Sat-Multimedia & IT portal Satelitska-IPTV-Multimedija od 2006
Yamaha MX-10000: Mjerenje i uparivanje tranzistora nakon 40 godina
Pregled uređaja /Yamaha MX-10000 (proizvodnja 1986.–1988.) vrhunsko je stereo izlazno pojačalo snage razvijeno za 100. obljetnicu tvrtke. Koristi hibridnu topologiju s bipolarnim izlaznim tranzistorima i MOSFET predizlazom.
Topologija izlaznog stupnja
| Sekcija | Tranzistori | Uloga |
|---|---|---|
| Izlazni stupanj | 6 pari Sanken 2SA1216 / 2SC2922 | Bipolarni komplementarni izlaz |
| Predizlaz / driver | 4 para Toshiba 2SJ123 / 2SK442 | MOSFET predpojačalo |
Tablica 1 – Raspored tranzistora u Yamaha MX-10000 (po kanalu: 3 para izlaznih + 2 para MOSFET drivera).
Zašto su mjerenje i uparivanje kritični nakon 40 godina?
Problemi sa starim tranzistorima: degradacija hFE (β), porast Vbe, pomak Vgs(th) kod MOSFET-a, nesimetrično starenje lijevog i desnog kanala.
Posljedice neuparenih tranzistora: istosmjerni pomak na izlazu, isprekidano izobličenje, termička nestabilnost, pad snage.
Problemi sa starim tranzistorima: degradacija hFE (β), porast Vbe, pomak Vgs(th) kod MOSFET-a, nesimetrično starenje lijevog i desnog kanala.
Posljedice neuparenih tranzistora: istosmjerni pomak na izlazu, isprekidano izobličenje, termička nestabilnost, pad snage.
Mjerenje bipolarnih tranzistora (Sanken 2SA1216 / 2SC2922)
Ključni parametri za uparivanje
| Parametar | Idealna podudarnost | Tolerancija |
|---|---|---|
| hFE pri Ic = 1 A | ±5 % | ±10 % maks. |
| Vbe pri Ic = 100 mA | ±10 mV | ±20 mV maks. |
| Vce(sat) pri Ic = 2 A | ±20 mV | ±50 mV maks. |
| fT (granična frekvencija) | ±10 % | ±20 % maks. |
Praktična procedura mjerenja
- Mjerenje hFE: koristiti tranzistor-tester ili curve tracer pri Ic = 100 mA, 1 A i 2 A (provjera linearnosti) na 25 °C.
- Mjerenje Vbe: postaviti Ic = 100 mA, zatim ponoviti za Ic = 1 A. Uvjet uparivanja |Vbe1−Vbe2| < 10 mV pri istoj Ic.
- Analiza curve tracerom: nacrtati familiju karakteristika (Ib = 10,20,50,100,200 mA; Vce=0…5V) – krivulje se moraju preklapati unutar 5%.
Mjerenje MOSFET-a (Toshiba 2SJ123 / 2SK442)
MOSFET-ovi su naponski upravljani , ključni parametar Vgs(th) s godinama raste.
Parametri za uparivanje MOSFET parova
| Parametar | Idealna podudarnost | Tolerancija |
|---|---|---|
| Vgs(th) | ±50 mV | ±100 mV maks. |
| Idss (struja zasićenja) | ±5 % | ±10 % maks. |
| gm (transkonduktancija) | ±5 % | ±10 % maks. |
| Rds(on) | ±5 % | ±10 % maks. |
Procedura mjerenja MOSFET-a
- Mjerenje Vgs(th): izvor Vgs (0–5V), Vds=10V, povećavajte Vgs dok Id ne dosegne 1 mA → zabilježite. Ponovite za 10 mA i 100 mA.
- Mjerenje gm: gm = ΔId/ΔVgs uz Vds=10V, Vgs postavite na Vgs(th)+1V, dodajte ΔVgs=100 mV, izmjerite ΔId.
- Curve tracer: nacrtajte Id vs Vds za Vgs=2,3,4,5V i usporedite komplementarne parove.
Praktična strategija uparivanja za MX-10000
Ukupno: 6 kom. 2SA1216, 6 kom. 2SC2922, 4 kom. 2SJ123, 4 kom. 2SK442.
Korak 1: inicijalno mjerenje (hFE, Vbe, Vce(sat) za bipolare; Vgs(th), gm za MOSFET).
Korak 2: sortiranje prema ključnom parametru.
