Ένας απλός ενισχυτής ακουστικών υψηλής ποιότητας. Το Hu είναι ένας ενισχυτής ακουστικών. Κατασκευή περιβλήματος για ενισχυτή
Ένα κύκλωμα ενισχυτή ακουστικών που σίγουρα αξίζει προσοχής. Υπάρχει διπλάσιο ρεύμα εξόδου και απουσία πυκνωτών ζεύξης στη διαδρομή σήματος. Ταυτόχρονα, το κύκλωμα του ενισχυτή ακουστικών είναι πολύ απλό και κατανοητό.
ΕΠΙΚΑΙΡΟΠΟΙΗΜΕΝΟ : Ο πυκνωτής αποσύνδεσης εισόδου έχει αφαιρεθεί από το κύκλωμα. Οι τιμές των αντιστάσεων εισόδου έχουν αλλάξει.
Κύκλωμα ενισχυτή ακουστικών
Τακτικές περιπλανήσεις σε ατελείωτες εκτάσεις σκουπιδότοπουςμια αποθήκη γνώσης - το Διαδίκτυο, οδήγησε σε ένα ενδιαφέρον εύρημα. Ήταν αρχείο PDFαπό τον Burr Brown. Αυτό με ενέπνευσε να δημιουργήσω έναν ενισχυτή ακουστικών op amp. Από τη γλώσσα ενός πιθανού εχθρού, το όνομά του μπορεί να μεταφραστεί κυριολεκτικά ως εξής: Διπλασιασμός του ρεύματος εξόδου στο φορτίο με δύο op-amp ήχου OPA2604 .
Το αρχείο αποτελείται από δύο σελίδες, όπου μόνο η πρώτη είναι πολύτιμη. Το κύκλωμα ενισχυτή ακουστικών που παρουσιάστηκε εκεί σχεδιάστηκε εκ νέου και απαλλάχθηκε από περιττές έξυπνες επιγραφές.
Γνωρίστε αυτή τη μελλοντική καρδιά του ενισχυτή μας. Για να είμαστε πιο ακριβείς, αυτό είναι ένα διάγραμμα ενός καναλιού. Θα έχουμε 2 κανάλια, που σημαίνει ότι θα χρειαστούμε δύο διπλούς λειτουργικούς ενισχυτές ( OU ).
Οι αντιστάσεις R3 και R4 με αντίσταση 51 Ohm χρειάζονται για την προστασία των εξόδων των λειτουργικών ενισχυτών.
Ποιο είναι το «κόλπο» αυτού του ενισχυτή;
Το σχήμα δεν είναι καθόλου νέο και είναι γνωστό από τα δελτία δεδομένων της δεκαετίας του '90. Αλλά το ενδιαφέρον με το κύκλωμα είναι ότι και οι δύο op-amp ενισχύουν το ίδιο σήμα. Αλλά αυτό δεν είναι μια σύνδεση γέφυρας. Τα σήματα εξόδου και των δύο op-amp είναι σε φάση και τα ρεύματα εξόδου τους αθροίζονται.
Αυτή η συμπερίληψη λύνει το πρόβλημα του χαμηλού ρεύματος εξόδου πολλών op-amp. Αυτό αυξάνει σημαντικά τον αριθμό των ενισχυτών λειτουργίας που μπορούν να χρησιμοποιηθούν στον ενισχυτή. Τώρα αρκεί κάθε λειτουργικός ενισχυτής να μπορεί να παρέχει ρεύμα εξόδου 35-40 mA, αντί για 70-80 στην περίπτωση ενός op-amp ανά κανάλι.
Η μέγιστη τιμή ρεύματος εξόδου δίνεται πάντα στα φύλλα δεδομένων του op-amp.
Κέρδος
Ο συντελεστής ενίσχυσης του σήματος καθορίζεται από αντιστάσεις R1 Και R2 . Η ακριβής τιμή του καθορίζεται από τον τύπο:
K= 1+ R2/R1
Εάν εστιάσουμε σε μια γραμμική έξοδο με επίπεδο σήματος 1 Volt, τότε για τα περισσότερα ακουστικά ένα κέρδος τριών θα είναι αρκετά. Θα φτάσουμε στα τρία.
Είναι επιθυμητό οι αντιστάσεις που ρυθμίζουν το κέρδος να έχουν ακρίβεια όχι χειρότερο από ±1% . Συχνά, τα καταστήματα δεν διαθέτουν μεγάλη ποικιλία αντιστάσεων ακριβείας. Αλλά σε αυτή την περίπτωση, μπορείτε να τα βγάλετε πέρα με αντιστάσεις ίδιας αξίας.
