokortti on kuin pieni tietokone, johon voit ohjelmoida toimintoja.

YLEISMITTAREIDEN KÄYTTÄMINEN

M2A Suomenkielinen käyttöohje.

Elektroniikan alkeita lyhyt versio

Ole hyvä ja lue tämä käyttöohje ennen käyttöönottoa

Elektroniikan alkeita erittäin lyhyt versio

Jännitelähteet ja regulaattorit

MITTALAITTEIDEN OMINAISUUKSIA ja RAJOITUKSIA

PALOVAROITINKESKUS ICAS. Käyttö- ja asennusohje ICAS. Zone 1. Zone 2. Relay/Siren. Mains. BL-Palontorjunta Oy. Snro:

KRU-1 PLL & UHF TRUE DIVERSITY langaton mikrofonijärjestelmä. Käyttöohje. ä ä ä ö ä ö

KÄYTTÖOHJE ELTRIP-R6. puh fax PL Kajaani

Kondensaattorin läpi kulkeva virta saadaan derivoimalla yhtälöä (2), jolloin saadaan

Harjoitustehtäviä kokeeseen: Sähköoppi ja magnetismi

CITATION SURROUND KÄYTTÖOHJE

vapaa vapaa nasta 3 nasta 2 nasta 1 (maadoitus)

Tämän sybolin esiintyessä, käyttäjän tulee lukea käyttöohje, josta lisätietoa. Tämä symboli normaalikäytössä indikoi vaarallisesta mittausjännitteestä

C-Lynx pinnanvalvontareleet HNM ja HNE

Transkriptio:

Korkealaatuinen Stereovahvistin. Siniteho 2 x 220W:a Suunnittelija: Mikko Esala Ominaisuuksista Tämä vahvistin on niin korkealaatuinen, että olisi vähättelyä puhua HIFIvahvistimesta. HIFI - vahvistimessa taajuusvasteen on oltava suora ja särön < 1%:a 20-20 khz:n ( 20 000 ) Hz:n taajuudella. Artikkelimme vahvistin taas täyttää em. vaatimukset kaistalla 5Hz - 500 khz:ä (takaisin kytkentä). Mieleen tulee tietenkin vääjäämättömästi ajatus, että mitä merkitystä on sillä jos vahvistimesta saadaan näin paljon tehoa, kun kuuntelu tapahtuu vain hyvin pienellä osalla kokonaistehosta? Ihmisen kuuloaluekin on vain n. 20Hz - 20 khz:ä. Hifi - kaiuttimen toistoalue ulottuu parhaimmillaan 25 khz:iin ja lepakonkin kuuloalue jää 150 khz:iin, joten mitä hyötyä vahvistimemme ylivoimaisista taajuusominaisuuksista voisi olla käytännössä? Tehontarpeesta Vaikka vahvistin onkin säädetty normaalikuuntelussa melko pienelle, on tilanteita jolloin vahvistimen koko teho saattaa olla tarpeen. Kun musiikissa esiintyy matalia lähellä 20Hz:ä olevia ääniä, saattaa vahvistimen koko tehoreservi joutua hetkellisesti käyttöön. Näin käy varsinkin silloin kun matalia taajuuksia korostetaan taajuus korjaimella tai vahvistinta käytetään esim. TV:n yhteydessä katsoessa elokuvaa, jossa on paljon äänitehosteita. Jos teho ei riitä em. tilanteessa, ääni kaiuttimissa säröytyy vähentäen kuulonautintoa tai jopa särkien kaiutinelementit.

