Byggeveiledning og brukermanual

Transkript

1 Carsten Andersen & Karsten Rislå INTEGRATED STEREO AUDIO AMPLIFIER Byggeveiledning og brukermanual Basisforlaget

2 Carsten Andersen Karsten Rislå Det må ikke kopieres fra denne boken uten tillatelse fra forfatterne. Forespørsel rettes til: Basisforlaget Kronprinsensgt Kristiansand Tlf Faks E-post basisforlaget@basisforlaget.no Internett 2 C&K BMA28

3 Forord Byggeveiledning og brukermanual for Elmek audioforsterker modell C&K 5050 Prosjektets hensikt Audioforsterkeren Elmek modell C&K 5050 fra Basisforlaget er et prosjekt for den videregående skolen. Det kombinerer arbeid med både mekaniske og elektriske disipliner. Elmek 5050 var i første omgang tenkt benyttet på det gamle elektro grunnkurs, men kan med fordel brukes på det nye Vg1, gjerne i samarbeid med mekanisk avdeling. Forsterkeren er konstruert slik at den er enkel å håndtere. Inspirasjon og gjenbruk Arbeidet med å fremstille en kvalitetsforsterker vil ha stor motivasjonsverdi for så vel lærer som elev, og dessuten gi eleven glede mange år etter at utdannelsen er ferdig. Forsterkeren er av høy kvalitet og gjengir musikk med stor autoritet. Forutsetninger Elevene må ha adgang til et mekanisk verksted med en klippemaskin og en knekkemaskin. Eleven bør på forhånd være undervist i mekanisk arbeid som oppmerking, boring, filing og knekking av tynnplate. De bør også ha vært undervist i lodding på mønsterkort og avlesing av vanlige komponenters farge- og tallkoder. Eleven skal kunne bruke vanlige elektriske måleinstrumenter, eventuelt under veiledning. Byggesettets innhold Byggesettet inneholder elektroniske komponenter og materialer til en forsterker. Front- og bakplatene er ferdig maskinert, lakkert og silketrykt. Topp- og bunnplaten er ferdig bukket, men hullene må bores. De andre platene må klippes, knekkes og bores. Vanlig monteringsmateriell som skruer, loddetinn og ledninger leveres ikke med settet. Bak i boken er en oversikt over monteringsmateriell. Teknisk oversikt Utgangseffekten er 50 watt / 8 ohm / 1000 Hz målt ved klippegrensen. Utgangseffekten er 85 watt / 4 ohm / 1000 Hz målt ved klippegrensen. Følsomheten er 475 mv på alle innganger for å gi full utgangseffekt (8 Ω). Det er tre direkte innganger og en monitorfunksjon. Frekvensomfanget er fra 3 Hz til 50 khz 3 db under klippegrensen. Forvrengningen er bedre enn 0,05 % målt 3 db under klippegrensen. Signal-/støyforhold er bedre enn 90 db. Det er målt med maks. volum og inngangen lastet med 2,2 kohm målt uten filter. Det er to høyttalerbøssinger. Apparatet koples til 230 volt / 50 Hz. 3 C&K BMA28

4 4 C&K BMA28

5 Innholdsfortegnelse Side Forord 3 Byggeveiledning og manual for Elmek audioforsterker modell C&K Prosjektets hensikt og forutsetninger. Teknisk oversikt 1 Bygging av Elmek 7 Mekanisk og elektrisk arbeid 2 Bunnplaten 9 Oppmerking og boring Front- og bakplate 3 Monteringsvinkler og topplokk 13 Oppmerking boring, knekking og lakkering 4 Kjøling av transistorer 17 Kjøling av utgangstransistorer, kjøleplater og kjølevinkel. Kjøling av drivertransistorer. Oppmerking, boring og knekking. 5 Kraftforsyningen med transformator 23 Lysnett og kabinettjord. De to likeretterne. 6 Forsterker 27 Inngangsforsterker, driver og utgangsforsterker Motkopling og følsomhet 7 Volumkontroll 35 8 Logisk styring 37 Styring av linjeinnganger og monitor 9 Inngangsvelgeren 41 Relefunksjoner, schmittrigger og 12-volt regulator 10 Sammenkopling og ledningsføring 47 Kopling til lysnettet og sammenkopling av de enkelte kortene. Ledningenes farger. 11 Justering og testing av Elmek Forslag til verkstedmateriell 55 Kabler, skruer og muttere 5 C&K BMA28

6 6 C&K BMA28

7 1 Bygging av Elmek Produkt Elmek er en audioforsterker har typenummer C&K Byggingen innebefatter både mekanisk og elektrisk arbeid. Byggesettet Standardbyggesettet inneholder alle nødvendige elektroniske komponenter og materialer til en forsterker. Front- og bakplate er ferdig maskinert, lakkert og silketrykt. Bunnplaten er ferdig bukket, men hullene må bores. De andre platene må også bearbeides. Vanlig monteringsmateriell som skruer, loddetinn og ledninger leveres ikke med settet. Bakerst i boken er et forslag til monteringsmateriell. Platearbeide Det mekaniske arbeidet omfatter arbeid med stål- og aluminiumsplater. Det skal merkes opp ved hjelp av tegningen i boken. Det skal kjørnes og bores, det skal klippes og knekkes og files og pusses. Front- og bakplaten skal tilpasses kabinettets bunnplate. Til slutt skal kabinettet og kjøleplatene monteres. Lodding Det elektriske monteringsarbeidet omfatter montering av komponenter på mønsterkort ved hjelp av monteringslister. På monteringslisten er også en kontrolliste som en annen elev bør bruke. En kan ikke kontrollere seg selv! Monteringsarbeidet omfatter også sammenkopling og ledningsføring mellom de enkelte mønsterkortene. Funksjonstest Når forsterkeren er ferdig skal den justeres og testes. Bakerst i boken er en beskrivelse av fremgangsmåten for justering og testing av Elmek. Utbygging av Elmek Basisforlaget kan levere en ekstra kraftforsyning med transformator og likeretter. Forsterkeren blir da en ekte dual monoforsterker. Bass- og diskantkontroll er for mange et krav. Vi vil om kort tid kunne levere en aktiv bass- og diskantkontroll bygd opp omkring en operasjonsforsterker med høy kvalitet. Koplingen er IKKE-inverterende, noe som sikrer at Elmek har høy inngangsimpedans med bass- og diskantkontrollen montert. 7 C&K BMA28

