Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Технология ремонта и регулировки усилителя мощности JVC

Введение

В настоящее время усилители получили очень широкое распространение практически во всех сферах человеческой деятельности в промышленности, в технике, в медицине, в музыке, на транспорте и во многих других. Усилители являются необходимым элементом любых систем связи, радиовещания, акустики, автоматики, измерений и управления. Но прежде, чем усилитель стал таким распространенным, ему пришлось пройти очень долгий путь. Активным элементом первых усилителей была электронная лампа. Такие усилители были громоздки, потребляли много энергии и быстро выходили из строя. Только в середине нашего столетия после долгих упорных поисков и трудов наконец удалось впервые создать усилительный полупроводниковый прибор, заменяющий электронную лампу. Это важное открытие произвело крупный переворот в радиоэлектронике. Габариты транзисторных усилителей стали в несколько раз меньше ламповых, а потребляемая мощность - в десятки раз меньше. К тому же значительно увеличилась надежность. Но научно-технический прогресс на этом не остановился. Появилась первая микросхема. Сейчас широко применяются усилители, полностью собранные на микросхемах и микросборках.

В данном курсовом проекте речь пойдет о технологии ремонта усилителя звуковой частоты выполненной на интегральной микросхеме на примере музыкального центра фирмы JVC.

1 Анализ схемы УМ музыкального центра JVC UX-A50BK

1.1 Схема электрическая структурная УМ музыкального центра JVC UX-А50BK.

Для того что бы проанализировать схему усиления звука музыкального центра, необходимо заглянуть в ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Это приложение дает нам наглядную структурную схему усилителя звуковой частоты музыкального центра.

Всем известно, что первоначальным источником звука в физической форме могут служить: магнитная лента, карта памяти, оптические и магнитные диски. Что бы звуковой сигнал получить в электронной форме, необходимо провести ряд преобразований. Важно, что бы уровень звука при преобразовании получился в сотни раз выше уровня шума, присутствующий в любой аудио видео аппаратуре. После того как звук преобразовался в электронный сигнал, его следует усилить должным образом(с минимальным усилением шума) и передать в громкоговоритель музыкального центра.

На структурной схеме легко заметить, что звуковой сигнал, после преобразования в электрический, в первую очередь поступает на схему коммутационных ключей. Конкретно в этом музыкальном центре это необходимо для того, что бы коммутировать сигнал, т.е. пропускать дальше или нет. Далее присутствует амплитудный детектор, который предназначен для того, что бы не было перегрузки сигналом усилителя(очень сильно влияет на отношение сигнал-шум). После амплитудного детектора следует регулятор частоты среза. Нужен для того, что бы пропускать(усиливать) только те частоты, которые может слышать человек, а именно 20-20000Гц. После регулятора частот среза следует противошумовые фильтры, которые так же как и регуляторы частот среза отсекают ненужные частоты, преимущественные частотам шума. Только после всего того, что было описано выше, сигнал поступает на усилитель низкой частоты, который выполнен на интегральной микросхеме. Микросхема усиливает сигнал до нужного уровня(конкретно для этой схемы мощность составляет порядка 20-25Вт). В микросхеме предусмотрена защита от короткого замыкания выводов. Усиленный звуковой сигнал подается на нагрузку. В качестве нагрузки могут служить динамические головки, наушники.

1.2 Схема электрическая принципиальная УМ музыкального центра JVC UX-A50BK

При ремонте или регулировке аудио видео аппаратуры обязательно должна присутствовать схема электрическая принципиальная, которая дает более подробный рисунок прохождения того или иного сигнала в радиотехнических устройствах.

