مضخم صوت بسيط عالي الجودة. هو مكبر للصوت سماعة الرأس. صنع السكن لمكبر للصوت

دائرة مكبر صوت سماعة الرأس تستحق الاهتمام بالتأكيد. هناك ضعف تيار الخرج وغياب مكثفات الاقتران في مسار الإشارة. في الوقت نفسه، دائرة مكبر صوت سماعة الرأس بسيطة للغاية ومفهومة.

محدث : تمت إزالة مكثف فصل الإدخال من الدائرة. تم تغيير قيم مقاومات الإدخال.

دائرة مكبر صوت السماعة

تجوال منتظم عبر مساحات لا نهاية لها مقالب القمامةأدى مخزن المعرفة - الإنترنت - إلى اكتشاف مثير للاهتمام. كان ملف PDFمن بور براون. مما ألهمني لإنشاء مضخم صوت لسماعات الرأس. من لغة العدو المحتمل يمكن ترجمة اسمه حرفيا على النحو التالي: مضاعفة تيار الإخراج إلى الحمل باستخدام مضخمي صوت OPA2604 .

يتكون الملف من صفحتين، حيث تكون الصفحة الأولى فقط ذات قيمة. تمت إعادة رسم دائرة مكبر صوت سماعة الرأس والتخلص من النقوش الذكية غير الضرورية.

تعرف على هذا القلب المستقبلي لمكبر الصوت الخاص بنا. لكي نكون أكثر دقة، هذا رسم تخطيطي لقناة واحدة. سيكون لدينا قناتين، مما يعني أننا سنحتاج إلى مضخمين تشغيليين مزدوجين ( الوحدة التنظيمية ).

هناك حاجة إلى المقاومات R3 و R4 ذات المقاومة 51 أوم لحماية مخرجات مكبرات الصوت التشغيلية.

ما هي "خدعة" هذا مكبر الصوت؟

المخطط ليس جديدًا على الإطلاق، وهو معروف من أوراق البيانات في التسعينيات. لكن الشيء المثير للاهتمام في الدائرة هو أن كلا المضخمين التشغيليين يعملان على تضخيم نفس الإشارة. ولكن هذا ليس جسر اتصال. تكون إشارات الخرج لكلا المضخمين التشغيليين في الطور، وتضاف تيارات الخرج الخاصة بهما.

يؤدي هذا التضمين إلى حل مشكلة تيار الخرج المنخفض للعديد من مضخمات التشغيل. يؤدي هذا إلى زيادة عدد مضخمات التشغيل التي يمكن استخدامها في مكبر الصوت بشكل كبير. يكفي الآن أن كل مضخم تشغيلي يمكنه توفير تيار إخراج يتراوح بين 35-40 مللي أمبير، بدلاً من 70-80 في حالة مضخم تشغيلي واحد لكل قناة.

يتم دائمًا تقديم الحد الأقصى لقيمة الإخراج الحالية في أوراق البيانات الموجودة على المضخم التشغيلي.

يكسب

يتم تحديد عامل تضخيم الإشارة بواسطة المقاومات ر1 و R2 . يتم تحديد قيمتها الدقيقة بواسطة الصيغة:

ك= 1+ ر2/ر1

إذا ركزنا على خرج خطي بمستوى إشارة يبلغ 1 فولت، فإن ربح ثلاثة سيكون كافيًا لمعظم سماعات الرأس. سنكون في المستوى الثالث.

من المرغوب فيه أن تكون المقاومات التي تحدد الكسب دقيقة ليس أسوأ من ±1% . في كثير من الأحيان، لا تحتوي المتاجر على مجموعة كبيرة من المقاومات الدقيقة. ولكن في هذه الحالة، يمكنك القيام بمقاومات من نفس القيمة.

تم العثور على مقاومات دقيقة تبلغ 7.5 كيلو أوم في صناديق الخزانة، والتي أصبحت المقاومة ر1 . مثل R2 تم توصيل مقاومتين بقوة 7.5 كيلو أوم على التوالي. يمكنك أن تفعل الشيء نفسه عن طريق توصيل مقاومتين بقوة 15 كيلو أوم على التوازي ر1 ومقاوم واحد 15 كيلو أوم R2 .

لتغيير الكسب فمن الأفضل تغيير المقاوم R2 . بالنسبة لدوائر المضخم التشغيلي، يوصى عادةً باستخدام مقاومات ذات قيمة اسمية تبلغ 1÷100 كيلو أوم. المقاوم ر1 سوف تؤدي وظيفة مهمة أخرى، وبالتالي يُنصح باستخدام 7.5 كيلو أوم.

دعونا نضع اللمسات الأخيرة على المخطط

الرسم التخطيطي المعروض في الوثيقة غير مكتمل إلى حد ما ويعكس فقط الأشياء الأكثر أهمية. للتشغيل العادي، يجب استكمال الدائرة بدوائر الإدخال، وكذلك بالتوازي مع المقاوم R2 ينبغي إضافة مكثف صغير. إنه ضروري لمنع الإثارة الذاتية لمضخم العمليات.

أولاً، دعونا لا نعيد اختراع العجلة ونستعير دائرة الإدخال من مضخم صوت سماعة الرأس فييو أوليمبوس E10. في هذه الحالة، دائرة مكبر الصوت لدينا سوف تتخذ الشكل التالي:

يوضح الرسم البياني أرجل مضخم التشغيل المزدوج في حزمة DIP8. الدائرة تعمل بكامل طاقتها ولا تحتاج إلى أي تكوين.

دعونا نزيل المكثف من المدخلات

يعمل المضخم التشغيلي على تضخيم جهد التيار المتردد والتيار المستمر بشكل متساوٍ. مكثف( ج1 ) ضروري لقطع جهد التيار المستمر عند الإدخال. فمن ناحية، لا توفر مصادر الإشارة العادية خرجًا ثابتًا. ومن ناحية أخرى، إذا ظهر فجأة، فيجب قطعه. أو ربما تحرق سماعات الرأس الخاصة بك.