8 8 C&K BMA28

9 2 Bunnplaten Bunnplaten er ferdig knekket. Det gjenstår å bore huller for montering av mønsterkort, front- og bakplate, monteringsvinkel og transformator. Oppmerking i bunnen Merk opp hvor det skal bores ved hjelp av tegningen. Hvis oppmerkingen ikke er nøyaktig, vil hullene i mønsterkortene ikke passe sammen med hullene i kabinettet. Når hullene er merket, skal det kjørnes. Bruk en kraftig stålplate som underlag. Ikke slå for kraftig. Boring Når hullene skal bores, kan det lønne seg å skru bunnplaten fast på en sponplate. Bor først med et bor med Ø = 2,2 mm. Dette vil ivareta sentreringen av hullene. 9 C&K BMA28

10 290,0 mm 300,0 mm 103,0 mm 67,0 mm 134,4 mm Alle umerkede hull ø 3,5 mm 191,6 mm ø 6,5 mm 241,5 mm 58,5 mm 281,5 mm 430,0 mm 420,0 mm Montering av bakplate 147,5 mm Montering av frontplate 10,0 mm 10,0 mm x10 10,0 mm x10 x8 10,0 mm x8 138,50 mm 67,0 mm 10,00 mm 163,5 mm 260,0 mm 10 C&K BMA28

11 Oppmerking for montering av front- og bakplate En må være meget nøyaktig når hullene som skal brukes til å skru fast front- og bakplaten merkes opp. Plasser bunnplaten på en plan bordplate. Løft opp bunnplaten 3 mm ved hjelp av et par linjaler. Linjalene skal sikre at front- og bakplaten går 3 mm ned under bunnplaten når hullene merkes. Merk hullene i bunnplaten ved hjelp av en tusj gjennom hullene i frontplaten eller bakplaten. Når hullene er merket, skal det kjørnes. Bruk en kraftig stålplate som underlag. Ikke slå for kraftig. Boring Bruk en sponplate som underlag når hullene bores. Skru sponplaten fast på arbeidsbordet med en tvinge. 11 C&K BMA28

12 Monteringsvinkel for topplater Bunnplate 3,00 mm 3,00 mm 3,00 mm 12 C&K BMA28

13 Front-/bakplate 3 Monteringsvinkler og topplokk Monteringsvinkler Stålplaten deles i to like deler på langs. Deretter knekkes de to delene på langs. Det blir da to monteringsvinkler, en til front- og en til bakplaten. Plate til monteringsvinkler 60 mm Klippelinje 30 mm 410 mm Monteringsvinkel 30 mm Knekklinje 15 mm 410,00 mm Monteringsvinkel for topplokk 4 mm Monteringsvinklene skrus fast på frontog bakplaten ved hjelp av maskinskruer. Topplokket kan deretter skrus fast i monteringsvinklene og i bunnplaten ved hjelp av selvgjengende skruer. Bunnplate 3 mm 13 C&K BMA28

14 Topplokket sett fra siden ø 3,2 mm 30 mm 10 mm 150,5 mm 291 mm 301 mm Topplokket, monteringshuller Når hullene som fester topplokket til kabinettet skal bores, kan det være praktisk å starte med et bor på 2,6 mm. Sett topplokket på kabinettet og merk hvor hullene i bunnplaten skal bores. Topplokket, kjølehuller Topplokket leveres ferdig knekket. Det skal bores huller for lufting av forsterkeren og for festing av topplokket. For at forsterkeren skal få et pent utseende må luftehullene bores nøyaktig. Det er smart å lime et rutet papir på innsiden av topplokket og kjørne etter rutene på papiret. Kjørn fra innsiden av topplokket mot en kraftig stålplate. Bor først med et bor på 3,2 mm fra innsiden, og deretter med et bor på 4,5 mm fra utsiden. 14 C&K BMA28

15 301 mm 295 mm 30 mm 6 mm 15 mm 20 mm ø 3,2 mm 140 mm 200 mm 240 mm 291 mm 10 mm Knekklinje 410,00 mm 411 mm 431 mm 10 mm ø 4,5 mm 30,00 mm Tegning av topplokket sett innenfra 15 C&K BMA28

16 16 C&K BMA28

17 4 Kjøling av transistorer Kjøling av utgangstransistorene Kjølesystemet består av en kjøleplate som er påmontert tolv kjøleribber. Kjøleplaten lages av 3 mm aluminium og kjøleribbene av 2 mm aluminium. 16 x ø 6,5 mm 2 x ø 3,5 mm 24 x ø 4,5 mm 2 x ø 3,5 mm 6 mm 210 mm 201,5 mm 105 mm ø 3,5 mm 200 mm 183 mm 166 mm 149 mm 132 mm 115 mm 95 mm 78 mm 61 mm 44 mm 27 mm 23,8 mm 8,5 mm 45 mm 85 mm 100 mm 10 mm 17 C&K BMA28

18 Brokjøling Merking av 3 mm kjøleplate Noen av hullene i kjøleplaten er til å spenne fast kjølevinklene, og andre er til å montere utgangstransistorene. Tre av hullene er beregnet til å skru sammen kjøleplaten og mønsterkortet. Start med å bore de tre hullene (Ø = 3,5 mm). Disse er tegnet på samme linje. Spenn fast mønsterkortet og marker ved hjelp av en spiss syl hvor hullene til transistorene skal være. Lag deretter en liten prikk ved hjelp av en syl og en liten hammer. Det er viktig at arbeidet er nøyaktig og at platene slipes, slik at det ikke blir grader etter boringen. Gradene kan kortslutte transistorene. 2 mm aluminiumsplate 210,0 mm 184,0 mm 92,0 mm Driverkjøling Driverkjøling Kjøleribbe Kjøleribbe Kjøleribbe Kjøleribbe Kjøleribbe Kjøleribbe 420,0 mm 380,0 mm 285,0 mm Kjøleribbe Kjøleribbe Kjøleribbe 190,0 mm 95,0 mm Kjøleribbe Kjøleribbe Kjøleribbe 70,0 mm 140,0 mm 18 C&K BMA28

