Отправлено: 18.03.14 23:26. Заголовок: Трассировка общего провода в усилителях.

Тема предназначается для начинающих. Возможно, после прочтения, количество случаев неправильной разводки проводов и деталей в усилителях, уменьшится.

Пусть, дана схема лампового СЕ усилителя, построенного по принципу "двойное моно". Это самый лёгкий случай, ибо оба канала имеют только общее шасси, а все остальные компоненты и элементы питания у каждого стереоканала свои..



Схема полная, в смысле, нарисованы оба канала, несмотря на их идентичность, но для упрощения я обозначил элементы только в левом канале. В правом канале к их обозначению добавляется штрих. Поэтому большую часть обозначений в правом канале опустил.

Схему я специально выбрал не самую простую, с регулировкой тембров (хоть сам такое не применяю) для демонстрации принципов трассировки в многокаскадных устройствах.

Итак, что же мы видим? Обычная симпатичная схема. Казалось бы, паяй, как нарисовано и не мудрствуй. Но, всё не так просто.

Что нужно учитывать при разводке земляных проводов? Эти провода одновременно и соединяют входные разъёмы с входными лампами, и соединяют негативные выводы конденсаторов БП с выпрямителями. Что мы знаем о токах, протекающих в источниках питания? От диодов выпрямителей и (в данной реализации) среднего вывода вторички в С1 (и из него) бегут весьма значительные токи. Они могут достигать амплитуды десятков ампер. Это создаёт на проводах, идущих к С1 падение напряжения достаточное, чтобы, при условии попадания на вход, создать сильный фон переменного тока, частотой 100 Гц. Причём, пилообразная форма тока в этой цепи обладает широким спектром, и может ощущаться во всём звуковом диапазоне.

Касательно С2. Зарядно-разрядные тОки, текущие к его выводам намного меньше, благодаря сглаживающему эффекту дросселя, но тОже достаточны для того, чтобы при попадании на вход, обеспечить гул частотой 100 Гц. Поэтому уделить внимание разводке проводов к С2 тОже необходимо.

Что ещё нужно помнить? Между корпусами сабжа и источника может быть разность потенциалов. Как ВЧ, при импульсных БП, так и частотой 50 Гц, например, в результате утечки, или наводке через паразитную межобмоточную ёмкость, между первичкой и вторичкой силового трансформатора. То есть, по проводу, соединяющему корпуса этих двух устройств, могут бежать значительные токи. Чтобы избежать аварии при коммутации межблочных проводов, применяется трёхпроводное соединение с сетью 220 В. Если это спасает от поражения током переключающего "оператора" и попадания напряжения на выходные устройства источника, то отнюдь не спасает от протекания тока через, например, экранирующий провод коаксиального межблочника. Задача конструктора обеспечить непопадание межкорпусного тока на вход устройства.

Вот, с рассмотрения реализации входных цепей, нечувствительных к межкорпусным токам, и начнём.

Допустим, что между земляным контактом источника и серединой вторички одного из силовых трансформаторов рассматриваемого усилителя бежит переменный ток 50 Гц. Допустим, мы распаяли входную часть Зоны 1 точно так, как на схеме. Присмотримся к отрезку провода m-n. На схеме он получился весьма коротким. Но, на практике, может достигать длины 15-20 см и больше. Если, для показательности, вывести РГ в "ноль" и представить, что по этому отрезку провода бежит ток 50 Гц между корпусом источника и серединой вторички силовика, можем заметить, что падение напряжения на этом проводе почти напрямую приложится к участку сетка-катод VL1, через RC в катоде. Эта ошибка трассировки иногда выражается в увеличении фона 50 Гц при уменьшении громкости. То есть, чем ближе ползунок потенциометра к земляному контакту, тем меньше шунтируется падение напряжения на отрезке m-n.

Поэтому трассировку входных цепей и Зоны 1 можно выполнить так.



Что же изменилось по сравнению с предыдущим вариантом? Где сейчас находится отрезок провода m-n? Благодаря соединению земляных проводов "Звездой" этот отрезок уменьшился до долей миллиметра и весь поместился внутри пайки звезды. Из-за уменьшения длины m-n до размеров точки, падение переменного напряжения от межкорпусного тока, по условию задачи, бегУщего по проводникам, отмеченных красными крестиками, уменьшается, практически до нуля и не прикладывается к участку "сетка-катод" первой лампы. Да, и остальных тОже.

