Az STK463 "klónozása"

Rutinfeladatnak ígérkezett az ONKYO A-15 erősítő tönkrement végfokozatának javítása. Az alkatrész kereskedőknél érdeklődve, azonban egyre inkább reménytelennek látszott a dolog. A régi típusú integrált áramkör beszerzését csak drágán és bizonytalan határidővel tudták volna vállalni. Mérlegelve egy esetleges későbbi meghibásodás bonyodalmát (az idő múlásával még kisebb eséllyel lehetne pótolni az alkatrészt) és költségeit, valamint azt, hogy helyettesítő típust nem találtam, az utánépítés mellett döntöttem.

A gyártó SANYO cég adatlapjáról kiderül, hogy szinte azonos belső kapcsolással rendelkező, hattagú végfokozat család egyikéről van szó. Javasolt névleges terhelésük, azaz a hangszóróimpedancia egységesen 8 Ohm. A táblázatból kiolvasható, hogy az egyes típusok döntően a lehetséges tápfeszültség nagyságában és az ebből adódó maximális kimenő teljesítményben különböznek.

Típus: STK457 STK459 STK460 STK461 STK463 STK465
Legnagyobb tápfeszültség: ±26V ±31V ±32V ±33V ±38V ±41V
Ajánlott tápfeszültség: ±18V ±21V ±23V ±23V ±26V ±28V
Kimeneti teljesítmény: 10W 15W 20W 20W 25W 30W

A belső felépítésük az 1. ábrán látható. Annyi eltérés van közöttük, hogy az STK457, az STK459 és az STK460 típusoknál a rajz szerinti két-két sorba kapcsolt zener helyett csak egy-egy található.



1. ábra

A precízen felépített, eredeti kapcsolást célszerű lett volna pontosan utánépíteni. Sajnos a dokumentáción az alkatrészek értékei nem voltak feltüntetve és (természetesen) a tranzisztorok alapvető paraméterei is ismeretlenek. Ráadásul a félvezetők igen jó hőkapcsolatban (és hőkompenzációban!) állhatnak egymással. Precíz másolatot tehát nem készíthetünk. Ezért, némileg leegyszerűsítve született a 2. ábra szerinti erősítő (csak az egyik oldalt ábrázolja). A csatlakozások számozása természetesen a megfelelő kivezetések az eredeti integrált áramkörön, a zárójelben a másik csatorna azonos értelmű pontjaival. Szokványos felépítésű ez a "másolat" végerősítő is: differenciál fokozat + nagyjelű fázisfordító + meghajtó + végfokozat. Az eredeti megoldáshoz hasonlóan egyszerűen ellenállásokkal lettek biztosítva a munkaponti áramok.



2. ábra

A nyomtatott áramkör terve a 3. ábrán, a beültetési rajz a 4.-en található. A végtranzisztorok bázis-emitter kivezetéseihez kapcsolódó 100 Ohm-os ellenállások a fóliás oldalra kerültek, a forrasztási pontjaikat tehát nem szükséges átfúrni.



3. ábra



4. ábra

Mechanikai konstrukció: a panel felerősítése egy derékszögben meghajlított alumínium lappal történt. Az egyik oldalán a teljesítmény tranzisztorok helyezkednek el a fóliás lemezzel. A másik síkján pedig, két furat segítségével, az eredeti integrált áramkör helyére lett csavarozva, a hűtőbordára. A bekötést rövid vezetékdarabkákkal valósítsuk meg.

Ez a kapcsolás a bevezetőben említett erősítő javítására született, jól működik vele. Relatíve nagyméretű nyomtatott áramköre elfért az adott készülék belsejében. Természetesen megépíthető az más készülékhez is, ha az említett integrált áramkörök valamelyikének kiváltása a feladat. Ha szükséges a kisebb méret és/vagy a valamivel precízebb működés, akkor az 5. ábra kínálhat alternatívát. A darlington végtranzisztoroknak köszönhetően a panelméret jelentősen csökkent. A "B" osztályú végfokozat munkaponti áramának pontosabb beállításával (T4) kisebb a keresztezési torzítás.



5. ábra

A nyomtatási terv a 6. ábrán, a beültetés a 7.-en látható. A 100 nF-okat a fóliás oldalra forrasszuk, a tranzisztor kivezetéseihez. A csatlakozási pontok számozásának értelmezése természetesen változatlan. Bár az 5. ábra kapcsolásából nem derül ki, jó tudni, hogy a darlington tranzisztorokba beépítettek még két ellenállást és egy diódát is (8. ábra)



6. ábra



7. ábra



8. ábra

Az első, egyszerűbb változatnál (2. ábra), különösebb beállításra nincs szükség, csak ha a végfokozat kimenetének egyenfeszültsége meghaladja a néhányszor tíz millivoltot. Ez előfordulhat, főleg, ha egy másik készülékben az STK4xx IC tápfeszültsége eltérő (a mostani végfoknál ez ±34 Volt). Ekkor a 2,2 kOhm-os ellenállások értékének módosításával minimalizálhatjuk a kimeneti DC potenciált. A második áramkörnél (5. ábra), annyival bővülhet a procedúra, hogy célszerű pontosan beállítani a végfokozat nyugalmi áramát. A T4 kollektora és bázisa közé forrasszunk egy 2,2 kOhm-os trimmer potenciométert, amit rövidre zárt állásba forgatunk. Ezt természetesen a másik csatornánál is el kell végezni. Tápfeszültség alá helyezve a készüléket, az eredeti integrált áramkör 6-7 és a 10-11 kivezetések közötti néhány tized ohm nagyságú ellenálláson mérjük a feszültségesést. Ez a kimeneti fokozat tranzisztor párosának a közös emitter ellenállása. A trimmer(ek) óvatos forgatásával állítsunk be 20..30 mA áramot. Ekkor egy 0,33 Ohm-on kb 7..10 mV mérhető. Végül építsük be a trimmerrel meghatározott nagyságú fix ellenállásokat, pontos érték híján a szabványsor legközelebbi kisebb értékű eleméhez kerekítsünk.

folia1.png (A 2. ábra szerinti erősítő nyomtatott áramkörének fólia oldala, mérete: 122 mm x 58,5 mm.)
folia2.png (Az 5. ábra szerinti erősítő nyomtatott áramkörének fólia oldala, mérete: 71 mm x 35,5 mm.)