19 15,0 mm 6,5 mm 13,0 mm 95,0 mm Kjøleribbe til utgangstransistorene Aluminiumsplaten på 2 mm benyttes til kjøleribber til utgangstransistorene og kjølevinkler til drivertransistorene. Platen skal merkes opp og klippes etter tegningen. 70,0 mm Kjøleribbe ø 4,5 mm Knekklinje 40,0 mm Myk knekking av kjøleribbene De tolv kjøleribbene klippes, kjørnes og bores på vanlig måte. Når de skal knekkes, må de ikke knekkes skarpt. Hvis knekket blir skarp, vil det bli en sprekkdannelse i aluminiumsplaten. Sprekkene nedsetter varmetransporten i platen og resulterer i økt varmeresistans. Før kjøleribbene knekkes må en derfor lage et lite hjelpeverktøy. Dette lages av en aluminiumsplate på 1,5 2 mm. Denne knekkes i maskinen. La hjelpeverktøyet bli sittende i knekkemaskinen når kjøleribbene knekkes. Knekket blir dermed til en bue uten sprekker og ikke en skarp vinkel med sprekker. Kjøleribben skal spennes fast som vist på tegningen under. Hjelpeverktøy Kjøleribbe Knekklinje Tversnitt av knekkemaskin med hjelpeverktøy 19 C&K BMA28

20 Montering av kjølesystemet Kjøleribbene skal skrus fast på kjøleplaten med 4 mm maskinskruer. Før de skrus sammen skal platene slipes, slik at det ikke er noen krater etter boringen. Legg en låseskive under mutteren og skru kraftig sammen. 20 C&K BMA28

21 Kjølevinkler til drivertransistorene Drivertransistorene blir kjølt av to kjølevinkler laget av 2 mm aluminium. De to kjølevinklene knekkes skarpt uten bruk av hjelpeverktøy. Kjølevinkelen skal skrus fast på mønsterkortet til forsterkeren. Silketrykket viser hvor de skal monteres. Før transistoren skrus fast, må du huske å plassere en flat skive mellom skruens hode og transistoren. Boring Det lønner seg å bore alle hullene med Ø = 2,2 mm først og deretter bore dem opp til Ø = 3,5 mm. 92,0 mm 4x ø 3,5 mm 10,0 mm 4,0 mm Knekklinje 15,0 mm 8,5 mm 3,5 mm 31,5 mm 36,5 mm 40,0 mm Brokjøling For å hindre at likeretterbroen blir for varm, må den kjøles. Den skal kjøles med en liten aluminiumsplate som skrus fast med en 3 mm skrue med en skive mot likeretteren plasthus. 40,0 mm 6,0 mm ø 3,5 mm 13,0 mm 26,0 mm 21 C&K BMA28

22 22 C&K BMA28

23 5 Kraftforsyning med transformator Beskrivelse Kraftforsyningen består av en nettransformator og et mønsterkort med to likerettere. Det er en hovedlikeretter til forsterkerne og en hjelpelikeretter til den logiske styringen og inngangsvelgeren. Transformatoren er på 200 VA og gir en spenning på 2 X 24 V. Transformatoren skrus fast i kabinettet ved siden av mønsterkortet til likeretteren. Lysnett og kabinettjord Transformatorens primærvikling koples til nettbryteren, og sekundærviklingen til mønsterkortet. Ledningen til nettbryteren skal dobbeltisoleres med en isolerslange. Loddepunkter som fører nettspenning (230 V) skal isoleres med krympestrømpe. Jordbøssingen på nettinntaket skal koples til kabinettjord. Det er et hull i kabinettet i nærheten av nettinntaket merket med på tegningen av bunnplaten. Hovedlikeretteren Hovedlikeretteren er en symmetrisk helbølgelikeretter bygd opp omkring en likeretterbro som tåler 25 A. Begge kondensatorene er på 3300 F. Både den positive og negative spenningen er på ca. 34,5 V. Det er også fire kondensatorer på 3300 F på mønsterkortet til forsterkeren, slik at den samlede kapasiteten er stor i forhold til forsterkerens størrelse. Fra kraftforsyningen skal det føres et sett med ledninger til begge forsterkerne (tre ledninger til hver forsterker). Røde ledninger føres til pluss, sorte ledninger til null og blå ledninger til minus. Det skal derfor loddes to ledninger i hvert loddepunkt, en til hver forsterker. Ledningene skal ha et tverrsnitt på 0,75 mm 2. Hjelpelikeretteren Hjelpelikeretteren er en helbølgelikeretter med en positiv utgangsspenning på ca. 8,5 V. Denne likeretteren har en kort tidskonstant for å sikre at det logiske styresystemet bryter signalforbindelsen straks forsterkeren slås AV, og før hovedlikeretterens kondensatorer er ladet ut. 23 C&K BMA28

24 Hjelpelikeretter Hovedlikeretter Silketrykk/komponentplassering kraftforsyning 24 C&K BMA28

25 Monteringslister for kraftforsyningen Hver gang en komponent er montert, skal det kvitteres i kolonnen merket Montert. Når hele kortet er montert, skal det undersøkes for monteringsfeil. Den som utfører kontrollen skal kvittere i kolonnen merket Kontrollert. Lasker Det skal ikke monteres noen lasker på dette kortet. Resistanser R1 15 kohm R2 4,7 kohm R3 33 kohm R4 33 kohm Dioder D1 1N4002 (1N4003) ringen er katoden D2 1N4002 (1N4003) ringen er katoden DB1 TS25PO5G Kondensatorer C1 47 μf/50 V elektrolyttkondensator C μf/50 V (3,3 mf) elektrolyttkondensator C μf/50 V (3,3 mf) elektrolyttkondensator C4 1 μf/50 V (105) keramisk kondensator C5 1 μf/50 V (105) keramisk kondensator Intern kabling Tre interne kabler fra K3 til K1 Avstandsstykker 4 stk. avstandsstykker M3 / 10 mm 25 C&K BMA28