В моей курсовой работе схема электрическая принципиальная находиться в ПРИЛОЖЕНИЕ А. Заглянув туда мы видим, что схема усилителя мощности звуковой частоты в рассматриваемом нами музыкальном центре находиться на отдельной плате с отдельным разъемом XP1. Разъем служит для подключения шиной проводов плату усилителя с основной платой управления. Выводы подписанные как LOUT-, LOUT+ и ROUT+, ROUT-, служат для вывода сигналов левого канала (выводы 13, 12) и соответственно правого канала(выводы 11, 10) звука. Выводы под номерами 9, 8 служат для подачи питания на плату усилителя (15В постоянного напряжения). Выводы 7,6,3 являются “землей”. Их потенциал обязательно должен ровняться 0В. Для подачи звукового сигнала на плату усилителя музыкального центра используются выводы подписанные как RIN(вывод 4) для правого канала, и LIN(вывод 2) для левого. Вывод под номером 1 служит для блокировки и разблокировки сигнала поступающего на микросхему усилителя. Вывод 5 разъема XP1 предназначен для блокировки микросхемы в целом.

Сигнал с разъема поступает на резисторный делитель R1, R3 (т.к. каналы обоих усилителей аналогичны, я буду рассматривать только один канал). Последующий сигнал снимается с R3 параллельно которому включен транзистор VT1, работающий в ключевом режиме. Если сигнал MUTE высок(более 5В), то транзистор закрыт, если транзистор открыт, он замыкает R3 на землю, что препятствует дальнейшему продвижению сигнала по схеме. Далее сигнал подается на амплитудный детектор, выполненный на VD1, VD2, С8, R9. После этого сигнал поступает на регулятор частоты среза, выполненный на VT2, VT3, R11, R12. В схеме усилителя предусмотрены противошумовые фильтры, выполненные на С2, С4, С7. Поступим на микросхему DA1 LM4496, сигнал приобретает необходимый размах амплитуды и поступает на громкоговорители музыкального центра через симметричные выходы микросхемы LM4496 (выводы 10 и 13).

В дежурном режиме подается сигнал на вывод 6 микросхемы DA1 LM4496 для того что бы отключить усилитель.

2 Расчётная часть

Так как рассматриваемый мной усилитель музыкального центра JVC UX-A50BK выполнен на интегральной микросхеме, я решил выполнить расчет подобного ОУ в интегральном исполнении.

Для начала, я задамся данными. А именно: напряжением питания, сопротивлением нагрузки, входным и выходным сопротивлением, нижними и верхними частотами.

ЭДС генератора входного сигнала мВ;

Выходное сопротивление генератора входного сигнала МОм;

Входное сопротивление устройства МОм;

Выходное напряжение 2В;

Минимальная частота полосы пропускания Гц;

Максимальная частота полосы пропускания Гц;

Усилитель должен обеспечить входное сопротивление, заданное в техническом задании, коррекцию искажений частотной характеристики и предварительное усиление полезного сигнала.

Рис 1

Найдем напряжение, подаваемое на входной усилитель

(1)

Коэффициент усиления по напряжению всей схемы определится как:

(2)

Рассчитаем сопротивления обратной связи:

(3)

Согласно ряду Е24: , .

Конденсатор С₂ уменьшает коэффициент усиления ВУ на частотах меньше нижней граничной, поэтому выбираем его номинал из условия:

(4)

Разделительную емкость Ср1 выберем исходя из нижней граничной частоты:

(5)

Для того чтобы искажения на нижней граничной частоте были меньше увеличим емкости конденсаторов: , .

Выберем операционный усилитель. Основным параметром для выбора ОУ является частота единичного усиления. Исходя из того, что верхняя граничная частота входного сигнала f_max= 200 кГц и спад логарифмической АЧХ операционных усилителей в области верхних частот составляет –20 дБ/дек, то для ВУ необходим операционный усилитель с частотой единичного усиления fед ³ f_max*Ku = 0.96 МГц. Скорость нарастания выходного напряжения операционного усилителя должна удовлетворять величине выходного сигнала на верхней граничной частоте:

V_Uвых ³ 2*p*f_max*Uву (6)

V_Uвых ³ 2,513 В/мкс.

Согласно этим требованиям выберем операционный усилитель 140УД26А который прекрасно подходит под все выше изложенные параметры.