Пока прервусь.

 Отправлено: 19.03.14 14:28. Заголовок: http://f5.s.qip.ru/1..

 Отправлено: 19.03.14 14:35. Заголовок: седой Принцип коммут..

седой Принцип коммутации "звездой" - параллельное соединение земляных цепей потребителей анодного напряжения. В приведённой схеме налицо последовательное включение цепей общего провода. Такой метод проигрывает Звезде по многим пунктам и может удовлетворительно работать только при стечении благоприятных обстоятельств. СтОит добавить хотя бы один негативный фактор, напр. межкорпускной ток, как становится ясным несовершенство разводки.

 Отправлено: 19.03.14 14:42. Заголовок: Charm Светлана, Ваша..

Charm Светлана, Ваша разводка мне нравится намного больше, чем исходная. Единственно, Вы не обозначили земляные провода от входных разъёмов, и землю от РГ я бы подключил прямо к звезде.

 Отправлено: 19.03.14 14:50. Заголовок: Самое интересное то,..

Самое интересное то, что схему своей разводки и схему, нарисованную Charm, гоняли на спектроанализаторе (и на слух тоже), причем на трех разных по конструктиву аппаратах. НИКАКОЙ разницы! Вот сечение земляных проводов (шин) влияло, меньше 1.5мм2 не рискну ставить, и чем ближе к Сф, тем толще. Так что не так все страшно получается.

 Отправлено: 19.03.14 15:00. Заголовок: седой пишет: НИКАКО..

седой пишет:

цитата:

НИКАКОЙ разницы!

При благоприятной электромагнитной обстановке разницы, возможно, и нет. А если? Базовая станция ОСС на крыше, или ещё какая приятность? Вариант Светланы/Виталия будет работать нормально, другие...

 Отправлено: 19.03.14 15:06. Заголовок: седой НИКАКОЙ разниц..

седой

цитата:

НИКАКОЙ разницы!

ОФФТОП. Как-то, в 90-е, одна экзальтированная особа не позволила провожать её домой (такси ещё в то былинное время не расплодились, идти через полгорода пешком) поздно вечером. На другой день мы созвонились, и она, аргументируя свой отказ от моего эскорта , сказала, что спокойно дошла до дома и с ней ничего не произошло. Я ещё был сердит на неё, и поэтому довольно невежливо ляпнул: "Так, это означает, что тебе повезло, или... не повезло?" . Расстались, конечно.

По аналогии, хочу сказать, что, скорее всего, Вам и Вашей конструкции повезло

 Отправлено: 19.03.14 15:30. Заголовок: majordom22 госпожа C..

majordom22 госпожа Charm дала отличную компоновку такое решение было очень хорошо описано в транзисторном
хай-энде все сводится к блоку питания и фильтру питания

вот только входные цепи порой доставляют хлопот
очень трудно разместить регулятор громкости а если еще и селектор входов и все вот это хозяйство привязать к эстетики
общего внешнего вида

 Отправлено: 19.03.14 16:04. Заголовок: Я же не против звезд..

Я же не против звезды, обеими руками "за" - многократно проверена и надежна. При симметричной компоновке самое то. А при несимметричной? А если по условиям конструктива Сф разнесены по углам? А если... ну тут много вариантов.
Что по сути звезда? Минимальное сопротивление общего провода, достигаемое соединением в одной точке. Но при необходимости минимум сопротивления можно обеспечить и увеличением сечения проводников, вплоть до использования посеребренных проводов и шин. И везение тут ни при чем. Или нет?

 Отправлено: 19.03.14 16:42. Заголовок: Ученик пишет: зоны ..

Ученик пишет:

цитата:

зоны 3, проводников 5...

Как известно, пульсации, рождённые путём выпрямления промышленного напряжения 50 Гц, невозможно полностью отфильтровать. Можно лишь уменьшить до трудноопределимого уровня, например, ниже уровня шумов.

Поэтому, главная задача трассировки земляных цепей - минимизация этих помех на выходе усилителя. Исходя из этого, я предлагаю такую концепцию разводки: вся "земля" делится на две части, "чистая", или "сигнальная", и "грязная", или "силовая". К силовой, при однодроссельной схеме фильтрации, относится либо "минус" вентильного моста, либо отвод от середины анодной вторички, при ДППВ СТ и негативный вывод первого конденсатора фильтра. В этой цепи текут значительные тОки, по форме близкие к пиле и из-за этого напряжение на С1 содержит высокий уровень пульсаций. Бороться с этим можно, применяя конденсаторы большой ёмкости с мАлыми паразитными параметрами.