26 26 C&K BMA28

27 6 Forsterker Beskrivelse Elmek 5050 er symmetrisk og konstruert som en operasjonsforsterker. Den arbeider i ikke-inverterende kopling. Inngangsforsterker Inngangsforsterkeren er en differensforsterker (T 1, T 2, T 3 og T 4 ). Denne type inngangsforsterker er valgt fordi den har to innganger og derfor er enkel å benytte i en motkoplet forsterker. Den ene inngangen kan brukes til inngangssignalet og den andre kan brukes til motkoplingen. Differensforsterkeren er laget med to NPN- og to PNPtransistorer. Det er innført lokal motkopling ved hjelp av resistanser i alle emitterne. Det er en stor felles resistans i hver av emitterkretsene, som på grunn av sin størrelse virker som konstantstrømgenerator. Den ene strømgeneratoren er forsynt med en variabel trimmepotmeter (P 1 ) til å justere DC-balansen på utgangen. Driverforsterker Driverforsterkerne er også symmetriske og består av to darlingtontransistorer (T 5 og T 6 ) i felles emitterkopling. Driverforsterkeren arbeider i klasse A med en hvilestrøm på ca. 15 ma. Drivertransistorene er montert på en felles kjølevinkel (KP1). Det er innført lokal motkopling i driverne ved hjelp av en emitterresistans (15 Ω) i hver av transistorene. Spenningen over emitterresistansen kan variere på grunn av dataspredning i transistorene, men har ellers ingen betydning for systemets yteevne. Utgangsforsterker Utgangstrinnet er også symmetrisk og består av to darlingtontransistorer (T 8 og T 9 ) i felles kollektorkopling (emitterfølgere), som arbeider i klasse B. Transistorene er meget kraftige i forhold til forsterkerens utgangseffekt. De er merket med en maksimal effekt på 200 W og en maksimal kollektorstrøm på 30 A. Med disse utgangstransistorene bør det ikke være mulig å ødelegge forsterkeren med vanlig bruk. Hvilestrømmen i utgangstransistorene kan justeres ved hjelp av potensiometer P2 montert i basis på transistor (T 7 ), som er montert mellom drivernes to kollektorer. Hvilestrømstransistoren er montert på kjøleplaten til utgangstransistorene, slik at varmen på kjøleplaten påvirker hvilestrømmen. Merk at forsterkeren ikke kan testes uten at T 7 er montert. Hvilestrømmen måles indirekte ved hjelp av spenning over utgangstransistorenes emitterresistanser. Det skal være en spenning på 22 mv over de to emitterresistansene som til sammen er 0,44 Ω. Dette svarer til en hvilestrøm på 50 ma. Hvilestrømmen gjør at overgangsforvrenging er fjernet. Verdien på hvilestrømmen er ukritisk og påvirker ikke utgangseffekten. Emitterresistansene gir lokal strømmotkopling. Utgangstransistorene er montert på en felles kjøleplate laget av 3 mm aluminium med 12 kjølevinkler laget av 2 mm aluminium. 27 C&K BMA28

28 Motkopling og følsomhet Motkopling fra utgangen er ført tilbake til den inverterende inngangen på differensforsterkeren. Motkoplingen er tilført basis på T2 og basis på T4. Denne motkoplingen bestemmer spenningsforsterkningen og dermed forsterkerens følsomhet. Elmek 5050 arbeider i ikke-inverterende kopling, og spenningsforsterkningen er bestemt av R20 og R12. Følsomheten for full utgangseffekt er ca. 425 mv. Dette er en passende følsomhet i forhold til de vanligste signalkildene i dag. Ved DC er motkoplingen total på grunn av kondensatorene C6, C7 og C8. Når forsterkeren er DC-justert til null volt på utgangen, vil DC-balansen ikke endre seg, selv ikke over tid. Inngangskrets På inngangen er det både et lavpass- og et høypassfilter. C5 og R9 er et lavpassfilter som fastlegger den øverste grensefrekvensen til ca. 50 khz. C3 og R14 er et høypassfilter med en grensefrekvens på ca. 3 Hz. Hvis man ser bort fra C3, er Elmek 5050 en DC-forsterker. Utgangskrets På utgangen passerer signalet en spole med et RC-ledd (Zobelfilter) på hver side. Hensikten med dette er å sikre forsterkerens stabilitet ved lange høyttalerledninger. Lange høyttalerledninger kan være både kapasitive og induktive samtidig, noe som kan resultere i selvsving. Spolen og de doble RC-leddene vil forhindre dette. Forsterkeren er testet med ledninger på 50 m uten selvsving. Kabinettjord Under de to loddepunktene merket TP4, som er forsterkernes stjernejord, skal det på kobbersiden loddes to like lange sorte ledninger som føres til forsterkerens kabinett. Det er et hull nesten midt i kabinettet. Det er merket: 28 C&K BMA28

29 Effektforsterker, en kanal 29 C&K BMA28

30 Silketrykk/komponentoversikt for effektforsterker, to kanaler 30 C&K BMA28

31 Monteringslister, en kanal Hver gang en komponent er montert, skal det kvitteres i kolonnen merket Montert. Når hele kortet er montert, skal det undersøkes for monteringsfeil. Den som utfører kontrollen skal kvittere i kolonnen merket Kontrollert. Lasker Lasker. Det er 14 stk. lasker på mønsterkortet. Resistanser R1 1,5 kohm R2 15 kohm R3 470 ohm R4 2,2 kohm R5 1,5 kohm R6 33 kohm R7 22 ohm R8 15 ohm R9 3,3 kohm R ohm R ohm R12 4,7 kohm R13 0,22 ohm / 4 watt (skrives som R22) R kohm R ohm R ohm R ohm R ohm R19 10 ohm R kohm R21 22 ohm R22 4,7 ohm R23 3,3 kohm R ohm R ohm R26 3,3 kohm R27 1,5 kohm R28 1,5 kohm R ohm R30 10 kohm R31 15 ohm R32 0,22 ohm / 4 watt (skrives som R22) R33 33 kohm R34 22 ohm 31 C&K BMA28