لكن الناس لا يريدون رؤية مكثفات إضافية في مسار الإشارة، لذلك سنخرج من هذه المشكلة.

القراءة مرة أخرى " فن تصميم الدوائر»وجد هورويتز وهيل ما كنت أبحث عنه. للحصول على مضخم تيار متردد، يجب عليك تضمين مكثف مشابه له ج1 ، على التوالي مع المقاوم ر1.

في هذه الحالة، ستعمل التغذية الراجعة للمضخم التشغيلي فقط بالتناوب ولن تكون هناك حاجة لمكثف عند الإدخال. لذلك، يمكنك التحرك بأمان ج1 من مدخل مكبر الصوت إلى الدائرة تعليقالوحدة التنظيمية.

الناتج ( ر1 , ج1 ) سوف يقطع كلاً من جهد التيار المستمر والترددات تحت الحمراء المنخفضة ( <10Гц ). إنها لا تحمل معلومات مفيدة، ولكنها تقوم بتحميل مكبر الصوت بشكل كبير بالتيار.

كما أن مثل هذا التضمين للمكثف سوف يقلل من خلل الجهد في المضخم التشغيلي عبر المدخلات. وبالمناسبة، يتم أيضًا تضخيمها ودمجها في إشارة الخرج. في هذه الحالة، فإن المكثف الموجود في دائرة التغذية المرتدة ليس له أي تأثير عملياً على الصوت، على عكس المكثف عند الإدخال. بشكل عام، لا يوجد سوى أقطاب من إعادة الترتيب هذه.

مقاومات الإدخال

أجبرتنا إزالة المكثف من المدخلات على إلقاء نظرة فاحصة على المقاومات ص5 و آر 6، المتبقية عند المدخل. لماذا هم في حاجة على الإطلاق وكيفية حسابها؟

المقاوم ص5 يسمى التعويض وهو ضروري لضمان مقاومة متساوية بين كل من المدخلات والأرض. يتم تعريف قيمتها على أنها المقاومة الموازية للمقاومات ر1 و R2 .

ومع ذلك، فإننا باستمرار مع ر1 هناك مكثف ج1. تعتمد مقاومة المكثف على التردد وتضاف إلى مقاومة المقاوم. يتم تحديد مقاومة المكثف عند تردد معين من العلاقة:

R C = 1 / (2 × π × F × C) ,

أين F في جيغريتسي مع في فاراد و آر سي في أوماها

لتحديد المقاومة آر 5، أولاً، تم حساب قيم مقاومة مكثف بسعة 2.2 μF عند ترددات 20 هرتز و20 كيلو هرتز. ومن ثم تم حساب قيم المقاومات المعوضة لكلا الحالتين. اتضح أن المقاومة المقاومة ص5 يجب أن تقع بين 8.91 كيلو أوم (لمدة 20 هرتز) و 6.81 كيلو أوم (لمدة 20 كيلو هرتز). وبدون تردد علقته فيه 7.5 كيلو أوم.

لقد استخدمنا مكثفًا لفصل المدخلات المقلوبة لمكبر الصوت عن الأرض بشكل دائم. ولكن يجب أن يكون مضخم العمليات متصلاً بالأرض عبر كل من التيار المتردد والتيار المستمر. هذا هو الغرض من المقاوم. ص6 . وقد تم اختيار قيمتها لتكون 75 كيلو أوم. ولكن يمكنك أيضًا استخدام 100 كيلو أوم. لا أنصح بضبطه على أقل من 75 كيلو أوم، مع متغير 50 ​​كيلو أوم. جنبا إلى جنب مع المقاوم ص5 سيبدأون في تجاوز المقاوم المتغير للإدخال.

تم أيضًا تغيير الإخراج قليلاً في الرسم التخطيطي. تم تخفيض قيم R3 و R4 إلى 10 أوم، وتم توصيل المقاوم R7 بنفس المقاومة على التوالي معهم. وينبغي أن يوفر هذا جمعًا أفضل لإشارات الخرج.

مكبر للصوت إمدادات الطاقة

جودة الطاقة مهمة جدًا للصوت. تم تصميم هذه الدائرة لجهد الإمداد ثنائي القطب. وهذا يوفر علينا الاضطرار إلى إضافة تفاصيل غير ضرورية إلى مسار الصوت، وهو أفضل بشكل عام للصوت.

توجد اليوم مضخمات تشغيلية تعمل من ±1.5 فولت، لكن معظم المضخمات التشغيلية تعمل بجهد إمداد ثنائي القطب من ±3 فولت إلى ±18 فولت. الجهد الأمثل هو ±12 فولت، وهو يقع ضمن حدود مصدر الطاقة لمعظم مضخمات التشغيل.

يجب العثور على القيم الدقيقة لجهد الإمداد الأقصى في الوثائق الخاصة بدوائر دقيقة معينة.

جودة المكون

ليس من الضروري شراء قطع غيار باهظة الثمن على الفور. في البداية، يمكنك توفير شيء ما من مجموعة أقرب متجر لقطع غيار الراديو، واستبدالها تدريجيًا بمكونات ذات جودة أعلى. سوف تعمل اللوحة على أي أجزاء.

مكثف ج1 يجب أن تكون غير قطبية. أفضل مادة البولي بروبيلين أو الفيلم. من الأفضل استخدام مكثف السيراميك C2. دقة المكثفات ليست مهمة جدا. لكن من الأفضل استخدامه بدقة لا تقل عن 5%.

تختلف أسعار مكبرات الصوت التشغيلية بشكل كبير، كما أن ارتفاع تكلفة الصوت لا يعني دائمًا صوتًا أفضل. للبدء، يمكنك تثبيت شيء غير مكلف ويمكن الوصول إليه، على سبيل المثال، NE5532 المحبوب (0.3 دولار). من المرغوب فيه للغاية أن يتم تصنيعه بواسطة شركة فيليبس.

