Как проверить микросхему усилителя

Тестер для проверки операционных усилителей

Автор: Victorovich
Опубликовано 14.03.2013
Создано при помощи КотоРед.

Как-то понадобилось мне проверить б/у операционки КР140УД1208.В поисках подходящей схемы облазил интернет,просмотрел радиожурналы -ни одна найденая схема меня не устроила.Главным образом из-за невозможности проверки вышеуказаных микросхем.Неделя раздумий – и на свет появился этот проект.
Тестер проверяет микросхемы в DIP корпусах и работает по принципу пробника, т.е. исправность микросхемы индицирует светодиод миганием с частотой около 1 Гц.При этом конструкция тестера имеет большие функциональные возможности, т.к. позволяет проверять не только одинарные операционные усилители (один ОУ корпусе),но и сдвоенные микросхемы.Схема очень проста и собранная без ошибок начинает работать сразу.
Схема тестера (см. рис.1) представляет собой генератор, активным элементом которого является проверяемый ОУ.Времязадающая цепочка R5C1 определяет частоту генератора около 1 Гц.Транзистор VT1,нагрузкой которого является светодиод VD1,обеспечивает развязку проверяемого ОУ от элемента индикации.Цепь R3S1 используется при проверке так называемых программируемых ОУ.Первое положение S1 – проверяются КР1407УД1,2,3.во втором – КР140УД1208.При проверке других ОУ положение S1 безразлично.При включении тестера без установленной микросхемы светодиод VD1 горит постоянно,сигнализируя о работоспособности прибора.Питается тестер от внешнего источника питания 9В.

Широкие функциональные возможности тестера обеспечиваются тремя цанговыми панельками, ножки которых соединены с соответствующими цепями схемы и куда вставляются проверяемые микросхемы.Замечание:тестируется только один ОУ в корпусе.
В первой панельке (см рис 2) проверяются 14-выводные микросхемы 553УД1,2,3 И 8-выводные – КР140УД. (140УД608,708,1208,1408,УД18);КР544УД1,2,3;КР1407УД1,2,3;TL061,TL081.

РИС.2

В второй панельке – сдвоенные 8-выводные TL072,TL082,также вставляя их соответствующим образом (см. рис.3)

Каждый владелец техники должен знать как проверить усилитель автомобильный на работоспособность. Для начала нужно проверить наличие питания на клеммах усилителя, делаем это мультиметром или же любой автомобильной лампочкой.

Отсутствие напряжения 12-14 Вольт на основных клеммах питания усилителя свидетельствует:

• о проблемах с проводкой автомобиля;
• с наличем короткого замыкания в цепях питания.

Многие автомобильные усилители, бюджетного класса и выше, оборудованы встроенной системой защиты с индикацией, которой служит светодиод красного цвета, подписан он как "Protect – защита". Если с питанием в бортовой системе автомобиля всё в порядке, то нужно более тщательно в домашних условиях и с помощью мультиметра выполнить ремонт и восстановление работоспособности устройства.

Как проверить автомобильный усилитель в домашних условиях

Для того чтобы проверить работоспособность усилителя для авто в домашних условиях можно воспользоваться любым блоком с выходным постоянным напряжением от 12 до 14 вольт, или же компьютерным блоком, в котором есть необходимое для запуска усилителя напряжение. Мощность источника должна быть не менее 200 вольт и перед включением, обязательно, регулятор громкости мощности установить на минимум. Процесс ремонта всегда нужно начинать с визуального осмотра всех радиодеталей на монтажной плате усилителя. Стандартная модель автомобильного усилителя состоит из трёх основных узлов:

1. блок преобразователя входного напряжения, который выполняет изменение однополярного входного напряжения бортовой цепи автомобиля, в двух полярный с повышением величины напряжения до 20 Вольт;
2. узел усилителя мощности, зачастую он выполнен на биполярных транзисторах, которые установлены на радиаторах, необходимых для увеличения площади рассеивания тепла. Мощные выходные каскады на максимальной мощности очень сильно греются, поэтому плохое, негерметичное соединение плоскости транзистора и теплоотводящего радиатора обязательно приведёт к его перегреву, а соответственно и к пробою;
3. блок регуляторов частоты, служащий для изменения тембра звучания. Распространённая неисправность этого узла связана с ухудшением плавности изменения сопротивления переменными резисторами.