32 Trimmepotensiometre P1 10 kohm trimmer, DC-bal P2 4,7 kohm trimmer, hvilestrøm Kondensatorer C1 470 μf / 50 V elektrolyttkondensator C μf / 50 V (3,3 mf) elektrolyttkondensator C3 1 μf / 50 V (105) keramisk kondensator C4 47 pf (47 og sort prikk) keramisk kondensator C5 100 pf (101) keramisk kondensator C6 47 μf / 50 V elektrolyttkondensator C7 1 μf / 50 V (105) keramisk kondensator C8 47 μf / 50 V elektrolyttkondensator C9 1 μf / 50 V (105) keramisk kondensator C μf / 50 V elektrolyttkondensator C nf (224) keramisk kondensator C nf (104) keramisk kondensator C13 47 pf (47 og sort prikk) keramisk kondensator C μf / 50 V (3,3 mf) elektrolyttkondensator C15 47 μf / 50 V elektrolyttkondensator Spole L1 Laget av 1 mm kobbertråd ca. 15 tørn som vikles på et 8,5 mm bor eller en 6-kantet kulepenn. Til hver spole brukes cirka 0,6 m kobbertråd. Lakken slipes vekk med en liten fil. Spolen fortinnes før den loddes på mønsterkortet. Spolen monteres over resistansen R19 (10 Ω) som tidligere er loddet på kortet. Transistorer T1 BC 639 NPN, differensforsterker T2 BC 639 NPN, differensforsterker T3 BC 640 PNP, differensforsterker T4 BC 640 PNP, differensforsterker 32 C&K BMA28

33 T5 BD 680 PNP. Drivertransistoren skal skrus fast på kjølevinklen før den loddes i mønsterkortet. Under transistoren skal det være en isolasjonsskive og over transistoren skal det legges en flat metallskive. Transistoren skal monteres slik at typenummeret vender opp. T6 BD 679 NPN. Drivertransistoren skal skrus fast på kjølevinklen før den loddes i mønsterkortet. Under transistorene skal de være en isolasjonsskive og over transistoren skal legges en flat metallskive. Transistoren skal monteres slik at typenummeret vender opp. Kjøleplaten skal skrus fast på mønsterkortet før effekt- og hvilestrømstransistorene monteres. Det er viktig at du kontrollerer at hullene i kjøleplaten passer med hullene i mønsterkortet, slik at det ikke blir kortslutning. T7 BD 679 NPN, hvilestrømsregulator. Under transistoren skal det være en isolasjonsskive, og over transistoren skal det legges en flat metallskive. Transistoren skal monteres slik at typenummeret vender opp. T8 MJ NPN, effektdarlington. Det monteres en isolerskive under transistorene. Før det loddes, må en ohme fra transistorens hus og fra de to benene til kjøleplaten. Det må ikke være kortslutning. T9 MJ PNP, effektdarlington. Det monteres en isolasjonsskive under transistorene. Før det loddes, må en ohme fra transistorens hus og fra de to benene til kjøleplaten. Det må ikke være kortslutning. Sikringsholdere S1 Sikringsholder S2 Sikringsholder 33 C&K BMA28

34 Avstandsstykker 4 stk. avstandsstykker M3 / 10 med mer 34 C&K BMA28

35 7 Volumkontroll Beskrivelse På frontplaten er det montert en volumkontroll som består av et stereopotensiometer på 2 x 50 kohm. Potensiometeret er logaritmisk (kurve B), noe som gjør at variasjonen i lydtrykk oppfattes noenlunde konstant i forhold til antall grader det blir dreiet på volumkontrollen. Potensiometeret er montert på et lite kretskort som signalledningene skal loddes på. Volumkontroll Silketrykk volumkontroll P1 50 Kohm logaritmisk, kurve B. Akslingen er ca. 4 mm for lang. Spenn akslingen fast i en skrustikke når den sages med en liten baufil. Det er 2 stk. lasker på dette mønsterkort 35 C&K BMA28

36 36 C&K BMA28

37 8 Logisk styring Beskrivelse Den logiske styringen er bygd opp omkring trykkbryterne B1 og B2 som betjenes fra frontplaten. B1 brukes til å velge en av de tre linjeinngangene. Når forsterkeren slås PÅ, vil forsterkeren automatisk velge Tuner. B2 brukes til å velge mellom monitorens to muligheter, Record (Normal) eller Play (Medhør). Når forsterkeren slås PÅ, vil forsterkeren automatisk velge Record. Virkemåte Logikken mottar driftsspenning på 12 V fra inngangsvelgeren inn på K1. Den blir regulert ned til 5 V av U1 (7805). Linjeinnganger B1 betjenes gir den pulser for å velge en av de tre linjeinngangene Tuner, CD eller AUX. Styringen av linjeinngangene Tuner, CD og AUX er bygd opp omkring Johnsontelleren 74HCT4017 (U4). Når forsterkeren blir slått PÅ, vil U4 bli resatt ved at tidskonstanten R10/C3 ved påslag gir logisk LAV på inngangen av IKKE-OG-porten (U3B) og logisk HØY på utgangen. Resett-inngangen (ben 15) på U4 går da logisk HØY og resetter Johnsontelleren, og utgangen Q0 går logisk HØY. Inngangen på inverteren U2A går også logisk HØY og utgangen logisk LAV. Pinne 1 på K2 går logisk LAV og Tuner-inngangen på inngangsvelgeren blir valgt og LED1 vil lyse for logisk LAV. Etter en kort tid, bestemt av tidskonstanten R10/C3, går ben 5 på U3B logisk HØY og utgangen logisk LAV og resettinngangen blir passiv. Johnsontelleren er dermed klar til å motta klokkepulser på den negative klokkeinngangen (ben 13). Klokkeinngangen mottar klokkepulser fra B1 via prellfilteret R1/R7/C2 og IKKE-OG-porten U3C. Den positive pulsen fra B1 blir invertert til en negativ puls og klokker Johnsontelleren på ben 13. Hver klokkepuls gjør at neste utgang (Q0 Q9) på Johnsontelleren gå logisk HØY og de andre logisk LAVE. Når Q3 går logisk HØY, vil U4 på nytt bli resatt via U3A og U3B. Tuner-inngangen blir da valgt på nytt. Monitorfunksjon B2 gir pulser som styrer klokkeinngangen til logikken som styrer funksjonen av monitorens to muligheter, Record eller Play. Når forsterkeren blir slått PÅ, vil datavippa U5A bli resatt ved at R11/C7 gir logisk LAV på CLR -inngangen. Vippa er koplet som toggle ved at Q -utgangen er koplet tilbake til D-inngangen. Hver gang bryteren via prellfilteret R8/R9/C4 og IKKE-OGporten U3D gir en puls til klokkeinngangen (ben 3) på vippa, skifter den tilstand på utgangene. På denne måten veksles mellom Play og Record. Dette blir indikert vekselvis av LED5 (Record) og LED4 (Play). 37 C&K BMA28