بعد ذلك، يمكنك اللعب باستبدال مكبر الصوت بقدر ما تريد. إذا أخذنا في الاعتبار مضخمات التشغيل من فئة أعلى، فإن OPA2134، OPA2132، OPA2406، AD8066، AD823، AD8397… أثبتت نفسها بشكل جيد فيما يتعلق بالصوت.

لا أوصي بطلب الرقائق الدقيقة من AliExpress أو المتاجر الصينية الأخرى. هناك الكثير من المراجعات التي أبلغ فيها الأشخاص أن الدوائر الدقيقة ليست أصلية. نعم، سيعمل مضخم العمليات كما ينبغي، لكنه قد لا يكون OPA2134 الذي طلبته، ولكنه TL061 رخيص نوعًا ما يحمل اسم OPA2134...

خاتمة

دائرة مكبر الصوت الناتجة ، المجمعة على OPA2132 وتعمل حتى عند جهد إمداد يبلغ ± 5 فولت ، تتأرجح بحرية Sennheiser HD380 Pro الضيق إلى حد ما.

لا أحب أن أصف الصوت بمصطلحات ذاتية مثل "الارتفاعات واضحة تمامًا" أو "الجهير دافئ"؛ سأقول فقط أنه عند استخدام مضخم تشغيلي جيد، فإن مضخم سماعة الرأس هذا يتمتع بمستوى صوت وطاقة إخراج كافية . وفي الوقت نفسه، لا يتطلب أي إعداد ويستخدم الحد الأدنى من الأجزاء، مع توفير جودة صوت مناسبة.

أدت الدائرة المدروسة إلى فكرة إنشاء مضخم صوت محمول لسماعات الرأس. هكذا جاء الأمر . جوهرها هو إنشاء تصميم كامل لمكبر صوت سماعة الرأس المحمول بيديك من الصفر.

تم إعداد المادة حصريًا للموقع

كما يقولون، كل شيء عبقري بسيط. يتكون هذا المضخم من الحد الأدنى من الأجزاء، مما يسمح للإشارة بالمرور عبر الحد الأدنى من العناصر، وبالتالي حمايتها من التشويه الذي يمكن أن تسببه هذه العناصر.

مكبر للصوت لديه قوة 500 ميجاوات. مستوى التشوه المحسوب عند استخدام شريحة مثل OPA2134 هو 0.001%. مقاومة الحمل 32-300 أوم.

يتم تجميع التحكم في مستوى الصوت على R1 و R2، أو بالأحرى عبارة عن مقاومة مزدوجة واحدة. يوجد عند الإدخال شطيرة من المكثفات 4.7 و 0.47 ميكروفاراد، مما يسمح لك بتحقيق أقصى قدر من الخطية. يتم تجميع مكبرات الصوت المقلوبة ذات كسب يساوي 4 على IC1.1 وIC1.2، وبعد ذلك يتم تجميع مكررات الترانزستور. يتكون OOS من R6 و R5. يحد R11 وR12 من تدفق التيار من مضخم العمليات إلى قواعد المكررات؛ مما يجعل الحياة أسهل بالنسبة لمضخم العمليات، كما أن هناك تشويهًا أقل قليلًا. R7، R8، R9، R10 تحد من تيار الترانزستورات المكررة وتحميها من التيارات. يتم تشغيل الدائرة بجهد ثنائي القطب وتحتوي على دوائر ترشيح مدمجة على شرائح التثبيت 7812 و 7912. يوجد عند الخرج مكثفات تمنع الجهد المباشر من الوصول إلى الخرج.

يمكنك استخدام LM358 كـ IC1 كخيار أكثر بأسعار معقولة، ولكن للحصول على صوت عالي الجودة أنصحك باستخدام نظير أكثر تكلفة.

تشتمل لوحة الدوائر المطبوعة على جميع العناصر باستثناء الموصلات. أبعادها 50 × 50 ملم فقط. تم اختيار هذا الحجم بهدف طلب الألواح من الصينيين في المستقبل، بحيث تتناسب مع أرخص قطعة بقياس 5 × 5 سم. بشكل عام، كان من المقرر في الأصل استخدام هذا المشروع كتطوير تجاري، لكنني ما زلت قررت إتاحته للجمهور.

تم صنع اللوحة الأولى باستخدام طريقة تطبيق الراسمة:

العمود صغير، لذلك يتم التثبيت باستخدام صامولة مقاومة متغيرة قياسية. يبدو الجهاز المجمع كما يلي:

قائمة العناصر الراديوية

تعيين	يكتب	فئة	كمية	ملحوظة	محل	مفكرة بلدي
IC1	مكبر للصوت التشغيلي	أوبا2134	1	LM358		إلى المفكرة
	منظم خطي	LM79L12	1			إلى المفكرة
	منظم خطي	LM78L12	1			إلى المفكرة
VT1، VT3	الترانزستور ثنائي القطب	BC547	2			إلى المفكرة
VT2، VT4	الترانزستور ثنائي القطب	قبل الميلاد557	2			إلى المفكرة
ر1، ر2	مقاومة متغيرة	50 كيلو أوم	2			إلى المفكرة
ر3، ر4	المقاوم	47 كيلو أوم	2			إلى المفكرة
ر5، ر6	المقاوم	200 كيلو أوم	2			إلى المفكرة
R7-R12	المقاوم	10 أوم	6			إلى المفكرة
		1000 ميكرو فاراد	4			إلى المفكرة
	مكثف كهربائيا	100 درجة فهرنهايت	2			إلى المفكرة
	مكثف كهربائيا	10 ميكروفاراد	2

وفقا للنتائج استطلاعوفازت سماعات الأذن المجمعة على "أشباه الموصلات". لذلك، سنبدأ خط مجموعات البناء لدينا معهم.

أود أن أبدأ ببعض المخططات البسيطة جدًا. إنها ليست مناسبة لدور المصمم، لكن اعتبارها ربما يقودنا إلى مخطط، في رأينا، منطقي لتشكيل أساس المصمم.

لذلك، دعونا نبدأ.