После вскрытия корпуса стоит внимательно осмотреть каждую деталь усилителя, особое внимание обратить на:

• перегоревшие предохранители. Сквозь стеклянную колбу должна быть видна не оборванная нить плавкой вставки;

• резисторы, не должны иметь видимого нагара, свидетельствующего об их перегорании;

Одна из самых распространённых неисправностей, вышедших из строя автомобильных усилителей, связаны с поломкой именно инверторного блока питания. Этот узел состоит из:

• входных фильтрующих конденсаторов с большой ёмкостью;
• импульсного трансформатора;
• транзисторного преобразователя и микросхемы для выполняющих роль инвертирующего устройства;
• выпрямительных диодов, работающих в паре;
• сглаживающей цепочки, состоящей дросселя и нескольких электролитических конденсаторов.

В любом случае обнаруженные сгоревшие детали должны быть заменены на новые. При этом ни предохранитель, ни резистор установленный в звуковоспроизводящей аппаратуре не выходит со строя без сопутствующих причин. Конденсатор со временем может высохнуть и вздуться. Более точные исследования и проверка усилителей выполняется с помощью мильтиметра и осциллографа.

Как проверить усилитель автомобильный мультиметром

Перед тем как проверить усилитель звука на работоспособность, необходимо мультиметром выявить нет ли короткого замыкания в цепях блока питания, которое могло произойти в следствии пробоя полупроводникового диода или транзистора.

Чтобы проверить работу усилителя звука, а точнее его инвертирующего и сглаживающего пульсации узла, необходимо установить мультиметр в режим измерения тока и подключить последовательно в цепь питания. Величина рабочего тока должна быть в пределах до 500мА (то есть 0,5 А). Если эта величина зашкаливает, то вероятно вышел из строя блока питания установленный внутри усилителя, а точнее пробой силовой цепи.

Как прозвонить усилитель звука мультиметром

Для того чтобы правильно и с большой долей вероятности найти вышедший из строя транзистор выходного каскада, тем самым проверить усилитель звука, лучше всего выпаивать каждый из этих полупроводниковых приборов. Однако, эта процедура весьма трудоёмкая и займёт много времени, поэтому выходные транзисторы проверяются непосредственно на монтажной плате, переключив его на измерение сопротивления или на прозвонку цепи. Если присоединяя к ножкам щёпы мултиметра сопротивление и в одну и в другую сторону будет одинаковым или очень низким, то это значит транзистор пробит и требует замены.

Прозвонить можно также и диоды, которые должны пропускать ток в одном направлении, то есть если дотронуться щупами омметра в одну сторону сопротивление должно быть низкое, то в другую сторону больше 100 кОм.

Можно прозвонить эмиттерную цепь выходного каскада, но для этого нужно знать распайку транзисторов, то есть где у него база, эмиттер и коллектор. Проверка усилителя звука заключается в том что одним щупом прикасаются к эмиттеру транзистора выходного каскада, а другим на клемму идущую на динамик. Прозвонка должна показывать нулевое сопротивление или близкое к нему значение. Понять как проверить усилитель звука мультиметром сможет и человек малознакомый с электроникой.

Как проверить усилитель звука в магнитоле

Разобраться и понять, как проверить работает ли усилитель звука в магнитоле или нет, нужно применить алгоритм аналогичный с проверкой автомобильного усилителя. То есть:

• проверить наличие питания, и короткого замыкания в системе источника снабжения электроэнергией;
• внимательно осмотреть монтажную плату, на наличие явно вышедших со строя элементов и радиодеталей;
• проверить плотность прилегания радиатора к транзисторам и микросхемам выходных каскадов.

Способов и приемов, как прозвонить усилитель звука, множество, но далеко не все специалисты хотят открывать тайну, нахождения неисправности.

Иногда бывает, что собрал своими руками усилитель, запустил, запело… радости нет предела 🙂 но потом эйфория проходит и приходит понимание, что как-то что-то не так. Или, например, принесли знакомые проверить, да или просто захотелось оценить свой усилитель через который уже несколько лет музыка слушается. Если требуется проверить усилитель звука, то очень многое об усилителе может рассказать меандр, вернее даже не сам он, а то, каким станет его форма после прохождения исследуемого усилителя.

