Набір для складання стереопідсилювача потужності на базі LM3886

Зовсім недавно я публікував огляд регулятора гучності, а сьогодні — продовження серії оглядів, присвячених різноманітній аудіотехніці. Йтиметься про підсилювач потужності на базі досить популярних мікросхем LM3886.


Для початку одразу скажу, що я не аудіофіл і, по суті, для мене на першому місці — матеріал, який я слухаю, а не апаратура, за допомогою якої я це роблю. Але це зовсім не означає, що мені байдуже, за допомогою чого відтворюється музика, просто для мене це другорядне.
Також у цьому огляді не буде фраз на кшталт «повітряна середина», «прозорий верх», «упертий бас», «замутнена сцена» тощо. Для мене підсилювач — це просто підсилювач, у якого лише одне завдання: підсилити звуковий сигнал із мінімальними спотвореннями.

Власне, я й перестав звертати увагу на апаратуру частково тому, що процес удосконалення нескінченний: завжди знайдеться щось трохи дорожче, але краще й потужніше, і кінця цьому немає. А я не хочу перейти до категорії людей, які замість музики починають прогрівати стійки для колонок, слухати USB-кабелі, купувати підставки для цих кабелів тощо.

Ну і, крім того, в огляді буде багато різних компонентів із фірмовим маркуванням: Dale, Nichicon, Wima, Omron. Але я не можу гарантувати ні того, що це оригінали, ні того, що це підробки. У цьому випадку для мене це просто гарні детальки :)


Цей підсилювач привабив мене чотирма речами:
1. Ціною
2. Досить прихильними відгуками про мікросхеми LM3886.
3. Тим, що це набір для складання, а не готовий виріб.
4. Гарним зовнішнім виглядом.

Ну як пройти повз такого красеня?


Із технічних характеристик було вказано лише таке:
Напруга живлення: допустимий діапазон від 2х15 В до 2х28 В (стосується вихідної напруги трансформатора, наприклад 25-0-25)
Опір навантаження: 4-8 Ом
Вихідна потужність: макс. 68 Вт + 68 Вт
Розмір плати: 155 мм * 80 мм



Спочатку комплект постачається без радіатора, трансформатора та вхідних фільтрувальних конденсаторів, але на сторінці товару є посилання на:
1. Трансформатор потужністю 200 Вт з обмотками 2х25 + 2х15 Вольт
2. Радіатор
3. Фільтрувальні конденсатори
4. Плату зі змінним резистором
5. Змінний резистор без плати

Крім того, начебто можна замовити навіть зібрану плату, доплативши близько 4 доларів.

У результаті я отримав досить непогано запакований пакунок, у якому, за ідеєю, було все необхідне.


До комплекту входять:
1. Друкована плата
2. Комплект компонентів для складання
3. Монтажне креслення


Порадувала монтажна карта: на ній не лише вказано, куди встановлювати компоненти, а й унизу наведено відповідність кодових позначень резисторів звичним номіналам, які й зазначені на карті.


Друкована плата зовні виготовлена на 5 балів: є маска, шовкографія, покриття доріжок. Мабуть, бракує лише позначень номіналів компонентів, але для цього є докладна монтажна карта.



Судячи з маркування, цю версію плати розробили в травні цього року, але в цьому випадку це цілком може бути й дата випуску партії.


Також на платі є маркування з назвою набору — 3886AMP DC Servo.


Комплект компонентів поділено на дві частини: основну, до якої входять конденсатори, мікросхеми, термінали, реле, і додатковий пакет, де лежать резистори та пара діодів. Основну частину компонентів просто звалено докупи, але під час доставки нічого не постраждало.


У розсортованому вигляді все має трохи зрозуміліший вигляд.


Чесно кажучи, я навіть здивувався, що компоненти не лише не пошкодилися, а й навіть виводи не погнулися під час перевезення.


Переходимо до складання. Оскільки там багато очевидних речей, краще сховаю його під спойлер.


Ось я й підійшов до останнього етапу складання цієї плати — власне, підсилювачів потужності LM3886.