في المقالة السابقة قلنا بالفعل أن مكبر صوت سماعة الرأس يجب أولاً أن يحل مشكلتين رئيسيتين.

أولا، يجب عليه تفريغ إخراج مصدر الإشارة. يؤدي تشغيل مخرج صوتي بحمل منخفض المعاوقة إلى زيادة حادة في التشوه (بسبب الحمل الحالي العالي) وتدهور في استجابة التردد (التردد المنخفض وفي بعض الأحيان تمرير التردد العالي). استخدام مكبر للصوت المخزن المؤقت الحالي يمنع هذه الظواهر.

ثانيًا، لضمان مستوى الصوت الطبيعي في سماعات الرأس ذات المعاوقة العالية (واحتياطي الحجم في السماعات ذات المعاوقة المنخفضة)، يجب أن تتمتع سماعة الأذن ببعض مكاسب الجهد.

عند استخدام سماعات رأس ذات مقاومة منخفضة، لا يكون التضخيم الإضافي ضروريًا دائمًا. في مثل هذه الحالات، يتم استخدام مكبر الصوت كمخزن مؤقت للتيار. في بعض الأحيان يمكن استخدام أبسط المخططات بهذه الصفة. على سبيل المثال، كما في الصورة. هذه هي الراسبين العادية. يمكن تجميعها باستخدام الترانزستورات ثنائية القطب والتأثير الميداني.

المخطط الأكثر بدائية موجود على اليسار. البساطة هي ميزتها الرئيسية (وربما الميزة الوحيدة لها). اللاخطية العالية، ومقاومة الخرج العالية، والكفاءة المنخفضة جدًا (حتى وفقًا لمعايير دوائر الفئة A)، وما إلى ذلك، تجعلها غير مثيرة للاهتمام من الناحية العملية.

من المنطقي تعقيد الأمر قليلاً. دعونا نستبدل مقاومة الباعث بمصدر تيار (الرسم البياني على اليمين). مثل هذا المخطط له بالفعل الحق في الحياة. يمكنه تحقيق مقاومة منخفضة للإخراج، وزيادة قدرة مكبر الصوت على توصيل التيار إلى الحمل، وتحسين الخطية بشكل كبير، وما إلى ذلك.

يجدر بنا أن نقول بضع كلمات عن عدم خطية الدائرة ذات المصدر الحالي. بشكل عام، الخطية ليست عالية جدًا وتعتمد على التيار الهادئ ومقاومة سماعة الرأس ونوع الترانزستور المستخدم. يمكن أن يصل المستوى التوافقي العام إلى أعشار النسبة المئوية. لكن طيف التشويه مفضل، قصير، مع غلبة التوافقي الثاني. على سبيل المثال: مع تيار هادئ قدره 200 مللي أمبير (سماعات رأس 32 أوم)، يمكنك توقع أن يكون مستوى التوافقي الثاني حوالي 0.1%، ومستوى الثالث - 0.01%، وعدم إمكانية اكتشاف التوافقيات ذات الترتيب الأعلى. يجب أن يبدو مكبر الصوت هذا نظيفًا.

عند العمل باستخدام سماعات رأس ذات مقاومة عالية (وغالبًا ما تكون ذات مقاومة منخفضة)، تكون هناك حاجة لتضخيم الإشارة. إن توفير مساحة رأسية لحجم الصوت له تأثير مفيد جدًا على جودة التشغيل. دعونا نفكر في أبسط مخطط. (انظر الصورة)

تُستخدم هذه الدوائر أحيانًا حتى للعمل مع الصوتيات الكاملة. القرار ليس للجميع. مزايا الدائرة هي البساطة وطيف التشوه المناسب (التوافقي الثاني). تلوين الصوت قوي جدًا، وتعتمد شخصيته على الترانزستور المحدد والتيار الهادئ ومقاومة الحمل. على الأرجح غير مناسب لعشاق الصوت النظيف والدقيق.

المستوى العالي من التوافقيات هو نتيجة للتشغيل غير المرضي للسلسلة مع حمل منخفض المقاومة. إذا وضعنا حاجزًا إضافيًا بين مخرج مكبر الصوت وسماعات الرأس (على سبيل المثال، الذي تمت مناقشته في البداية)، فسنحصل على دائرة جديدة.

ستزداد الخطية لمضخم الجهد بشكل كبير، وسيتم تحديد الخصائص الصوتية للدائرة بأكملها بشكل أساسي من خلال مرحلة المخزن المؤقت للإخراج.

في معظم الحالات، ستكون هذه الدائرة البسيطة كافية لمطابقة سماعات الرأس مع بطاقة الصوت الخاصة بالكمبيوتر المحمول. وفي الوقت نفسه، سوف تزيد جودة التشغيل.

الآن دعونا نتحدث عن طرق أخرى لتحسين خصائص مكبر الصوت.

يمكن حل هذه المشكلة وجهاً لوجه. على سبيل المثال، عن طريق زيادة التيار الهادئ أو اختيار ترانزستور أكثر خطية. سيتعين عليك دفع ثمن هذا من حيث التعقيد والتكلفة. سوف تزيد الأحجام أيضًا. يمكن لهذه الطريقة تحسين الأداء بشكل ملحوظ، ولكن هناك طرق أخرى أقل مباشرة للتحسين.

الطريقة الأكثر شيوعًا لزيادة المعلمات الموضوعية هي تعقيد المخطط بشكل كبير وإدخال نظام تشغيل مشترك. تظل الدائرة مدمجة واقتصادية، ولكن من الصعب تكرارها وتجميعها وتكوينها. وفي الوقت نفسه، سوف يرتفع سعره أيضا.

ولذلك، في رأينا، لا شيء من هذه الخيارات مناسب للمصمم. إنهم يفتقرون إلى التنوع.

يمكن أن يكون الحل الأكثر عالمية هو دائرة تستخدم مضخم تشغيلي مع مخزن مؤقت إضافي للإخراج. يظهر إصدار مثال في الشكل.