3 Технологическая часть

3.1 Организация рабочего места при ремонте

Рабочее место - это часть производственной площади мастерской или ателье, предназначенная для выполнения электромонтажных работ. Оно оснащено необходимым оборудованием, инструментом, приспособлениями, технической документацией и другими материально-техническими средствами и должно обеспечивать максимальные удобства для работы радиомеханика, так как от этого зависят качество и сроки выполнения ремонтных работ. Характер работ сводится в основном к электромонтажу, демонтажу, к замене деталей, сборке и регулировке, к проверке изделия на работоспособность и соответствие его характеристик и параметров существующим нормам. Для мастерской выбран рабочий стол (верстак) СРМ-69В для выполнения электромонтажных работ, за которым можно работать сидя. Ремонт производится за специально оборудованным столом радиомеханика СРМ-69В. Содержание стола радиомеханика приведено в Таблице 1.

Таблица 1. Содержание стола радиомеханика

Параметры	Значение
Вольтметр постоянного напряжения с пределом, В	0 - 250
Переменное напряжение частотой	50 Гц
Розетка со ступенчатой регулировкой напряжения, В.	185 - 250
Вольтметр переменного напряжения с пределом, В	0 - 250
Четыре розетки переменного напряжения, В, Гц.	220,50
Розетка для паяльника, В.	36
Гнездо постоянного напряжения, В.	1 - 15

Рабочее место радиомеханика также включает в себя: стул, стол-тележку, стеллаж для прогона отремонтированных аппаратов, медицинскую аптечку и средства пожаротушения.

Площадь верхней крышки стола должна быть такой, чтобы на ней свободно размещались ремонтируемая аппаратура, паяльник, монтажный инструмент и измерительные приборы. Крышка стола покрывается изоляционным материалом (линолеум, гетинакс или резина). В ящиках стола размещаются инструмент, монтажные провода и ремонто-эксплуатационные материалы, крепежные детали (винты, гайки, шайбы, заклепки), материалы для пайки, чертежи, справочная литература, техническая документация, технологические карты и т.п. На защитной стенке укреплено зеркало для удобства наблюдения изображения на экране кинескопа при ремонте. Блок питания стола, в состав которого входит разделительный трансформатор, автотрансформатор и транзисторный блок питания, расположен справа под столешницей. На приборной панели, установленной на защитной стенке, смонтированы гнезда для подачи напряжения питания на телевизор, приборы, паяльник и укреплены измерительные приборы. Если общего освещения недостаточно, над столом устанавливают дополнительный светильник.

3.2 Условия труда

Организация и улучшение условий труда на рабочем месте является одним из важнейших резервов производительности труда и экономической эффективности производства, а также дальнейшего развития самого работающего человека. В этом главное проявление социального и экономического значения организации и улучшения условий труда. Создание условий труда для систематического роста производительности его является важной задачей производства, а в части организации труда используются прогрессивные его формы и методы, на научной основе обеспечивающие снижение трудовых затрат и трудовой энергии работающих путем внедрения в производство передовой техники и технологии, исключая чрезмерную интенсификацию труда. Это создает в конечном итоге предпосылки для труда, который будет приносить человеку подлинное творческое удовлетворение и будет увеличивать производительность труда. Для создания оптимальных условий на рабочем месте необходимо, чтобы на создаваемом предприятии были установлены оптимальные показатели этих условий для каждого вида производства, состоящие из данных, характеризующих производственную среду.

Таблица 2. Оптимальные показатели санитарно-гигиенической обстановки мастерской

Показатель	Холодное время	Теплое время
температура воздуха, ⁰С	20-23	22-25
скорость движения воздуха , м/с ,не более	0,2	0,2
рентгеновское излучение, мР/ч	0,288	0,288
относительная влажность воздуха , %	40-60	60-80

Важным моментом в организации рабочего места является также определение занимаемой им производственной площади. Необходимость в этом диктуется тем, чтобы, во-первых, эта площадь позволяла удобно с наименьшей затратой энергии, безопасно и производительно вести трудовой процесс, т.е. соответсвовала нормам технологического проектирования, и, во-вторых, чтобы эта площадь по величине была не менее 4,5 м2 на одного работающего.