Також не беруся судити про оригінальність цих компонентів, тому просто додам їхні фото. Підсилювачі виконані в повністю ізольованому корпусі. Здається, я зустрічав варіант постачання з неізольованим корпусом. Шукав інформацію на сторінці продавця, але не знайшов — можливо, переплутав з іншим.


Зате продавець зазначає, що можна вибрати один із двох варіантів формування виводів: стандартний — для вертикального монтажу, та альтернативний — для горизонтального. За замовчуванням надсилають перший варіант, а для другого треба вказати це в коментарі до замовлення.


Короткі технічні характеристики LM3886. З наведених характеристик випливає, що максимальна потужність становить 68 Вт за опору навантаження 4 Ом і напруги живлення +/-28 В або 50 Вт за опору 8 Ом і напруги живлення +/-35 В. У моєму випадку використовувалася недорога акустика потужністю близько 20 Вт і опором приблизно 3.5 Ом.


Для встановлення LM3886 обов’язково потрібен радіатор. І річ не лише в тому, що він їм у будь-якому разі потрібен, а й у тому, що для правильного монтажу спочатку треба прикрутити мікросхеми до радіатора, а вже потім припаяти їх до плати.
Я використав радіатор, уже знайомий за іншими оглядами. Для цього підсилювача він трохи замалий — приблизно вдвічі, але оскільки я не планував навантажувати підсилювач на повну потужність, для експерименту його більш ніж достатньо.

Спочатку розмічаємо й свердлимо в радіаторі отвори для кріплення мікросхем.


Потім прикручуємо мікросхеми до радіатора, поки що без теплопровідної пасти. На цьому етапі головне — виставити їх так, як вони стоятимуть у готовому виробі. Після встановлення припаюємо мікросхеми. Зазвичай я фіксую припоєм один вивід, потім перевіряю, чи все стоїть рівно, і припаюю решту виводів.


Відкручуємо радіатор, наносимо теплопровідну пасту й установлюємо його назад, як слід затягнувши кріпильні гвинти. У комплекті були гвинти двох розмірів. За задумом треба було використовувати довгі, з маленькою головкою під шестигранник, але під час нарізання різьби заважали ребра радіатора, тож зрештою я взяв коротші гвинти з великою головкою під хрестову викрутку. У цьому випадку шайби не потрібні.



Ось, власне, основну частину й зібрано. Після цього можна відмити з плати залишки флюсу й заодно перевірити, чи всі контакти припаяні.


Під час роботи я додатково не використовував флюс — того, що був у припої, цілком вистачало. Плата паялася просто чудово, до того ж усі компоненти були відносно новими й також паялися без проблем. Зазвичай під час складання пристроїв я спочатку встановлюю на плату компоненти, попутно загинаючи виводи, але цього разу виводи не загинав, а обрізав майже врівень із платою, тому монтаж виглядає трохи акуратніше. Після повного завершення складання, найімовірніше, покрию плату лаком Пластик-70 для захисту від можливого окиснення.


Але в мене ще залишалося відкритим питання щодо конденсаторів фільтра живлення. Наскільки я розумію, тут потрібні конденсатори приблизно на 10000-15000 мкФ і напругу 35 В, але таких удома в мене немає, а ті, що я замовив, ще в дорозі.
Зрештою знайшов удома дві пари конденсаторів: 4700 мкФ вітчизняного виробництва та імпортні на 10000мкФ. Обидва типи на 25 В, але наші старіші.


З цікавості спочатку виміряв їхні характеристики й цілком передбачувано зупинився на імпортних, хоча під час вимірювання помітив цікаву річ: у наших параметри мають менший розкид, ніж в імпортних.


А оскільки я зовсім не планую постійно використовувати ці конденсатори з цим підсилювачем і не хочу через це вкорочувати їм виводи, то просто загнув їх після того, як припаяв.


Ось і все. По суті, тут бракує лише трансформатора живлення. Крім того, шкода, що радіатор не чорнений — виглядало б набагато краще.