الخاصية الرئيسية لها هي الصوت الواضح جدًا. وهذا هو بالضبط ما يجب أن يكون عليه مضخم الترانزستور في رأينا. وللحصول على صوت منمق فمن الأفضل استخدام مكبرات الصوت الهجينة.

الدائرة نفسها تترك بعض الحرية في إعدادات الصوت. يعد هذا أيضًا بديلاً لمضخمات التشغيل (أقل ضوضاءً، وأكثر/أقل سرعة، وما إلى ذلك). إذا رغبت في ذلك، استبدل ترانزستورات الإخراج، وحدد وضع التشغيل الخاص بها (الذي يؤثر على الألوان التي يتم إدخالها في الصوت).

من خلال تغيير الختم، يمكنك تغطية نظام التشغيل لمكبر الصوت بأكمله أو مضخم التشغيل فقط. كل خيار مثير للاهتمام بطريقته الخاصة. عند تغطية مضخم نظام التشغيل بأكمله، يتم تحقيق خطية عالية جدًا، وسيكون إجمالي التشوه التوافقي جزءًا من الألف من النسبة المئوية. سيؤدي استبعاد المخزن المؤقت للإخراج من حلقة نظام التشغيل إلى زيادة في التشوه التوافقي الثاني (التشويه "البهيج"). بالإضافة إلى ذلك، ستكون هناك بعض التغييرات الأخرى التي تؤثر على الصوت. من الممكن جدًا أن يجد شخص ما هذا الصوت أكثر إثارة للاهتمام. يمكن اختيار التيار الهادئ لمرحلة الإخراج ليناسب متطلبات سماعات الرأس المستخدمة (افتراضيًا سأضبطه على 200 مللي أمبير).

من بين المزايا الأخرى لهذه الدائرة، أود أن أشير إلى القدرة على العمل في مجموعة واسعة من الفولتية العرض (دون أي إعدادات أو تغييرات)، وسهولة التجميع والتكوين.

قد يجد شخص ما أنه من المفيد أيضًا تحويل الجهاز بسهولة إلى مضخم طاقة عالي الجودة (الفئة أ) يعمل في مجال الصوتيات. ولكن، كما يقولون، قصة أخرى (إذا كان أي شخص مهتما، سأخبرك بذلك بشكل منفصل).

تم اختبار جودة الصوت لهذه السماعة وهي عالية. يتم استخدام دائرة مماثلة في مكبر الصوت، وقد ظهر مظهرها في الصور المصاحبة لجميع ملاحظاتنا حول المصمم.

كما يقولون، لدي كل شيء. أود أن أعرف ما رأيك في كل هذا؟

مع أطيب التحيات، كونستانتين م

يمكن العثور على جميع المقالات المخصصة لمشروع جاما من خلال المتصفح

يمكنكم طلب مصمم مكبر الصوت "غاما" عبر موقعنا: AL "فلسفة الصوت"

مجتمع لمناقشة الصانعين - "المنشئون الإلكترونيون". انضم إلينا.

بسبب شراء بطاقة صوت جديدة بدون مخرج سماعة رأس، كنت بحاجة إلى مضخم صوت عالي الجودة قادر على تشغيل TDS-4 المفضل لدي. يجب أن يكون مكبر الصوت مدمجًا وسهل التجميع والإعداد، مع انخفاض مستوى الضجيج والتشويه. ونتيجة لذلك، فإن مكبر الصوت المجمع يلبي جميع المتطلبات المذكورة أعلاه.

تم قياس خصائص مكبر الصوت باستخدام برنامج RMAA 6. تم اختبار تخطيط قناة واحدة (البرنامج يعمل في وضع MONO)، نتائج القياس:

تفاوت استجابة التردد (في النطاق 40 هرتز - 15 كيلو هرتز)، ديسيبل: +0.05، -0.74

مستوى الضوضاء ديسيبل (أ): -90.9

النطاق الديناميكي، ديسيبل (أ): 90.9

التشوه التوافقي %: 0.0014

تشويه التشكيل البيني + الضوضاء،٪: 0.010

التشكيل البيني عند 10 كيلو هرتز، %: 0.0084

تم تصميم مكبر الصوت وفقًا لدائرة عازلة ترانزستور الإخراج op-amp +. يوفر مضخم التشغيل مكاسب عالية للحلقة المفتوحة اللازمة لمنع التشوه التوافقي من خلال ردود فعل عميقة. يقوم المخزن المؤقت للإخراج بتضخيم التيار عن طريق مطابقة المقاومة المنخفضة لملف سماعة الرأس مع خرج الطاقة المنخفضة لمضخم التشغيل. تستخدم الدائرة مضخم تشغيلي مزدوج عالي السرعة K574UD2. يتم توفير الإشارة من المصدر من خلال مكثف العزل C3 والمقاوم R1 إلى الإدخال غير المقلوب لمضخم التشغيل. يقوم المقاوم R4 بتعيين نقطة تشغيل التيار المستمر لمكبر الصوت. توفر العناصر C1 وC2 وR2 وR3 تصحيح تردد مضخم التشغيل. يتم إنشاء المخزن المؤقت للإخراج وفقًا لدائرة "موازية". تم اختيار هذه الدائرة لأنها تفتقر إلى التشوه العابر المرتبط بدوائر الدفع والسحب التقليدية. عند استخدام الترانزستورات ذات المعلمات المماثلة، يتم تعويض انخفاض الجهد عند تقاطعات الباعث الأساسي للشلالات ما قبل النهائية والنهائية بشكل متبادل. الترانزستورات العازلة، التي يتم تركيبها على المشتت الحراري المشترك، تعمل على استقرار بعضها البعض بشكل متبادل. يتم تغطية مرحلة op-amp و buffer بواسطة 100% OOS مشترك للتيار المباشر والمتناوب، وكسب الدائرة هو 1.