Korak 3: formiranje parova za bipolare upariti PNP i NPN unutar ±5% hFE; za MOSFET upariti P- i N-kanal unutar ±100 mV Vgs(th).
Korak 4: paralelno uparivanje , sva tri PNP-a po kanalu moraju imati hFE unutar ±5% međusobno, isto za NPN.
Dodatno – termičko uparivanje: montirati na hladnjak, testirati pri Ic=2A, razlika temperature <5°C.
Ukupno: 6 kom. 2SA1216, 6 kom. 2SC2922, 4 kom. 2SJ123, 4 kom. 2SK442.
Korak 1: inicijalno mjerenje (hFE, Vbe, Vce(sat) za bipolare; Vgs(th), gm za MOSFET).
Korak 2: sortiranje prema ključnom parametru.
Korak 3: formiranje parova za bipolare upariti PNP i NPN unutar ±5% hFE; za MOSFET upariti P- i N-kanal unutar ±100 mV Vgs(th).
Korak 4: paralelno uparivanje , sva tri PNP-a po kanalu moraju imati hFE unutar ±5% međusobno, isto za NPN.
Dodatno – termičko uparivanje: montirati na hladnjak, testirati pri Ic=2A, razlika temperature <5°C.
Dostupnost zamjenskih tranzistora (2026.)
| Originalni model | Status | Zamjena / alternativa | Cijena (USD) |
|---|---|---|---|
| Sanken 2SA1216 / 2SC2922 | Još u proizvodnji (Sanken Electric) | Isti model – Mouser, DigiKey, RS | 5–15 USD/kom |
| Toshiba 2SJ123 / 2SK442 | Proizvodnja prekinuta | Exicon ECX10N20 / ECX10P20 (audio-optimizirani) | 10–25 USD/kom |
| IRFP serija (funkcionalna, neidealna) | ~8–20 USD |
Preporučena oprema za mjerenje
| Oprema | Model (primjer) | Okvirna cijena | Napomena |
|---|---|---|---|
| Tranzistor-tester | Peak Atlas DCA75 | ~200 USD | Automatsko mjerenje hFE, Vbe, Vgs(th) |
| Curve tracer | Tektronix 576 (polovni) | 500–1500 USD | Zlatni standard |
| Izvor struje | Keithley 2400 | >2000 USD | Laboratorijska kvaliteta |
| Jednostavna varijanta | DVM + vlastiti izvor | ~50 USD | Dovoljno za hobi |
Sažetak preporuka za Yamaha MX-10000
- Obavezno izmjerite sve tranzistore prije ugradnje.
- Uparujte prema hFE (bipolarni) i Vgs(th) (MOSFET) unutar ±5%.
- Paralelne grupe (tri para po kanalu) moraju biti međusobno podudarne.
- Termički test – dodatna sigurnost.
- Originali još dostupni, no za driverski stupanj Exicon audio MOSFET-i mogu biti bolji izbor.
Tehnički opis Yamaha MX-10000 – HC klasa A i napajanje
| Značajka | Opis |
|---|---|
| HC klasa A (Hyperbolic Conversion) | Hiperbolički pretvornik održava rad klase A čak pri strujama većim od dvostruke struje mirovanja – linearnost bez prijelaza u AB. |
| Dualno pojačalo klase A | Dva SEPP pojačala po kanalu + power buffer s tranzistorima Pc=200W (6 pari push-pull). Bestrujna masa eliminira nestabilnosti. |
| Naponski pojačivački stupanj | Dualni FET diferencijalni ulaz, strujno zrcalo, push-pull emiterski sljedbenik – sve u klasi A. |
| Napajanje | Potpuno neovisno – zasebni namoti za izlazni stupanj i buffer. ICP sustav nezavisnih strujnih petlji. |
| Izlazni priključci | Samo jedan stereo izlaz (bez sklopki). NFB do izlaznog priključka, izravno korektivno pojačalo. |
| Šasija | Aluminijski ekstrudirani profil (prednja ploča 12 mm, glavna šasija 5 mm). Trokrilni hladnjaci s prigušenjem vibracija. |
| Transformator | Dvostruki toroidni, masa 15 kg, punilo za prigušenje šuma. Elektroliti: 288.000 μF ukupno (Chemi-Con). |
| Osnovne karakteristike | Snaga 250W @8Ω, masa 43 kg, proizvedeno samo 500 primjeraka. |
Čitatelj koji se obratio na adresu portala Sat Multimedia spada u malobrojne poklonike ovog raritetnog modela. Želimo mu ugodno i dugotrajno slušanje uz pravilno održavano pojačalo.