Перш ніж перейти до тестів, перевірок та іншого, мушу зробити відступ. Я дуже упереджено ставлюся до «мікросхемного» звуку й, найімовірніше, не замовив би такий набір, якби не позитивні відгуки в інтернеті. А взагалі моє знайомство з підсилювачами на мікросхемах закінчилося дуже давно — мабуть, років 20 тому, якщо не більше. Останній підсилювач не на дискретних компонентах, який я збирав, показаний на цьому фото. Тут він у напівзібраному вигляді й так і не пішов у роботу.
До речі, не так давно я в коментарях показував підсилювач для сабвуфера. Яким же було моє здивування, коли я випадково знайшов ще один, майже повністю зібраний. Навіть забув, що робив їх два :)


А ось так, за задумом, мав виглядати підсилювач з огляду, тільки встановлений у корпус. Втім, я зустрічав цей підсилювач у продажу в готовому вигляді — як на мене, виглядає чудово. Шкода тільки, що з Тао дуже дорога доставка важких речей, як-от корпусів для апаратури :(


Зазвичай перше ввімкнення рекомендують проводити з трансформатором, у коло первинної обмотки якого ввімкнено лампу розжарювання. Це дає змогу уникнути певної кількості проблем через коротке замикання на платі, а якщо підсилювач дискретний, то перше ввімкнення іноді проводять без вихідних транзисторів.
У моєму випадку все було трохи простіше: я використав дуже малопотужний трансформатор з вихідною напругою обмоток 2х24 Вольта, але потужністю не більш ніж 20 Ватт, тож у разі короткого замикання в нього просто просіла б вихідна напруга через високий опір обмоток.
У результаті після подавання живлення засвітився світлодіод, за три секунди ввімкнулося реле — і все, підсилювач готовий до роботи.


До речі, щодо підключення. Поруч із вхідною клемною колодкою є ще одна — це вихід для світлодіода індикації ввімкнення, він підключений через резистор 4.3 кОм до виходу стабілізатора 24 Вольта. Крім того, із чотирьох кріпильних стійок із загальним проводом плати з'єднані лише дві: одна показана тут, а друга розташована біля вихідної клемної колодки. При цьому як заземлення позначена лише та, що показана на фото, та й мені чомусь здавалося, що краще з'єднувати з корпусом в одній точці, а не у двох. Будьте уважні.


Ну а далі я підключив до підсилювача показаний раніше регулятор гучності, пару колонок (на фото поки підключена лише одна) і джерело сигналу — ним був маленький плеєр Transcend. Зрозуміло, що все це виглядає дещо... кумедно, але маємо те, що маємо. Потім джерелом був комп'ютер, але загалом це нічого не змінило.


На фото вище видно, що підключений лише один вихід. Власне, я й увімкнув його просто з цікавості, але був трохи здивований, наскільки добре все працювало. Щоправда, усе це також досить помітно нагрівалося. На другому термознімку видно, що ліва мікросхема нагрівається помітно сильніше — власне, цей канал і був навантажений.


Але, послухавши так музику деякий час, я навантажив і другий вихід, і все продовжувало працювати, навіть доволі непогано — звісно, з огляду на малу потужність трансформатора, просту акустику та «джерело». Приблизно через 15 хвилин роботи на пристойній гучності з двома навантаженими каналами найгарячішим уже був трансформатор, від якого почав іти не дуже приємний запах, зате мікросхеми нагрілися приблизно однаково.

Звісно, я розумію, що для забезпечення музичної потужності 20 Ватт зовсім не обов'язково, щоб таку потужність мав і трансформатор, але те, що я отримав доволі потужний і якісний звук, саме по собі трохи здивувало. За відчуттями, сумарна потужність у навантаженні становила ніяк не менше 30 Ватт, але це на музичному сигналі, із синусоїдою, звісно, все було б інакше.
До речі, виробник рекомендує для цього підсилювача трансформатор потужністю близько 150 Ватт, але при цьому дає посилання на варіант на 200 Ватт. На мій погляд, брати трансформатор потужністю понад 150 Ватт просто немає сенсу.