يُنصح باستخدام مكثف الفيلم C3. C1، C2، C6، C7 – السيراميك. جميع المقاومات من النوع MLT-0.125 (أو نظائرها المستوردة). الترانزستورات VT1 KT315G، VT2 KT361G، VT3 KT815G، VT4 KT814G. سيكون من الأفضل استخدام الترانزستورات KT815G وKT814G مثل VT1 وVT2، لأسباب تتعلق بالمعلمات المتطابقة والقدرة على تنظيم الاتصال الحراري بسهولة لجميع الترانزستورات العازلة الأربعة. يمكن استبدال المضخم التشغيلي بأي جهاز آخر عالي السرعة مع التغيير المقابل في مجموعة العناصر التصحيحية وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة. يتم تشغيل مكبر الصوت من مصدر طاقة ثنائي القطب غير مستقر. يستخدم مصدر الطاقة محول 220/20 يتم استغلاله من منتصف الملف الثانوي. أي جسر ديود للجهد 50 فولت والتيار حتى 1 أمبير. من الممكن استخدام الثنائيات من سلسلة 1N4001-1N4007. سعة المكثفات C4، C5 لا تقل عن 1000 ميكروفاراد (استخدمت 4700 ميكروفاراد)

مكبر الصوت الذي تم تجميعه بشكل صحيح لا يتطلب التعديل. من الضروري التحقق من الاستهلاك الحالي (حوالي 30 مللي أمبير لمكبر الصوت ثنائي القناة) والجهد الثابت عند الخرج.

يتم وضع أجزاء مكبر الصوت ومصدر الطاقة على لوحة مشتركة مقاس 35 × 78 مم. يتم توصيل ترانزستورات كل قناة من خلال حشوات عازلة بمشتت حراري مشترك على شكل حرف U. منطقة المشتت الحراري غير مهمة، والشيء الرئيسي هو أنها تضمن الاتصال الحراري للترانزستورات.

لوحة الدوائر المطبوعة عبارة عن طبقة واحدة مع وصلات وصل، موضوعة في Sprint Layout 5. في نسخة المؤلف، تم استخدام ثنائي الفينيل متعدد الكلور غير القابل للرقائق، وتم تثبيت الأجزاء في الثقوب، وتم توصيل المسامير بأسلاك نحاسية.

الأدب:

كتلة مكبر للصوت لمجمع راديو الهواة. أ. أجيف، الراديو رقم 8 1982

مضخم صوت سماعات الرأس المكتبي من Sapphire – http://phonoclone.com/diy-sapp.html

إذا كنت المالك المحظوظ مكبر للصوت أنبوب، فعلى الأرجح، إذا كنت ترغب في الاستماع إلى أغانيك المفضلة بمفردك، من خلال سماعات الرأس، فإنك تواجه الإزعاج الناجم عن نقص إخراج سماعات الرأس.

ويواجه أصحاب الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية باهظة الثمن أو غير باهظة الثمن أيضًا وقتًا عصيبًا - فغالبًا ما تكون هذه الأجهزة غير قادرة على الضخ سماعات عالية الجودة ذات مقاومة عالية. ولذلك، فإن مؤلفاتك المفضلة تبدو مختلفة تمامًا عما تبدو عليه على المعدات الاحترافية.

بالطبع، إذا كنت من محبي الموسيقى الحقيقيين والموسيقى أكثر قيمة بالنسبة لك من المال، فلن يمنعك شيء من شراء مضخم صوت مسبق مقابل 6000 دولار، ومضخم سماعة رأس مقابل 5000 دولار، وسماعات الرأس نفسها مقابل 2000 دولار. وانغمس في السكينة... ومع ذلك، إذا لم يكن الوضع المالي ورديًا جدًا، أو كنت ترغب في القيام بكل شيء بنفسك، فقد اتضح أنه يمكنك إنشاء مضخم صوت عالي الجودة لسماعات الرأس مقابل... 30 دولارًا فقط.

لماذا تحتاج إليها؟؟؟

هل تحتاج إلى مكبر للصوت الدقة؟ ذلك يعتمد على تفضيلاتك وعاداتك الموسيقية. إذا كنت معتادًا على الاستماع إلى الموسيقى "أثناء الركض"، أي من الأجهزة المحمولة أثناء المشي والركض وفي صالة الألعاب الرياضية وأماكن أخرى مماثلة، فإن المشروع الموضح أدناه ليس مناسبًا لك. فقط حاول اختيار سماعات الرأس التي تتوافق مع جهازك وأنسب الخصائص والصوت.

يجب عليك أن تفعل الشيء نفسه إذا كنت تحب الأنماط الموسيقية التي يوجد بها تشويه قوي للإشارة، مثل موسيقى الروك والهيفي ميتال وما شابه.

ومع ذلك، إذا كنت تفضل الاستماع إلى الموسيقى في بيئة هادئة ومريحة في المنزل أو في المكتب، وتنجذب أذواقك نحو الموسيقى الحية والطبيعية مثل الموسيقى الكلاسيكية أو موسيقى الجاز أو الغناء النظيف، فسوف تقدر جودة الصوت ودقته. مزيج من مكبر الصوت الدقيق بالإضافة إلى سماعات الرأس عالية الجودة.

خيارات

لنفترض أنك قررت أنك بحاجة إلى مضخم صوت لسماعات الرأس. ما هي الخطوة التالية؟ على شبكة الإنترنت، يمكنك العثور على الكثير من المشاريع التي تستخدم في كل مكان LM386. أصبحت الدائرة الدقيقة شائعة نظرًا لموثوقيتها العالية وتكلفتها المنخفضة وقدرتها على العمل مع مصدر طاقة أحادي القطب وعدد صغير من العناصر الخارجية. عادةً ما تعمل مكبرات الصوت هذه بشكل جيد مع سماعات الرأس غير المكلفة، ولكن كل هذه المزايا تتضاءل عند مقارنتها بمستويات الضوضاء والتشوه في LM386 ومكبر الصوت المنفصل أو ASIC المصمم جيدًا.