38 Logisk styring Silketrykk logisk styring 38 C&K BMA28

39 Monteringslister Hver gang en komponent er montert, skal det kvitteres i kolonnen merket Montert. Når hele kortet er montert, skal det undersøkes for monteringsfeil. Den som utfører kontrollen skal kvittere i kolonnen merket Kontrollert. Lasker Det er 4 stk. lasker på dette mønsterkortet Resistanser R1 100 ohm R2 2k2 R3 2k2 R4 2k2 R5 2k2 R6 2k2 R7 100 k R8 100 ohm R9 100 k R k R k Kondensatorer C1 100 nf (104) keramisk kondensator C2 100 nf (104) keramisk kondensator C3 100 nf (104) keramisk kondensator C4 100 nf (104) keramisk kondensator C5 100 nf (104) keramisk kondensator C6 100 nf (104) keramisk kondensator C7 100 nf (104) keramisk kondensator C8 100 nf (104) keramisk kondensator C9 100 nf (104) keramisk kondensator Halvledere U1 L78M05 Spenningsregulator. Bøyes mot mønsterkortet. Typenummeret skal vende opp.. U2 74LS06 Buffer/inverter U3 74HCT132 IKKE-OG-porter med Schmitttriggerinnganger. U4 74HCT4017 Johnsonteller U5 74HCT74 D-vippe 39 C&K BMA28

40 Lysdioder Lysdiodene skal loddes på mønsterkortet, men benene skal ikke klippes før dette kort er testet og skal monteres i forsterkeren. Se avsnittet om sammenkopling og ledningsføring LED1 Lysdiode, 3 mm rød (Inngangsvelger, Tuner) LED2 Lysdiode, 3 mm rød (Inngangsvelger, CD) LED3 Lysdiode, 3 mm rød (Inngangsvelger, AUX) LED4 Lysdiode, 3 mm rød (Monitor, Play) LED5 Lysdiode, 3 mm rød (monitor, Record) Trykkbrytere B1 Trykkbryter med topp (inngangsvelger) B2 Trykkbryter med topp (monitor) Avstandsstykker 4 stk. M3 / 10 mm 40 C&K BMA28

41 9 Inngangsvelger Beskrivelse Inngangsvelgeren er montert på bakplaten. På mønsterkortet er det montert to rader med fem phonokontakter i hver rad. Phonokontaktene for venstre kanal er sorte og merket med oddetall. Høyre kanal er røde og merket med partall. De ulike inngangene og funksjonene blir valgt ved hjelp av fire mikroreleer. Det er tre linjeinnganger (Tuner, CD og AUX) og en monitorfunksjon (Record og Play). Releene er beregnet for 12 V DC og derfor er det også en spenningsregulator som gir denne spenningen. Funksjonsbeskrivelse Spenningsregulatoren på 12 V er bygd opp omkring transistoren T2 og komponentene Z1, R6, R7, C5 og C6. Denne spenningen er ført til releene og logikken (K3) via den elektroniske bryteren T1. Systemet har to oppgaver: For det første skal den sørge for at releene først slår inn når spenningen på 12 V er stabil. For det andre skal den sikre at samtlige innganger koples fra i det øyeblikket forsterkeren slås AV. Når forsterkeren er PÅ, skal den kunne testes med en variotransformator uten at en for lav spenning til releene kan ødelegge disse. Derfor koples spenningen fra spenningsregulatoren først inn når spenningen er blitt 12 V. Denne innkopling skjer ved en nettspenning på ca. 160 V AC. Hensikten er at man skal kunne teste forsterkeren med en variotransformator og fordi releene bør aktiveres momentant av hensyn til deres levetid. Den elektroniske bryteren T1 er styrt av transistoren T3 og komparatoren U1. Styrespenningen til komparatoren er hentet fra hjelpelikeretteren på kraftforsyningen og koplet til TP1 på inngangsvelgeren. Når forsterkeren slås AV (nettspenningen brytes), skal samtlige innganger momentant koples fra. Dette skjer fordi hjelpelikeretteren har liten tidskonstant. Styrespenningen på TP1 vil da falle raskt til 0 V, og T1 bryter 12 V til releene og logikken (K3). 41 C&K BMA28

42 Her er en forenklet tegning av inngangsvelgeren. Bare venstre kanal er tegnet. Velgeren består av fire releer, som styrer tre direkte linjeinnganger og en monitorfunksjon. Det er benyttet releer i stedet for elektroniske brytere fordi disse normal gir mindre forvrengning. Tuner CD Inngangsbøssinger AUX Record Play K1 +12 V Re Re Re Re V.K. UT Til volumkontroll L H H H K2 Logiske nivåer for Tuner og Record De fire releene er kontrollert av den logiske styringen, og får tilført styrespenningene på K2. Logisk LAV på en av pinnene til K2 fører til at tilhørende rele går PÅ. Stillingene til de ulike releene er vist når forsterkeren slås på. Forsterkeren velger da automatisk Tuner. I denne stillingen er pinne 1 logisk LAV og rele Re4 er PÅ. Pinne 4 er logisk HØY og monitoren er i stilling Record. Et signal på Tunerinngangen vil slippe gjennom Re4 og ut på K1. I denne stillingen er det samtidig mulig å hente ut signalet på Record-utgangen, slik at en kan spille inn signalet. 42 C&K BMA28

43 Inngangsvelger 43 C&K BMA28

44 Silketrykk inngangsvelger Monteringslister Når en komponent er montert, skal det kvitteres i kolonnen merket Montert. Når kortet er ferdig, skal det undersøkes for monteringsfeil. Den som gjør dette, skal kvittere i kolonnen merket Kontrollert. Phonokontakter Phonokontaktene skal presses ned i mønsterkortet en av gangen. Det skal ikke brukes verktøy. De skal alle loddes samtidig. PH 1 Phonokontakt, venstre kanal, sort PH 3 Phonokontakt, venstre kanal, sort PH 5 Phonokontakt, venstre kanal, sort PH 7 Phonokontakt, venstre kanal, sort PH 9 Phonokontakt, venstre kanal, sort PH 2 Phonokontakt, høyre kanal, rød PH 4 Phonokontakt, høyre kanal, rød PH 6 Phonokontakt, høyre kanal, rød PH 8 Phonokontakt, høyre kanal, rød PH 10 Phonokontakt, høyre kanal, rød Lasker Det er 11 stk. lasker på dette mønsterkortet. NB! Den ene lasken er plassert tett ved R3. 44 C&K BMA28