Скажу відверто: спочатку я підключив плеєр просто для того, щоб перевірити, чи працює підсилювач хоч якось, але зрештою вимкнув музику аж через півтори години — справді захопився :)

Звісно, потужність цього маленького трансформатора зовсім не підходить для тестів, тож я підключив трансформатор ТПП270: первинну обмотку з'єднав на 240 Вольт, вихідну — на максимально можливу напругу. Паспортна потужність трансформатора — 57 Ватт, але, знаючи доволі непогану якість наших трансформаторів, його можна спокійно навантажувати й сильніше.
У результаті без навантаження напруга на конденсаторах фільтра становила 26 Вольт, тож вони працювали з невеликим перевантаженням.


Тут я слухав музику вже помітно довше — кілька годин на доволі пристойній гучності. Температура корпусів мікросхем була близько 62 градусів, трансформатор був трохи теплий.


Гаразд, рухаймося далі, треба ж хоч якось протестувати його за допомогою приладів.

Для початку — два тести: вимірювання постійної та змінної напруги на виході. Перший тест показує правильність роботи схеми встановлення нуля, за допомогою другого я хоч якось спробував оцінити рівень шуму на виході із закороченим входом. Зрозуміло, що другий тест мало про що говорить, але все ж може стати в пригоді.
1, 2. За постійним струмом на виході мультиметр показав нуль.
3, 4. За змінним струмом — близько 0.3 мВ. До речі, мушу сказати, що підсилювач справді трохи шумить, причому це саме шум, а не фон 100 Гц, але почути його можна лише приблизно за 10-15см від ВЧ-динаміка. Фон 100 Гц взагалі не прослуховується.


Після цього я перевірив, як підсилювач поводиться із синусоїдою на вході та за різного опору навантаження. Резисторів на 4 і 8 Ом у мене чомусь удома не знайшлося, тому випробування проводив із потужними резисторами на 10 Ом. У результаті я мав три тестові опори навантаження: 3.3, 5 і 10 Ом. До речі, акустика в мене має опір близько 3.5 Ом, тому я проводив тест і з опором 3.3 Ом — найближчим до реального.

1. Навантаження 3.3 Ом, розмах до обмеження, вихідна напруга 10.94 Вольта, вхідна (постійна) 19.55 Вольта, розрахункова вихідна потужність — 36 Ватт
2. Навантаження 3.3 Ом, початок обмеження, вихідна напруга 11.46 Вольта, вхідна (постійна) 19.35 Вольта, розрахункова вихідна потужність — 39 Ватт. Спочатку обрізається нижня півхвиля, а за подальшого збільшення вхідної напруги обрізаються обидві півхвилі.
3. Навантаження 5 Ом, розмах до обмеження, вихідна напруга 12.505 Вольта, вхідна (постійна) 21.1 Вольта, розрахункова вихідна потужність — 31 Ватт
4. Навантаження 10 Ом, розмах до обмеження, вихідна напруга 14.08 Вольта, вхідна (постійна) 23.5 Вольта, розрахункова вихідна потужність — 20 Ватт



Загалом заявлена й виміряна потужність приблизно збігаються, а проблема з отриманням повної потужності полягала в низькій напрузі живлення.


Зручніший графік, до того ж тут є тест за опору навантаження 6 Ом, що близько до моїх тестових 5 Ом.
Згідно з цим графіком, за напруги живлення 21 Вольт і опору навантаження 6 Ом вихідна потужність має бути близько 26 Ватт, а в мене за 5 Ом вийшло 31 Ватт.


Якщо із синусоїдою все було добре, то прямокутний сигнал зовсім не порадував: у всіх тестах є викид на передньому фронті сигналу. Я був дещо здивований і тому навіть увімкнув другий канал осцилографа, щоб бачити, що відбувається на вході підсилювача. Жовтим кольором на осцилограмі показано вхід.
1. Навантаження 3.3 Ом, вихідна напруга — 9.2 Вольта
2. Навантаження 5 Ом, на виході 9.8 Вольта
3. 10 Ом, на виході 10.4 Вольта
4. Без навантаження.