Меандр — это периодический сигнал прямоугольной формы. Отличие меандра от просто прямоугольного сигнала в том, что его скважность равна 0,5 .

Верно то, что сигналы прямоугольной формы не могут ни показать многого, ни дать точную количественную оценку параметров исследуемого аудио усилителя. То, что они выражают можно только оценить как ‘мало’, ’много’ или ‘не совсем’. Но и эта оценка очень полезна, тем более что все очень наглядно и просто. Таким образом можно не только проверить усилитель на работоспособность, но и по виду сигнала на выходе усилителя оценить степень линейности АЧХ и качество усилителя.

Для оценки усилителя достаточно располагать одним генератором прямоугольных сигналов, работающим на фиксированной частоте 1кГц. В интернете полно схем подобных генераторов. Так же потребуется осциллограф для визуального отображения сигнала.

Данная методика позволяет проверять любые усилители, как для акустических систем, так и усилители для наушников, реализованные на любой элементной базе будь то лампы, транзисторы или микросхемы.

Схема и методика проверки

Выход испытываемого усилителя нагружается активным сопротивлением, равным номинальной нагрузке 4, 8,16 или 32 Ом и способным рассеивать номинальную выходную мощность усилителя.

Выход генератора подключается к линейному входу усилителя. Выходной уровень генератора подбирается так, чтобы при частично открытом регуляторе громкости усилителя на входе осциллографа получился сигнал, амплитудой 1-2 вольта. Не рекомендуется при таком виде измерений полностью открывать регулятор громкости, чтобы не допускать насыщения транзисторных каскадов усилителя.

Качество сигнала прямоугольной формы, в частности его фронтов не является критичным, т.к. при наличии искажений, вносимых усилителем это будет отчетливо видно на осциллограмме.

Сигнал прямоугольной формы имеет частотный спектр богатый гармониками и, по правде говоря, теоретически, для идеального его воспроизведения необходимо чтобы верхняя граница частотного диапазона усилителя располагалась где-то в бесконечности, в таком случае фронты сигнала будут идеально прямоугольными.

На практике же если некоторые частоты не пропускаются совсем или пропускаются хуже, то форма сигнала на выходе видоизменяется. Форма так же изменяется, если между некоторыми частотами или полосами частот в спектре получаются фазовые искажения, или если усилитель вносит большие нелинейные искажения, или самовозбуждается.

Возможные варианты на выходе усилителя

На рисунках собраны и показаны осциллограммы типичных случаев искажения прямоугольного сигнала при его прохождении через усилитель звука

1 — исходный сигнал прямоугольной формы частотой 1 кГц, подаваемый на вход усилителя. Фронты не идеально прямоугольные, но и этого достаточно.

2 — сигнал усилителя с линейной характеристикой. Легкий наклон вызван спадом в области инфразвука, ниже 20Гц. Такой вид осциллограммы может свидетельствовать о наличии фильтра инфразвука. Если усилитель от винилового проигрывателя то в нем имеется рокот фильтр.

3 — слабое затухание в области высоких частот. Приблизительно 3 дБ на 10кГц

4 — значительное затухание на высоких частотах. -6 дБ на 3кГЦ и -15дБ на 20кГц

5 — подъем высоких частот. 6дБ на 10 кГц

6 — подъем низких частот 15 дБ на частотах 15-50 Гц

7 — затухание низких частот. -15 дБ на частотах 15-50 Гц

8 — исправный усилитель с линейной характеристикой. На выходе подключен громкоговоритель.

9 — самовозбуждающийся усилитель, нагруженный громкоговорителем.

Для более наглядного сравнения:

Если на усилителе имеются регуляторы тембра то во время оценки следует выставить их в положение линейной характеристики. Если при этом наблюдаются картина как на рисунках 3 и 4 то это с большей вероятностью говорит о неправильно подобранных постоянных связанных RC-цепей(недостаточная емкость конденсатора либо мало сопротивление резистора)

Причиной затухания на низких частотах может быть недостаточная емкости конденсаторов по входу и выходу усилителя.

При наличии двухканального осциллографа очень полезна сравнительная оценка идентичности двух стереоканалов и точности сдвоенных стереопотенциометров, идентичности фильтров, а также проводить их сравнение с эталонным сигналом.