Первый после дросселя конденсатор питания и все последующие, по направлению ко входу, по моему убеждению, должны иметь параллельное соединение негативных выводов наиболее короткими и максимально толстыми проводниками. При этом образуется фигура "звезда", к которой подключаются все остальные земляные выводы каскадов.

Внутри каждого каскада земляные выводы деталей собираются в периферийные "звёзды", от которых идут провода к главной звезде. Вот и получается, к примеру, от катодной RC драйверного каскада идёт один провод к главной звезде, и ещё один - от "минуса" конденсатора развязки по питанию.

Ну, и о том, как нужно "связывать" сигнальную землю с силовой? Можно это делать простым отрезком провода. Он обычно получается довольно длинным - от "-" С1 до главной звезды. Но, здесь появляется одна сложность. Не знаю точно, из-за чего, но материал и сечение этого провода вносит заметный вклад в общий тембральный баланс. Это часто напрягает при наладке. Чтобы минимизировать влияние этого провода, нужно последовательно с ним включить резистор, 1-5 Ом, желательно "звукового" качества. Напр. УЛИ-1, ВС-2, или качественный проволочный. Аудиофильский импорт приветствуется. Это приводит к тому, что силовая часть, вместе с обсуждаемым проводом, перестаёт активно вмешиваться в звучание. При двойном моно нужны два таких резистора, при общей силовой части - один. При общей силовой части конфигурация земли принимает вид, упомянутый Бокарёвым

цитата:

все земли сведены кучей тоненьких проводов к лепестку, лепесток заземлён на шасси через резистор неск ом

Этот резистор и есть разделительным между сигнальной и силовой зЕмлями. В таком случае, действительно, земляной провод трёхконтактной вилки подсоединяется напрямую к шасси, и соотв. к силовой земле.

При двойном моно так не сделаешь, поэтому, резисторов два и "нуль" вилки через отдельный резистор подключается к шасси (и к сигнальной земле).

Теперь конкретика.





Трассировка правого канала выполняется аналогично, поэтому достаточно рисунка одного левого канала.

 Отправлено: 19.03.14 16:59. Заголовок: седой пишет: А при..

седой пишет:

цитата:

А при несимметричной?

Нет зависимости результата от графической симметричности "звезды" и её лучей. Иногда, на печатных платах трудно даже догадаться, что эта куча затейливых змеек, разбежавшаяся по всей плате и есть "звезда". Коллега Стан Марш выложил хорошее фото примера печатной Звезды, но есть намного более хитроумные и запутанные.

цитата:

Что по сути звезда? Минимальное сопротивление общего провода, достигаемое соединением в одной точке

Вообще-то, нет. Звезда - это способ гарантированно избежать контуров тОка по земляным цепям.

цитата:

при необходимости минимум сопротивления можно обеспечить и увеличением сечения проводников, вплоть до использования посеребренных проводов и шин

Обычно, ничего не выходит. Если пошла наводка от зарядно-разрядного тока конденсаторов питания, хоть шиной 10 кв. мм дублируй, не поможет. Думаю, там ужЕ индуктивность проводников рулИт, а она, как известно, от сечения проводника не зависит.

 Отправлено: 19.03.14 18:53. Заголовок: majordom22 - а для ч..

majordom22 - а для чего общий провод устройства (и шасси, если металлическое) к сетевому нулю привязывать, даже через резистор? Если в трехконтактной розетке настоящее заземление, то понятно, а если вместо заземления там заНуление? В каких условиях это необходимо - повышенный уровень помех по сети, близкорасположенные источники электромагнитных излучений, все вместе?

Описанные Вами страхи с зарядно-разрядными токами более для мощных транзисторных девайсов характерны, вот там токи так токи, а в каком-нить задохлике на 6Ф3П чего бояться-то, если петель не наделано... Нет, ну звезда однозначно forever.

 Отправлено: 19.03.14 19:04. Заголовок: седой Каким же образ..

седой
Третий провод нужен, чтобы избежать выхода из строя электроники источников сигнала вследствие попадания межкорпусного потенциала при коммутации межблочных соединений и для избежания поражения током человека, производящего эту коммутацию. Этот провод актуален даже при отсутствии подключения к земляному контакту в сети.