Намагався підібрати такий розмах вихідної напруги, щоб він був близьким до максимального. За подальшого збільшення вхідного сигналу форма ставала схожою на нормальний прямокутник, а якщо ще підвищити напругу, спрацьовував захист підсилювача. Обидва канали поводилися цілком однаково.


Здавалося б, тестував відносно недовго, а мікросхема тестового каналу встигла нагрітися приблизно до 100 градусів.


Ну а після всього цього я вирішив поекспериментувати з програмою RMAA. Загалом, я знаю про цю програму майже від самого її появи, але оскільки багато років не займався підсилювачами, то вперше зіткнувся з нею на практиці. Тести проводилися з вбудованою звуковою картою мого комп’ютера, оскільки комп’ютер із Creative Live 5.1 я поки що запустити не зміг, та й не впевнений, що вона дасть кращий результат.

Загалом результати тесту якісь дуже вже дивні, і в цьому випадку я радше схильний звинувачувати не сам підсилювач, а власну недосвідченість у тестуванні подібних пристроїв за допомогою RMAA.


Але з чим я точно погоджуся, то це з підйомом АЧХ у НЧ- і ВЧ-діапазонах. Ще під час прослуховування музики я відзначив для себе певний мінус: є невеликий провал у СЧ-діапазоні, але подумав, що це особливість плеєра, з якого подавав сигнал. Та тест АЧХ показав приблизно те саме, що мені не дуже подобається, адже, на мою думку, підсилювач ніяк не має впливати на цей параметр.


Поки що я не впевнений у результатах тестів, тож планую експериментувати далі й в одному з майбутніх оглядів (ще одного підсилювача) планую повторити тести. Можливо, я справді щось роблю не так, але швидко вчуся, і як невелике підтвердження наведу результати RMAA для регулятора гучності з попереднього огляду.


Тести проводилися з тим самим комп’ютером і тими самими кабелями.


Відеоверсія огляду


Як завжди, короткий підсумок щодо цього підсилювача.
Із позитивного можу відзначити, що комплект збирається просто чудово: не було проблем ані зі складанням, ані з пошуком компонентів, ані з їхньою кількістю, ані з паянням. Ба більше, після складання підсилювач запрацював. На платі немає жодного підлаштувального компонента, тому зібрати його може навіть радіоаматор-початківець. Щоб усе запрацювало, потрібні лише трансформатор, два конденсатори й радіатор. Радіатор краще взяти приблизно вдвічі більший за площею, ніж той, що використовував я.

Попри дивні результати тестів, звук непоганий. Я слухаю різнопланову музику, і в тесті брали участь:
Jean Michel Jarre - Teo And Tea
Schiller - Deep Dance
Radiorama
Ken Laszlo
Shui Mu Nian Hua - Fly With Me
Cafe del Mar
Himekami
Keiko Matsui
Dire Straits
Pink Floyd
Andrea - Macho Man
Didier Marouani 1987 Space Opera
І ще багато різного.

За результатами всіх тестів можу сказати, що грає цілком нормально. Музику вдома слухаю постійно, тому перевірив дуже важливий для мене момент — від звуку цього підсилювача не втомлюєшся.

Але водночас не потішили ні реакція на прямокутний сигнал, ні результати RMAA. В останньому випадку цілком можливо, що це мій косяк, але щодо осцилограм я впевнений. Також зазначу, що є нерівномірність АЧХ, і я чув її під час прослуховування музики, спочатку сприйнявши це як погану якість самого плеєра.

Я не припиняю експериментів і думаю, що надалі на вас чекають ще огляди пристроїв для залякування сусідів відтворення музики, але вважаю, що цей огляд не дуже вдався.
Хоча, як на мене, сам набір цікавий, особливо з огляду на низьку ціну та простоту складання. Але все одно вважаю, що підсилювач належить до середнього класу; можливо, тут позначається моє упереджене ставлення до «мікросхемного» звуку.

Вартість комплекту разом із доставкою до посередника становить $21.31, вартість доставки від посередника залежить від різних чинників. Набір важить 166 грамів — інформація зі сторінки замовлення в посередника.