3.3 Основные требования к технике безопасности

При ремонте радиоаппаратуры необходимо строго выполнять правила техники безопасности. Несоблюдение этих правил может, привести к травмам, поражениям электрическим током, засорению глаз, отравлениям.

Наиболее опасным является возможность поражения током. Следует помнить, что токи силой 50 — 100 мА опасны для жизни, а свыше 100 мА — смертельны. Токи высокой частоты (50 кГц и выше) не вызывают электрического удара, но могут причинить ожоги. Кроме того, они вызывают быструю утомляемость и головную боль.

Опасность поражения током возрастает и с ростом напряжения. Относительно безопасным является напряжение 40 В для сухого помещения и 12 В для помещения с повышенной влажностью. Более высокое напряжение может вызвать смертельное поражение.

Для обеспечения безопасной работы рекомендуется выполнять следующие правила:

1. Для обеспечения безопасности работы рекомендуется использовать электропаяльники, работающие при напряжении не более 35В.

Запрещается производить замену элементов блока питания под напряжением электросети. Аппаратура, питающаяся от сети переменного тока частотой 50 Гц напряжением 220/127 В, должна иметь надежное заземление.

2. Радиомеханик на рабочем месте должен иметь следующие средства индивидуальной защиты: инструмент с изолированными ручками, диэлектрический коврик, нарукавники.

3. Радиомеханик должен пользоваться инструментом с изолированными ручками.

4. Запрещается проверять наличие напряжения в цепи "наискру".

5. Ремонтировать и проверять устройство под напряжением разрешается только в тех случаях, когда выполнение работ в отключенном от сети устройства невозможно (настройка, регулировка, измерение режимов, нахождение плохих контактов в переключателе и т.д.)

При этом необходимо быть особенно внимательным во избежание попадания под напряжение.

6.Измерительные приборы должны подключаться к схеме после отключения от сети штепсельным соединением и после снятия остаточных зарядов с элементов схемы.

7. Во всех случаях работы с выключенным устройством, когда имеется опасность прикосновения к токонесущим частям, необходимо пользоваться инструментом с изолированными ручками. Работать следует одной рукой. Радиомеханик должен быть в одежде с длинными рукавами или в нарукавниках.

8. Пайка монтажа устройства, находящегося под напряжением запрещена.

9. При ремонте устройства его следует устанавливать таким образом, чтобы избежать получения травм от возможного взрыва электролитического конденсатора.

10. Запрещается ремонтировать аппарат, включенный в электросеть в сырых помещениях, в помещениях, имеющих землянные, цементные или иные токопроводящие полы.

11. Запрещается ремонтировать аппарат вблизи заземленных конструкций.

12. Рабочие место должно быть чистым и свободным от посторонних приборов.

13. При включении устройства в сеть через блок питания необходимо убедиться в правильной установке сетевого предохранителя.

электрическим паяльником на напряжение не более 36 В. При использовании между спиралью и сердечником можно попасть под опасное для жизни напряжение.

Необходимо регулярно следить за состоянием электрошнуров приборов и сетевых розеток. Включать приемник или прибор в сеть проводами с оголенными концами недопустимо. Необходимо включать их только с помощью вилки.

Особую осторожность следует соблюдать при работе со снятым корпусом или задней стенкой радиоприемника, находящегося под напряжением. Подключение измерительных приборов к электрическим цепям радиоприемника следует производить одной рукой. Другой рукой в это время нельзя прикасаться к шасси радиоприемника, трубам парового отопления, водопровода и другим заземленным предметам. Лучше всего в этом случае иметь под ногами сухой диэлектрический коврик, а работу проводить в диэлектрических перчатках.

3.4 Воздействие электрического тока и меры по оказанию помощи пострадавшим при поражении электрическим током.

Воздействие тока на организм человека может вызвать сокращение мышц и паралич сердца, поразить дыхательные органы. Иногда поражение током сопровождается ожогами тела электрической дугой.

Степень влияния тока на организм человека зависит от величины тока, его частоты, продолжительности воздействия, пути прохождения тока и индивидуальных особенностей человека.