 Отправлено: 19.03.14 20:09. Заголовок: Третий (земляной) дл..

Третий (земляной) для аудио не нужен, обычно только наводит фон. Нужен он только для сетефого фильтра. Кстати без третьего (земляного) обычный комп на корпусе имеет большой сетевой потенциал через емкости сетевого фильтра.
Первую звезду выполнила лет 20 назад при лёгком апгрейде Sony CDP-XE800. Оторвала от корпуса сетевой трансформатор, плату имеющую контакты по углам с корпусом и оторвала выходные разъёмы, всё с помощью прокладок. По миниму фона нашла точку соединения звезды с корпусом. С помощью замера ламповым вольтметром на выходе при воспроизведении трека Absence of noise -All bits Zero (отсутствие шума,все биты в 0) понизился фон 50 гц на 6-9 Дб, точную цифру не помню. Бас в музыке похорошел заметно.

 Отправлено: 19.03.14 20:19. Заголовок: Charm пишет: без тр..

Charm пишет:

цитата:

без третьего (земляного) обычный комп на корпусе имеет большой сетевой потенциал через емкости сетевого фильтра.

Совершенно верно. И при коммутации с усилителем межблочным кабелем может так получиться, что одной рукой человек будет держаться за экран соединителя, а другой - за корпус усилителя и может получить электротравму.

К тому же, иногда бывает, что при соединении более длинный центральный контакт разъёма межблочника первым касается контакта "мамы" тюльпана. Если при этом корпуса этих двух приборов не соединены при помощи третьего, земляного контакта в розетках, то "большой сетевой потенциал" выжигает электронику источника. На моей памяти так погибло до десятка звуковых карт и СиДи проигрывателей моих знакомых. Недавно коллега РутБут отчитался о таком происшествии.

 Отправлено: 19.03.14 21:51. Заголовок: Примерно по разводке..

Примерно по разводке Charm как-то делал питание. В центре усилителя были конденсаторы, минусами припаянные к большой медной пластине, от пластины по периметру отходили минуса каскадов. Полёт нормальный - ни фона, ни возбудов

majordom22 у Вас на картинке зелёным выделена "силовая земля", от минуса С1 и средней точки транса. А синим "сигнальная" через Rразд.
Не могу понять, как это работает..Ведь С1 тоже в звуковой цепи...А у С2 почему не "силовая земля"? От названия провода что-то меняется во взаимодействии элементов?

 Отправлено: 19.03.14 22:22. Заголовок: Flying Snow Вы невни..

Flying Snow Вы невнимательно читали мои предыдущие посты. С1, будучи непосредственно подключённым к выпрямителю, пропускает через свои обкладки весьма большую амплитуду зарядно-разрядного тока. А ток через остальные конденсаторы питания меньше на порядки. Поэтому, во избежание проникновения пилообразного фона 100 Гц от С1 на вход, к нему особенное отношение. Он соединён с общим проводом (звездой) отдельным проводом и во избежание возникновения даже небольшого контура отделён от общей звезды разделительным резистором. Впрочем, это лишь моя рекомендация. Можно резистор Rразд не ставить, но многодневную головомойку при наладке, в таком случае, я обещаю.

 Отправлено: 19.03.14 23:26. Заголовок: majordom22 - а если ..

majordom22 - а если вместо Rразд обмотку дросселя включить? Ну скажем, мотаем Др в два провода, одну обмотку в плюсовую шину, вторую в земляную. Думается, эффект положительный будет.

 Отправлено: 19.03.14 23:34. Заголовок: седой Пробуйте, выкл..

седой Пробуйте, выкладывайте результаты, можно здесь.

 Отправлено: 20.03.14 01:49. Заголовок: Очень полезная тема..

Очень полезная тема, спасибо Виталий. По звездам при двойном моно, применяю две звезды поканально , от них на общую точку корпуса резисторы 10 Ом, силовые земли от основных звезд отделены резисторами 2 Ом , дроссели пробовал (стандартные микро от 1 до 10мГн) резисторам "сливают" , действительно резисторы сюда лучше углерод.

 Отправлено: 20.03.14 02:00. Заголовок: Подкину темку послож..

Подкину темку посложнее: два моноблока и пред. Куда сводить все сигнальные земли? Даже в комплекте Аудионота был фон, от которого выручало низкое (10 ом) выходное сопротивление преда.