إذا كان لديك حوالي 30 دولارًا ولا تخشى العمل باستخدام عناصر التثبيت السطحي (عناصر SMD)، فإن المشروع المعروض هنا هو بالضبط ما تحتاجه.

الأفكار والمخطط

عند تصميم هذا المخطط تم أخذ النقاط التالية بعين الاعتبار:

• يجب أن يتم تشغيل مكبر الصوت من خلال خرج مقاومة عالية نسبيًا لمكبر الصوت الأنبوبي أو مضخم الجيتار الكهربائي. بمعنى آخر، يجب أن تكون ممانعة الإدخال قابلة للضبط بسهولة للمصادر ذات ممانعات الخرج المختلفة.
• عدد قليل من المكونات. ولذلك، تم اختيار الدوائر الدقيقة بدلا من الترانزستورات.
• مكاسب منخفضة والقوة. يحتاج إلى أن يهز سماعات ديناميكية حساسة، وليس نظام السماعات.
• يجب أن يكون مكبر الصوت قادرًا على التعامل مع سماعات الرأس ذات المقاومة العالية. يستخدم المؤلف Sennheiser HD 600 (مقاومة 300 أوم).
• الحصول على أقل قدر ممكن من الضوضاء والتشويه.

رسم تخطيطى مضخم صوت دقيق لسماعات الرأسيظهر في الشكل:

اضغط للتكبير

عند تطوير هذا التصميم، تم أخذ الدوائر الدقيقة من الشركات المصنعة مثل National Semiconductor وTexas Instruments وغيرها في الاعتبار. تم العثور على الكثير من المعلومات المفيدة في موارد Headwize ومنتديات DiyAudio.

ونتيجة لذلك، وقع الاختيار على برنامج تشغيل سماعة الرأس الدقيق من شركة Texas Instruments TPA6120A2ومكبرات الصوت التشغيلية م8610من الأجهزة التناظرية لمخزن الإدخال المؤقت.

تبين أن الدائرة بسيطة نسبيًا، مع مصدر طاقة ثنائي القطب. إذا كنت متأكدًا من عدم وجود مكون DC عند خرج مصدر الإشارة، فيمكن استبعاد مكثفات الاقتران (C24 وC30) من المسار باستخدام وصلات العبور H1 وH2.

يوفر مصدر الطاقة جهد خرج ± 12 فولت عند حمل يصل إلى 1 أمبير. يظهر مخططها في الشكل:

اضغط للتكبير

في كثير من الأحيان، في تصميمات عشاق الموسيقى، تكون تكلفة مصدر الطاقة أعلى بعدة مرات من تكلفة جزء التضخيم نفسه. هنا اتضح أن الأمر أفضل قليلاً - تبلغ تكلفة عناصر مصدر الطاقة حوالي 50 دولارًا وأغلى العناصر هنا هي المحولات والمكثفات الإلكتروليتية. يمكنك توفير القليل إذا قمت باستبدال المحول الحلقي بمحول W عادي، والتخلي عن المصابيح والصمامات عند إخراج الوحدة.

لقد اختبرنا إصدارًا مزودًا بمثبتات منفصلة لكل قناة TPA6120A2 (تحتوي الدائرة الدقيقة على دبابيس طاقة منفصلة لكل قناة). لم يكن من الممكن سماع أو قياس الفرق، مما جعل من الممكن تبسيط إمدادات الطاقة بشكل كبير.

نظرًا لأن جميع الدوائر الدقيقة المستخدمة في مكبر الصوت لديها حساسية منخفضة للضوضاء والتداخل في دوائر إمداد الطاقة، فضلاً عن مستوى عالٍ من قمع تداخل الوضع المشترك، فقد تبين أن استخدام المثبتات المتكاملة القياسية في مزود الطاقة كافية للحصول على أداء عالي.

TPA6120A2

إن Texas Instruments TPA6120A2 عبارة عن مضخم صوت عالي الجودة وعالي الدقة لسماعات الرأس. يستخدم بنية مكبر للصوت مع مدخلات تفاضلية ومخرجات أحادية الطرف وردود فعل حالية. بفضل هذا الأخير إلى حد كبير يتم الحصول على تشويه وضوضاء منخفضة ونطاق تردد واسع وأداء عالي.

تحتوي الدائرة الدقيقة على قناتين مستقلتين مع دبابيس طاقة منفصلة. كل قناة لها خصائص:

• طاقة الخرج 80 ميجاوات في حمل 600 أوم مع مصدر طاقة ± 12 فولت عند مستوى التشوه + الضوضاء 0,00014%
• النطاق الديناميكي أكثر من 120 ديسيبل
• مستوى الإشارة/الضوضاء 120 ديسيبل
• نطاق جهد الإمداد: ±5 فولت إلى ±15 فولت
• معدل دوران جهد الخرج 1300 فولت/ثانية
• الحماية ضد ماس كهربائى وارتفاع درجة الحرارة

للمقارنة، فإن مستوى التشويه + الضوضاء للدائرة الدقيقة LM386 "الشعبية" هو 0.2٪. على الرغم من أن المعلمات العالية بالطبع لا تضمن صوتًا عالي الجودة. للحصول على النتيجة القصوى، يجب أن تأخذ في الاعتبار توصيات الشركة المصنعة بشأن اختيار العناصر الخارجية وطوبولوجيا ثنائي الفينيل متعدد الكلور. كل هذا يمكن العثور عليه في الوثائق الفنية لهذه الشريحة.

م8610

شريحة AD8610 من Analog Devices عبارة عن مضخم تشغيلي مزود بترانزستورات ذات تأثير ميداني عند الإدخال، مما يوفر جهدًا منخفضًا للإزاحة والانحراف، ومستويات ضوضاء منخفضة، وتيارات دخل منخفضة. فيما يتعلق بمستوى الضوضاء ومعدل تدفق جهد الخرج، فإن مكبرات الصوت التشغيلية هذه تتوافق تمامًا مع TPA6120A2.