Основным требованием при оказании помощи пострадавшему от электрического тока является как можно скорейшее освобождение его от воздействия тока. Необходимо немедленно отключить аппаратуру от сети. При этом необходимо предусмотреть возможность падения пострадавшего на землю или на пол и предотвратить его. Если источник тока отключить не удается, необходимо оторвать человека от токоведущих частей, пользуясь резиновыми перчатками, сухой одеждой, сухой палкой или другим нетокопроводящим предметом.

Прикасаться незащищенными руками к голым частям тела, находящегося под напряжением, недопустимо, поскольку в этом случае человек, оказывающий помощь, сам может быть поражен электрическим током.

Меры оказания помощи пострадавшему зависят от состояния, в котором находится человек после освобождения его от действия электрического тока. Если пострадавший находится в сознании, его следует уложить в удобное положение, накрыть теплой одеждой и до прихода врача обеспечить полный покой. Если пострадавший находится в бессознательном состоянии, но сохранились устойчивые дыхание и пульс, его следует удобно уложить, расстегнуть одежду, создать приток свежего воздуха, дать понюхать нашатырный спирт, обрызгать водой и срочно вызвать врача. Если пострадавший плохо дышит, ему следует делать искусственное дыхание и массаж сердца. Наружный массаж сердца проводят одновременно с искусственным дыханием для поддержания кровообращения в организме при отсутствии у пострадавшего пульса. Наружный массаж проводится путем надавливания на относительно подвижную нижнюю часть грудины.

После того как пострадавший начнет дышать, искусственное дыхание производить не следует, так как это может причинить лишь вред.

3.5 Методы поиска неисправностей УМЗЧ и их устранение на примере усилителя музыкального центра JVC UX-A50BK.

Приступая к ремонту, прежде всего убедитесь, что нарушение нормальной работы усилителя не вызвано так называемыми ложными неисправностями, к числу которых, например, относятся неисправности, связанные с некачественными источниками питания, окислением контактов в местах присоединения источника, различными загрязнениями.

Если расчет на ложные неисправности не оправдался, придется вскрывать корпус музыкального центра и снимать монтажную плату усилителя с радиоэлементами. Удаляя крышку корпуса магнитофона, следует помнить, что нередко она удерживается на корпусе не только винтами, но и защелками, выполненными заодно с корпусом.

В таком случае, удалив винты, осторожно покачайте крышку, нажмите на сопрягающиеся с корпусом края крышки. Поворачивая же магнитофон набок или “вверх ногами”, беритесь или за корпус, или за прочное шасси внутри него, стараясь не касаться деталей лентопротяжного механизма и механизма вращения компакт дисков, проводов, плат с радиоэлементами.

Данные платы бывают связаны с деталями, установленными на корпусе, посредством жестких многожильных жгутов. Учтите это и, отодвигая при необходимости плату, не тяните ею жгут, а помогите ему распрямиться рукой. Перед этим полезно зарисовать исходное положение жгута, так как иначе могут возникнуть затруднения при возвращении его на место. Приступая к обследованию и ремонту музыкального центра, обязательно удалите пыль и грязь с деталей механизма и радиомонтажа.

Ведя поиск неисправностей, сверяйтесь с принципиальной схемой, монтажным чертежом, картой режимов, данные о которых бывают нанесены прямо на схему. Для пайки следует подобрать паяльник мощностью порядка 25 Вт с узким жалом или сделать проволочную насадку на жало более мощного паяльника.