Säröstä Otsikossa mainittu ns. siniteho alle 1%:n säröllä tarkoittaa ns. kokonaissärön maksimimäärää. Em. säröön sisältyy mm. TIM - särö ( Transient intermodulation - särö ), sekä IM - särö (Intermodulation - särö). TIM - särö esiintyy nopeiden eli ns. iskuäänien yhteydessä. Tällaisia ovat mm. lautasen ääni rummuissa. Jos ko. särön osuus vahvistimessa on suuri, ei vahvistin pysty toistamaan lyöntiääntä puhtaana, vaan ääni säröytyy. Mitä korkeampi taajuuksia vahvistin pystyy toistamaan, sitä pienempi on TIM - särö. Jos vahvistin pystyisi toistamaan 600 khz:iin saakka ei em. säröä esiintyisi ollenkaan. IM - särö tarkoittaa sitä, että vahvistimessa syntyy ylimääräisiä l. epätoivottavia ns. haamusignaaleja. Esim. syötettäessä sisään 19 khz:n ja 20 khz:n taajuuksia, muodostuu niiden erotus 1kHz:ä. Käytössämme olevilla mittalaitteilla emme kyenneet mittamaan viimeksi mainittua säröä lainkaan. Turvallisuus Koska laitteemme toimii verkkovirralla, on sen rakentaminen rajattu käytännössä lähinnä teknisentyön opettajiin. Tällöinkin on laite syytä tarkistuttaa asiantuntijalla ennen sen verkkoon kytkemistä. Vaikka laite olisikin tarkistettu, kannattaa muistaa että kaiutinjohdoissa saattaa parhaimmillaan vaikuttaa lähes 70V:n tehollinen jännite, joten syytä varovaisuuteen on paitsi rakennus- myös käyttövaiheessa. Mm. kaiutinliitimet olisi hyvä olla sellaisia, joista johto ei pääse irtoamaan vahingossa. Laite onkin suunniteltu lähinnä opettajalle mitta- tai vertailulaitteeksi kuten mm. yleismittari tai oskilloskooppi yhdessä funktiogeneraattorin tai testi - CD:n kanssa, koska ns. laillisella l. 12-24V:n jännitteellä toimivien vahvistimien teho ym. ominaisuudet ovat joskus hieman vaatimattomat valmistamiemme kaiuttimien testaamiseen.

Itse asiaan l. rakennusohjeet Vahvistimen piirilevyn osat kannattaa sijoittaa neljässä osassa: 1) virtapuolen komponentit sekä kaikki johtimet signaalijohtoa lukuun ottamatta 2) muut komponentit STK - piiriä lukuun ottamatta 3) signaalijohto potentiometreineen. 4) itse STK - hybridipiiri. 1) Testattuun ja juoteaktiivisella suojalakalla suojattuun piirilevyyn juotetaan sulakepesät, diodisilta, ledit ja niiden 4,7kΩ:n sarjavastukset sekä 10 000 uf:n elektrolyyttikondensaattorit. Diodisilta kytketään johtimien päähän ja kiinnitetään vahvistimen jäähdytyslevyyn. Jäähdytyslevyn ja diodisillan väliin on ehdottomasti laitettava piitahnaa. Halutessaan voi toisen ledeistä tai molemmatkin asentaa johtimien päähän, jolloin sen ( ne ) voi asentaa myöhemmin laitteen etulevyyn merkkivaloksi. Muuntajalta tulevat neljä johtoa juotetaan piirilevylle. Maajohtimet, eli keltainen ja vihreä kannattaa juottaa yhteen ja juottaa sitten niiltä lähtevä yhteinen johdin piirilevyn maahan. Tämä järjestely ehkäisee tilannetta jossa vain toinen muuntajalta tuleva maajohto jostakin syystä irtoaisi piirilevyltä. Tällainen tapaus tuhoaisi paitsi vahvistimen, myös kaiuttimet. Jommankumman ensiöjohdon ( verkkovirtaan kytkettävät johdot ) ja verkkojohdon väliin l. sen kanssa sarjaan kytketään 100Ω:n / > 11W:n ( 220 Ω ) tehovastus. Tämän vastuksen tarkoituksena on virranrajoittaminen laitteessa alkutestausten aikana. Nyt voit kytkeä sähkön päälle ja tarkistaa loistavatko molemmat ledit. Jos jompikumpi tai molemmat ledit pysyvät pimeinä sammuta virta heti! Tarkista ovatko ledit, diodisilta ja elektrolyytti kondensaattorit oikeinpäin. Jos elkot ovat väärinpäin, kuumenee ensiöpuolelle asennettu 100Ω:n vastus voimakkaasti. Mikäli molemmat ledit loistavat, mittaa erikseen molempien 10 000uF:n elkojen jaloista jännite (Yleismittari DC - asteikolla ). Niiden tulisi olla luokkaa +48V - +54V ja -48V - -54V. Jos jännitteet ovat kunnossa, voit irrottaa laitteen verkosta ja ledien sammumisen jälkeen (voi kestää useita minuutteja ) jatkaa osien sijoittelua.