ومع ذلك، لا تكن كسولًا وحاول استبدالها بمضخمات تشغيلية أخرى. وفقًا لترتيب pinout، فإن AD8610 متوافق مع الدوائر الدقيقة الأخرى لعشاق الصوت. علاوة على ذلك، يزعم العديد من محبي الموسيقى أنهم يسمعون اختلافًا في صوت مكبر الصوت!

مكونات سلبية

ليست كل المقاومات متشابهة! وإذا كانت ميزانيتك تسمح بذلك، استخدم مقاومات الأفلام المعدنية في هذا التصميم، وهي أكثر تكلفة إلى حد ما، ولكنها تتميز بضوضاء أقل وثبات أعلى. إذا كنت تريد توفير المال، فيجب تركيب مقاومات الأفلام المعدنية على الأقل في دوائر الإدخال (لجهاز AD8610)، حيث تكون الحساسية للضوضاء هي الأعلى.

من الأفضل تركيب مكثفات الأفلام على مسار الإشارة C23، C24، C29، C30. توصي الشركة المصنعة بالمكثفات الخزفية لدوائر إمداد الطاقة للدوائر الدقيقة.

الشرط الرئيسي لموصلات الإشارة هو الاتصال الموثوق. واستخدم المؤلف في تصميمه "مقبسًا" عاديًا لتوصيل سماعات الرأس وموصلات RCA المطلية بالذهب مع عازل التيفلون لتوصيل كابل الإشارة.

يُظهر مخطط الدائرة نسخة من مكبر الصوت للتشغيل من مضخم أنبوبي، حيث يتم ضبط مستوى الصوت. إذا كان المقصود من التصميم أن يكون أكثر مرونة وعالمية، فمن المستحسن بالطبع توفير التحكم في مستوى الصوت الخاص به عند الإدخال. لتحقيق أقصى قدر من الجودة وعدم تدهور خصائص مكبر الصوت، يجب هنا استخدام مقياس جهد عالي الجودة.

يمكن أن يكون إصدار الميزانية عبارة عن منتجات من Alpha أو RadioShack تكلف حوالي 3 دولارات. مقابل 40 دولارًا، يمكنك شراء منتج من فئة عشاق الموسيقى من ALPS. الحل الأفضل هو استخدام مخفف الشريط من DACT أو GoldPoint. تكلفتها حوالي 170 دولارًا. بالمناسبة، على موقع eBay، يمكنك العثور على مخففات مماثلة صينية الصنع مقابل 30 دولارًا فقط. يمكن أن يكون تصنيف الجهد في حدود 25-50 كيلو أوم. بالإضافة إلى ذلك، فإن استخدام مخفف الخطوة، بالإضافة إلى سهولة التحكم في مستوى الصوت، يضمن أيضًا ضبطًا متطابقًا في كلتا قناتي الاستريو، وهو أمر مهم بشكل خاص في مضخم صوت سماعة الرأس.

تصميم

يتم وضع جميع العناصر الهيكلية (باستثناء محول الطاقة) على لوحة دائرة مطبوعة واحدة. إذا قررت استخدام مصدر طاقة خارجي أو تجميعه بطريقة مختلفة، فسيظل حوالي 70% من PCB حرًا.

يظهر تخطيط العناصر في الشكل:

اضغط للتكبير

يوضح الشكل رسمًا للوحة الدوائر المطبوعة من جانب الأجزاء:

اضغط للتكبير

يوضح الشكل رسمًا للجانب السفلي من لوحة الدوائر المطبوعة:

اضغط للتكبير

يمكن التقاط رسومات لوحات الدوائر المطبوعة بتنسيق SLayout الشهير

ميزة التثبيت الرئيسية: يوجد على العلبة الموجودة على الجانب السفلي من TPA6120A2 لوحة اتصال يبلغ حجمها حوالي 3 × 4 مم. يجب عليها ان تكون ملحومإلى المنطقة الموجودة على لوحة الدوائر المطبوعة أسفل الشريحة، والتي تعمل كمشتت للحرارة.

صورة للهيكل النهائي:

عند تشغيله لأول مرة، يجب عليك إزالة المصهرين عند مخرج مصدر الطاقة والتأكد من أنه يعمل. إذا كانت فولتية الخرج طبيعية، فاستبدل الصمامات. مكبر الصوت نفسه لا يحتاج إلى تعديل.

يمكن وضع اللوحة في علبة ذات أبعاد مناسبة، ويفضل أن تكون معدنية، لحمايتها من التداخلات الخارجية.

خاتمة

ذاتيًا، يبدو مكبر الصوت على قدم المساواة مع معدات الاستوديو الاحترافية. عند مقارنته بـ LM386، أظهر هذا التصميم صوتًا أكثر سلاسة ونظافة وتفصيلاً.

تبين أن المخطط مرن للغاية ويمكن تخصيصه بسهولة ليناسب الاحتياجات المختلفة. على سبيل المثال، قام المؤلف نفسه بتجميع نسختين من مكبر الصوت. واحد وفقًا للمخطط أعلاه للتشغيل بالتزامن مع مضخم صوت أنبوبي. أما النسخة الثانية فقد تم تصميمها لتعمل مع الهاتف الذكي ومضخم صوت الجيتار، لذلك تم استكمالها عند الإدخال بفلتر تداخل عالي التردد وتحكم في مستوى الصوت. بالإضافة إلى ذلك، لزيادة الكسب (أنتج الهاتف الذكي مستوى إشارة غير كافٍ)، تم تغيير قيم المقاومات R6 وR14 إلى 2 كيلو أوم.

ومن خلال تغيير قيم هذه المقاومات، يمكنك تغيير الكسب ضمن نطاق واسع.

نسخة مختلفة من لوحة الدوائر المطبوعة لمكبر الصوت من "أصدقائنا المريخيين"، المصممة لتثبيت العناصر في الحزم "القياسية" (لا توجد حزم DIP مستخدمة في تصميم الدوائر الدقيقة):

عرض رسوم متحركة للمجلس من جميع الزوايا