Когда плата усилителя находиться в руках, ее следует тщательно осмотреть на наличие поврежденных деталей. Часто в практике ремонтника встречается плохая пайка тех или иных радиодеталей, вздутие электролитических конденсаторов, загибание или перелом шлейфа, плохой контакт шлейфа с разъемом. Если же дело не в выше изложенном и звук все еще не появился, необязательно грешить на УМЗЧ. Для того что бы действительно быть уверенным что отсутствие звука связанно с неисправностью УМЗЧ, необходимо включить музыкальный центр, запустить музыку(при этом проследить что бы ручка регулировки звука стояла посередке) и проверить наличие сигнала на входе усилителя. Для этого нам понадобиться осциллограф. Так же можно попробовать подать сигнал с неработающего центра, на работающий посредством функции AUX. Если осциллограмма пуста, значит дело не в усилителе звуковой частоты. Если же сигнал присутствует, то двигаемся дальше. Возможен обрыв провода MUTE, который должен поддерживать напряжение на базах транзисторов(около 5В) VT1, VT4. Если его нет, подать искусственным образом. Если звук появился, следует искать неисправность в схеме управления. При отказе в работе обеих каналов, большая вероятность того, что отсутствует питание на микросхемах. Тестером это возможно легко проверить. Оно должно быть в пределах 15В вывод 12. Если оно отсутствует следует искать неисправность в БП музыкального центра. Если напряжение питания и звуковой сигнал присутствуют на микросхеме DA1 LM4496 на выводах 12 и 2 соответственно, следует предполагать, что микросхема вышла из строя. Для подтверждения того, что микросхема работает(не работает) в нормальном режиме, следует сверить напряжения на выводах МК с картой напряжения представленной ниже.

Вывод 1 МК: 1.1В

Вывод 2 МК: 0В

Вывод 3 МК: 1В

Вывод 4 МК: 0В

Вывод 5 МК: 14.1В

Вывод 6 МК: 0.6В

Вывод 7 МК: 1.2В

Вывод 8 МК: 0,2В

Вывод 9 МК: 12.4В

Вывод 10 МК: 8.1В

Вывод 11 МК: 0В

Вывод 12 МК: 15В

Вывод 13 МК: 8.1В

Вывод 14 МК: 12.4В

Обычно случается так, что если микросхема выходит из строя, то ток ее питания увеличивается в разы. Для того, что бы это проверить можно “поднять” микросхему и включить тестер в цепь питания МК. Если ток выше 0,5А следует считать что микросхема вышла из строя.

Заключение

В ходе этой курсовой работы мы рассмотрели принцип работы усилителя звуковой частоты музыкального центра фирмы JVC, а также его неисправности и методы их устранения. Также провели расчет ОУ, определили качество схемы и уровень параметров. Также рассмотрели основные требования при ремонте: рабочее место, технику безопасности, условия труда. Описали методы поиска неисправностей.

Усилители низкой частоты наиболее широко применяются для усиления сигналов, несущих звуковую информацию, в этих случаях они называются, также, усилителями звуковой частоты, кроме этого УНЧ используются для усиления информационного сигнала в различных сферах: измерительной технике и дефектоскопии; автоматике, телемеханике и аналоговой вычислительной технике; в других отраслях электроники. Усилитель звуковых частот обычно состоит из предварительного усилителя и усилителя мощности (УМ). Предварительный усилитель предназначен для повышения мощности и напряжения и доведения их до величин, нужных для работы оконечного усилителя мощности, зачастую включает в себя регуляторы громкости, тембра или эквалайзер, иногда может быть конструктивно выполнен как отдельное устройство. Усилитель мощности должен отдавать в цепь нагрузки (потребителя) заданную мощность электрических колебаний. Его нагрузкой могут являться излучатели звука: акустические системы (колонки), наушники (головные телефоны); радиотрансляционная сеть или модулятор радиопередатчика. Усилитель низких частот является неотъемлемой частью всей звуковоспроизводящей, звукозаписывающей и радио транслирующей аппаратуры.

Список литературы

1 Тюнин Н.А. Музыкальные центры. Устройство и ремонт.- М.: СОЛОН-ПРЕСС, 2002

2 Жукова Е.Г. Неисправности магнитофонов. – М.: Энергия, 1999

4 Меркулова К.Г. Расчет схем на транзисторах. – М.: Энергия, 1969

5 Сервисные инструкции по обслуживанию, ремонту и регулировке радиоприемников, телевизоров, видеомагнитофонов и CD-проигрывателей.

6 Рокоссовский К.К. Неисправности бытовой радиоаппаратуры. – М.: Радио и связь, 1985.

7 Сухов Н.Е. Музыкальные центры - Радиоежегодник - М.: Радио и связь, 1991.