2) Kun olet juottanut muut komponentit STK - piiriä lukuun ottamatta, voit jälleen kytkeä virran vahvistimeen. Jos ledit loistavat edelleenkin, voit aloittaa lähemmät mittaukset. Kun kytket yleismittarin maajohdon vahvistimen maahan, tulisi piirilevyn nastalla 11 olla positiivinen (+48-54V käyttöjännite ja nastalla 9 ja 14 taas negatiivinen käyttöjännite ( - 48-54V ). Nastalla 1 pitäisi näkyä vasen signaali ja oikea signaali nastalla 18. Jos haluat mitata perusteellisesti kaikki nastat, ohessa tarkempi luettelo kaikilla nastoilla vaikuttavista jännitteistä. Piirilevyn nastat: 1=SIGNAL VASEN 2=EI MITÄÄN, ILMASSA 3=MAA 4=EI MITÄÄN, ILMASSA 5=EI MITÄÄN, ILMASSA 6=MUTE TOIMINTA 5v, MUUTEN EI MITÄÄN 7=EI MITÄÄN, ILMASSA 8=LÄHES SAMA JÄNNITE KUIN NEGATIIVINEN KÄYTTÖJÄNNITE 9=NEGATIIVINEN KÄYTTÖJÄNNITE 10=EI MITÄÄN 11=POSITIIVINEN KÄYTTÖJÄNNITE 12=LÄHES SAMA KUIN POSITIIVINEN KÄYTTÖJÄNNITE 13=EI MITÄÄN 14=NEGATIIVINEN KÄYTTÖJÄNNITE 15=EI MITÄÄN 16=MAA 17=EI MITÄÄN 18=SIGNAALI OIKEA 3) Seuraavaksi kannattaa testata erikseen potentiometri, johon on jo juotettu signaalijohdot. Se voidaan tehdä esim. 9V:n nappipariston avulla: Kytke paristo signaalin sisääntulopuolelle. Kun mittaat potentiometrin piirilevylle asennettavista johtimista ja käännät potentiometriä oikealle, pitäisi jännitteen vaihtua nollasta n. 9V:iin ( jos käytät säädettävää virtalähdettä, aseta virranrajoitus < 50mA:iin. Jos laitteessa ei ole virranrajoitusta, voit kytkeä virtalähteeltä lähtevän plusjohdon kanssa sarjaan esim. 1kΩ:n vastuksen). Tämän jälkeen voit juottaa johtimet piirilevylle ja kytkeä taas laitteen verkkoon. Jos sinulla on käytössäsi signaalilähde ( funktiogeneraattori tai CD - soitin ja testi CD ) ja syötät sisääntulojohtoihin 1kHz:n taajuutta, voit mitata saman signaalin nastoilla 1 ja 18 oskilloskoopilla tai yleismittarin AC - asteikolla. Jos käytössäsi ei ole käytössäsi ei ole em. signaalilähteitä, voit suorittaa testauksen seuraavasti: kun kosket sormellasi signaalijohtoa ja potentiometri on

käännetty oikealle, näyttää yleismittari AC - asteikolla jotain. Kun johtimeen taas ei kosketa, pitäisi mittarin näyttää 0V:a. 4) STK - piirin kaikkia johtimia ei oteta käyttöön. Jotta niistä ei myöhemmin aiheutuisi ongelmia, tulee ylimääräiset katkaista esim. sivuleikkurilla. Piirin molemmista päistä katkaistaan kaksi reunimmaista nastaa. Kun STK - piiri on juotettu piirilevylle, testataan laite taas uudelleen. Piiri on kuitenkin ehdottomasti kiinnitettävä jäähdytyslevyyn ennen testausta ja piirin taustapuolelle on levitettävä tasaisesti piitahnaa. Kaiutin ulostuloihin voi liittää kaiuttimen - kunhan ensin on tarkistettu että virtapuolen ledit taas loistavat. Kaiutinjohtimia näpelöidessä on syytä muistaa, että niissä voi vaikuttaa parhaimmillaan n.70v:n tehollinen jännite... Jos vahvistimen sisäntuloon ei ole kytketty mitään, ei kaiuttimistakaan pitäisi kuulua ääntä. Kun ääntä sitten kääntää potentiometristä kovemmalle, kannattaa muistaa, että ensiöpuolella olevan etuvastuksen vuoksi ulossaatava maksimiteho / kanava on 2W:a. Tässä vaiheessa voit poistaa ensiöpuolen 100Ω:n vastuksen ja asentaa vahvistimen koteloonsa sekä testata laitteen valmiina. Yleistä rakentamisesta Johtimien liittämiseksi diodisiltaan tulisi hankkia ABIKO - pihdit liittimien kiinnitykseen. Johtojen juottaminen niihin kun on kovin hankalaa. Kaikki muut laitteen johtimet on syytä juottaa todella huolellisesti, jottei myöhemmin esiintyisi erittäin ongelmallisia kontaktihäiriöitä. Virta- ja kaiutinjohtojen poikkipinta-alan on oltava 0.75mm2 tai enemmän. Signaalijohtojen potentiometrille ja niiltä piirilevylle on oltava koaksiaalikaapelia. Rengassydänmuuntajan ylä- ja alapuolelle muodostuu voimakas magneettikenttä, joten häiriöiden välttämiseksi asenna johtimet muuntajan sivuitse ja varsinkin signaalijohtimet mahdollisimman kauas siitä ja myös virtajohtimista ( min. 30-50 mm ). Tällöin hurinat ja muutkin häiriöt saattavat vähentyä paljonkin. Jos verkkohurinaa kuitenkin kuuluu kaiuttimista, voi signaalijohtimet päällystää alumiiniteipillä tai foliolla ja maadoittaa sitten em. päällyste. Hätätilassa voi 10 klog potentiometrin korvata 100klog potikalla, jos 10klog potikkaa ei jostain syystä ole saatavissa. Tällöin on piirilevyllä olevat 470pF:n kondensaattorit ehdottomasti vaihdettava 68pF:n kondensaattoriksi! Potentiometrin vaihto suuremmaksi saattaa