45 Resistanser R1 680 k R2 680 k R3 2k2 R4 2k2 R5 10 k R6 100 ohm R7 4k7 R8 10 k (plassert over R9) R9 10 k R10 4k7 R11 10 k R12 4k7 R k R14 10 k Halvledere U1 μa 741 Operasjonsforsterker T1 BC 640 Bøyes mot mønsterkortet slik at typenummer er opp. T2 BD 139 Bøyes mot mønsterkortet slik at typenummer er opp. T3 BC 639 Bøyes mot mønsterkortet slik at typenummer er opp. D1 1N4148 Ringen er katoden D2 1N4148 Ringen er katoden D3 1N4148 Ringen er katoden D4 1N4148 Ringen er katoden D5 1N4148 Ringen er katoden Z1 13 V zenerdiode. Ringen er katoden Z2 6V2 zenerdiode. Ringen er katoden Kondensatorer C1 100 pf (101) keramisk kondensator C2 100 pf (101) keramisk kondensator C3 100 nf (104) keramisk kondensator C4 100 nf (104) keramisk kondensator C5 100 nf (104) keramisk kondensator C6 100 nf (104) keramisk kondensator 45 C&K BMA28

46 Releer Re 1 12V DC. Den hvite streken på releet skal peke bort fra phonobøssingene Re 2 12V DC Den hvite streken på releet skal peke bort fra phonobøssingene Re 3 12V DC Den hvite streken på releet skal peke bort fra phonobøssingene. Re 4 12V DC Den hvite streken på releet skal peke bort fra phonobøssingen Avstandsstykker 4 stk. M3 / 10 mm. 46 C&K BMA28

47 10 Sammenkopling og ledningsføring Lysnettet og transformator Transformatoren blir koplet til lysnettet når forsterkeren slås på. Primærviklingen skal derfor loddes til nettbryteren. Transformatorens primærledning skal isoleres med en ekstra strømpe. Loddepunktet på nettbryteren skal isoleres med krympestrømpe eller liknende. Det må ikke være mulig å berøre lysnettet. Nettbryteren koples til nettinntaket med en vanlig dobbeltisolert nettledning på 0,75 mm C&K BMA28

48 GRØNN BLÅ BRUN RØD BLÅ,TP6 SORT,TP4 RØD,TP1 BLÅ,TP6 SORT,TP4 RØD,TP1 Transformator og likerettere Transformatoren og likeretterne utgjør til sammen forsterkerens kraftforsyning. Skissen viser hvor de enkelte ledningene skal loddes. Transformatorens blå og grønn ledning tvinnes til en kabel. Det samme gjelder rød og brun ledning. Transformator og likerettere, intern kabling TIL HØYRE KANAL TIL VENSTRE KANAL 3 x 0,75 mm 2 3 x 0,75 mm 2 RØD SORT RØD INTERN KOPLING 3 x 0,22 mm 2 TIL K1 INNGANGSVELGER BLÅ RØD SORT 3 x 0,22 mm 2 FRA SEKUNDÆR TRANSFORMATOR Ledningene skal ikke klippes, men renses og fortinnes før montering i mønsterkortet. 48 C&K BMA28

49 SJERMKABEL FRA VOLUMKONTROLL VENSTRE KANAL SJERMKABEL FRA VOLUMKONTROLL HØYRE KANAL Kraftforsyning og forsterker, intern kabling Det store mønsterkortet inneholder to forsterkere som begge får strøm og spenning fra kraftforsyningen. Det går to sett kabler fra kraftforsyningen, ett sett til hver kanal. Hvert sett bestående av en rød, en blå og en sort ledning flettes sammen til en kabel. Det skal være ett sett med kabler til hver forsterker. FRA KRAFTFORSYNING BLÅ, 0,75 mm 2 TP6 SORT, 0,75 mm 2 TIL HØYRE HØYTTALER- KONTAKT RØD, 0,75 mm 2 TP5 TP4 SORT, 0,75 mm 2 FRA KRAFT- FORSYNING TP3 TP2 FRA KRAFTFORSYNING RØD, 0,75 mm 2 TP1 FRA KRAFTFORSYNING BLÅ, 0,75 mm 2 TP6 SORT, 0,75 mm 2 TIL VENSTRE HØYTTALER- KONTAKT RØD, 0,75 mm 2 TP5 TP4 SORT, 0,75 mm 2 FRA KRAFT- FORSYNING TP3 TP2 FRA KRAFTFORSYNING RØD, 0,75 mm 2 TP1 Kabinettjord Under de to loddepunktene merket TP4, som er forsterkernes stjernejord, skal det på kobbersiden loddes to sorte like lange ledninger som føres til forsterkerens kabinett. Det er et hull nesten midt i kabinettet. Det er merket: 49 C&K BMA28

50 TIL INNGANG VOLUMKONTROLL Forsterker og inngangssignal Signalene til forsterkerne kommer fra volumkontrollen. Det benyttes skjermkabel som vist på tegningen. TIL FORSTERKER TP2 OG TP3 VENSTRE KANAL FRA INNGANGSVELGER K1 L. CH og GND TIL FORSTERKER TP2 OG TP3 HØYRE KANAL FRA INNGANGSVELGER K1 R. CH og GND Inngangsvelger og volumkontroll Fra inngangsvelgerens K1 går det en skjermkabel til volumkontrollen inngang. Inngangsvelger, intern kabling TIL LOGISK STYRING, K1 0,22 mm 2 SORT RØD K3 K1 K2 K4 SORT RØD BLÅ HVIT FRA LOGISK STYRING, K2 0,22 mm 2 HVIT RØD SORT FRA KRAFT- FORSYNING, K6 0,22 mm 2 50 C&K BMA28