kuitenkin aiheuttaa hurinaa vahvistimeen, joten kuten sanoin, em. potentiometrin vaihto on vain hätäratkaisu. Ennen virran kytkemistä laitteeseen on syytä tarkistaa vielä kerran, ovatko kaikki ELKOT aivan varmasti oikeinpäin! Väärinpäin kytkettynä ne räjähtävät erittäin voimakkaasti johtuen vahvistimen korkeasta käyttöjännitteestä. Tärkeää!! Piirilevyllä on kaksi sulaketta suojelemassa komponentteja. Siitä huolimatta kannattaa ehdottomasti myös toiseen virtalähteen ensiöpuolelle ( verkkovirtajohtoon ) sekä samaten molempiin kaiutinulostuloihin sijoittaa sulakkeet, koska pahimmassa vikatilanteessa voi osa piirilevyllä olevista komponenteista räjähtää hyvinkin voimakkaasti sekä kaiuttimet saattavat jopa syttyä tuleen ilman em. sulakkeita. Viimeksi mainitut sulakkeet eivät enää nykyisin ole pakollisia, mutta lisävarmuus ei mielestäni ole koskaan pahaista - varsinkin kun se vaatii vain pientä lisävaivannäköä.

STK-4231II-Vahvistimen osaluettelo: Puolijohteet: STK4231II Hybridi 1 kpl Diodisilta SB252 1 kpl Led vihreä 2 kpl Passiiviosat: Potentiometri 10 klog 2 kpl 56kΩ ¼ W 2 kpl 10kΩ ¼ W 2 kpl 1.0kΩ ¼ W 2 kpl 100Ω ½ W 2 kpl 4,7kΩ ½ W 4 kpl 1kΩ ½ W 2 kpl 560Ω ¼ W 2 kpl 4,7Ω ½ W 4 kpl 3,3kΩ ½ W 2 kpl 2,2 kω 5W 2 kpl 470pF keraaminen 63V 2 kpl 100nF muovi 100V 2 kpl 100nF muovi 100V 2 kpl 3µH kela 2 kpl *( 10-30 kierrosta 1 mm:n käämilankaa 10mm:n ferriittisauvan ympäri käämittynä) 10uF/63V 2 kpl 22uF/100V 3 kpl 47uF/100V 2 kpl 100uF/63V 2 kpl 100uF/100V 1 kpl 10000uF/100V 2 kpl Lisäksi muita osia: 10A Sulake 5*20 mm 2 kpl Sulakepidin 5*20 mm 2 kpl Sulakepesä 1kpl Sulakepesä 2kpl Muuntaja 2*38V / 545VA 1 kpl * Vähän kierroksia ( > 10 ): Vahvistin soi kirkkaasti ja selvästi. Paljon kierroksia ( < 30 ): Vahvistin soi pehmeästi, hieman putkivahvistinmaisesti diskanttiäänten tason vaimentuessa samalla.

Piirilevy komponenttipuolelta katsottuna

Piirilevy: komponenttipuoli

Kuva piirilevystä kuparipuolelta 1:1

Kuva jäähdytyselementistä:

Puhaltimien sijoitus: Kirjoitti Veikko Pöyhönen Suutarilan ya. Helsinki p.t. 90 / 310 80778