51 SORT RØD BLÅ HVIT Forsterker og utgangssignal Det forsterkede signalet føres til høyttalerkontaktene. Rød og sort ledning for hver kanal tvinnes sammen og føres til hver sin høyttalerbøssing. Kraftforsyning og inngangsvelger Fra kraftforsyningens K6 går det tre ledninger som tvinnes sammen til en kabel og føres til K4 på inngangsvelgeren. Inngangsvelger og logisk styring Fra inngangsvelgerens K3 går det en kabel som består av to ledere. Disse går inn på K1 og forsyner den logiske styringen med 0 V og 5 V. Fra K2 på den logiske styringen skal det føres fire ledninger med styresignaler til K2 på inngangsvelgeren. Logisk styring og lysdioder Når den logiske styringen skal skrus fast i frontplaten, skal lysdiodene (LED1 til LED5) tilpasses frontplaten. De små loddeøyer på mønsterkortet kan lett beskadiges og gå av. Fjern derfor alt loddetinn på lysdiodenes ledninger med loddelisse, slik at diodene ikke sitter fast. Skru så mønsterkortet på plass, tilpass diodene og lodd dem ferdig. Logisk styring, intern kabling TIL K2, INNGANGSVELGER 0,22 mm 2 TIL K3, INNGANGSVELGER 0,22 mm 2 K2 SORT RØD K1 51 C&K BMA28

52 52 C&K BMA28

53 11 Justering og testing av Elmek Første test, kraftforsyning Fjern de fire sikringene på forsterkerens mønsterkort. Med et multimeter i stilling DC/Volt skal det måles om de to forsyningsspenningene er tilstede når forsterkeren slås på. Den positive og negative spenningen skal være ca. 34,5 volt. Andre test, logisk styring og inngangsvekger Når forsterkeren slås på, skal Tuner automatisk bli valgt. Lysdioden ved Tuner skal lyse. Monitor skal vise Record. Et trykk på B1 gjør at det skiftes mellom de tre linjeinngangene. Et trykk på B2 gjør at det skiftes mellom Record og Play. Tredje test, høyre kanal. DC-balanse Skru P1 i mekanisk midtposisjon. Skru P2 helt mot uret. Monter to sikringer i høyre kanal og mål spenningen på høyttalerbøssingen. Spenningen på utgangen bør være nesten null volt DC. Spenningen skal kunne varieres ved hjelp av trimmepotensiometeret P1. Juster ganske langsomt. Likespenningen skal justeres mot null volt og bør ikke være over 0,1 volt. Fjerde test, høyre kanal. Hvilestrøm Med et multimeter måler en DC-spenningen over de to emitterresistansene R13 og R32. Denne spenningen skal kun være på noen få millivolt når P2 er skrudd helt mot uret. Drei langsomt opp på P2 til det bli en spenning på ca. 44 mv over de to emitterresistansene. En spenning på 44 mv målt over 0,44 Ω svarer til en hvilestrøm på 0,1 A. Den store hvile-strømmen gjør at overgangsforvrengningen er fjernet. Gå tilbake og finjuster DC-balansen. Deretter kontrolljusteres hvilestrømmen en gang til. Femte test, høyre kanal. Utgangseffekt Kople en signalspenning på 1000 Hz fra en tonegenerator til inngangen av forsterkeren. På høyttalerutgangen skal det koples en lastresistans på 8 ohm. Denne må tåle mer enn 50 watt. Mål med oscilloskop på høyttalerbøssingen. Juster inngangssignalet til like før en kan se klipping på utgangssignalet. Mål denne spenningen med et multimeter i stilling AC. Et multimeter viser effektivverdi og dermed kan den korrekte utgangseffekten beregnes. Inngangsspenningen som må tilføres for å oppnå full utgangseffekt defineres som forsterkerens følsomhet. Utgangseffekten skal være ca. 50 watt og følsomheten ca. 425 mv. Venstre kanal Venstre kanal justeres opp på samme måte som høyre kanal. 53 C&K BMA28

54 Avsluttende test Forsterkeren skal nå testes i praksis. Bruk denne gangen en CD-spiller og noen brukbare høyttalere og prøv om alle inngangene er i funksjon. Utfør denne testen med musikk du selv liker, og gled deg over å ha laget en forsterker du kan bruke mange år. 54 C&K BMA28

55 12 Forslag til verkstedmateriell Ledning for kraftforsyning Ledningene som skal føre spenning og strøm fra kraftforsyningen til forsterkeren og fra forsterkeren til høyttalerbøssingen bør ikke være mindre enn 0,75 mm 2. ELFA har en kabel på 0,75 mm 2 type RKUB i ruller på 100 m: Rød: 0,75 mm 2 ELFA nr Sort: 0,75 mm 2 ELFA nr Blå: 0,75 mm 2 ELFA nr Ledning for logisk styring Ledningene til den logiske styringen og til inngangsvelgeren fører nesten ikke strøm. Man kan bruke en PVC-isolert kobbertråd type FKUX, som kjøpes i ruller på 100 m. Rød: 0,22 mm 2 ELFA nr Sort: 0,22 mm 2 ELFA nr Blå: 0,22 mm 2 ELFA nr Hvit: 0,22 mm 2 ELFA nr Lasker Til laskene kan brukes vanlig blank kobbertråd, eller fortinnet kobbertråd fra ELFA Diameter 0,75 mm. Spole på 250 m ELFA nr Diameter 0,75 mm. Spole på 25 m ELFA nr Signalkabel ELFA har en audiokabel som kan leveres i ruller på 100 m. Sort: 2-leder ELFA nr Skruer, skiver og muttere Maskinskrue: M3 x 6 (med spor) Maskinskrue: M3 x 12 (med spor) Maskinskrue: M3 x 6 (forsenket hode) Maskinskrue: M4 x 10 (med spor) Selvgjengende skruer: 2,9 x 6,5 (med spor) Låseskive for M4 Flat skive 3,2/6 mm Mutter: M3 Mutter: M4 Nettkabel 2-leder 0,75 mm 2 type SKX, PVC i ruller på 100 m Hvit: ELFA nr Isolasjon Krympestrømpe 6,4 mm krympes til 3,2 mm for 230 V: ELFA nr C&K BMA28

56 INTEGRATED STEREO AUDIO AMPLIFIER Basisforlaget 56 C&K BMA28