Στους κάδους της ντουλάπας βρέθηκαν αντιστάσεις ακριβείας των 7,5 kOhm, που έγιναν η αντίσταση R1 . Οπως και R2 δύο αντιστάσεις 7,5 kOhm συνδέθηκαν σε σειρά. Μπορείτε να κάνετε το ίδιο πράγμα συνδέοντας παράλληλα δύο αντιστάσεις 15 kOhm όπως R1 και μια αντίσταση 15 kOhm ως R2 .
Για να αλλάξετε το κέρδος είναι καλύτερα να αλλάξετε την αντίσταση R2 . Για κυκλώματα op-amp, συνήθως συνιστάται η χρήση αντιστάσεων με ονομαστική τιμή 1÷100 kOhm. Αντίσταση R1 θα εκτελέσει μια άλλη σημαντική λειτουργία, επομένως Συνιστάται η χρήση 7,5 kOhm.
Ας ολοκληρώσουμε το σχέδιο
Το διάγραμμα που παρουσιάζεται στο έγγραφο είναι κάπως ελλιπές και αντικατοπτρίζει μόνο τα πιο σημαντικά πράγματα. Για κανονική λειτουργία, το κύκλωμα θα πρέπει να συμπληρώνεται με κυκλώματα εισόδου, καθώς και παράλληλα με την αντίσταση R2 πρέπει να προστεθεί ένας μικρός πυκνωτής. Απαιτείται για την αποφυγή αυτοδιέγερσης του op-amp.
Πρώτον, ας μην επανεφεύρουμε τον τροχό και ας δανειστούμε το κύκλωμα εισόδου από έναν ενισχυτή ακουστικών FiiO Olympus E10. Σε αυτήν την περίπτωση, το κύκλωμα του ενισχυτή μας θα έχει την ακόλουθη μορφή:
Το διάγραμμα δείχνει τα πόδια για έναν διπλό λειτουργικό ενισχυτή σε ένα πακέτο DIP8. Το κύκλωμα λειτουργεί πλήρως και δεν απαιτεί καμία ρύθμιση.
Ας αφαιρέσουμε τον πυκνωτή από την είσοδο
Ο op-amp ενισχύει εξίσου καλά την τάση AC και DC. Πυκνωτής( Γ1 ) απαιτείται για να διακοπεί η τάση DC στην είσοδο. Από τη μία πλευρά, οι κανονικές πηγές σήματος δεν παρέχουν σταθερή έξοδο. Από την άλλη, αν εμφανιστεί ξαφνικά, τότε πρέπει να αποκοπεί. Ή μπορεί ακόμη και να κάψετε τα ακουστικά σας.
Αλλά οι άνθρωποι ενεργά δεν θέλουν να βλέπουν επιπλέον πυκνωτές στη διαδρομή του σήματος, οπότε θα ξεφύγουμε από αυτό.
Διαβάζοντας ξανά" Η τέχνη του σχεδιασμού κυκλωμάτων»Ο Χόροβιτς και ο Χιλ, βρήκαν αυτό που έψαχνα. Για να αποκτήσετε έναν ενισχυτή AC, πρέπει να συμπεριλάβετε έναν πυκνωτή παρόμοιο με Γ1 , σε σειρά με αντίσταση R1.
Σε αυτή την περίπτωση, η ανάδραση του op-amp θα λειτουργεί μόνο με εναλλαγή και δεν θα χρειάζεται πυκνωτής στην είσοδο. Επομένως, μπορείτε να μετακινηθείτε με ασφάλεια Γ1 από την είσοδο του ενισχυτή στο κύκλωμα ανατροφοδότηση OU.
Με αποτέλεσμα ( R1 , Γ1 ) θα κόψει τόσο την τάση DC όσο και τις υπέρ-χαμηλές συχνότητες ( <10Гц ). Δεν μεταφέρουν χρήσιμες πληροφορίες, αλλά φορτώνουν σημαντικά τον ενισχυτή με ρεύμα.
Επίσης, η συμπερίληψη ενός πυκνωτή θα μειώσει την ανισορροπία τάσης του op-amp στις εισόδους. Και, παρεμπιπτόντως, ενισχύεται και αναμιγνύεται στο σήμα εξόδου. Σε αυτή την περίπτωση, ο πυκνωτής στο κύκλωμα ανάδρασης δεν έχει πρακτικά καμία επίδραση στον ήχο, σε αντίθεση με τον πυκνωτή στην είσοδο. Γενικά, υπάρχουν μόνο πόλοι από μια τέτοια αναδιάταξη.
Αντιστάσεις εισόδου
Η αφαίρεση του πυκνωτή από την είσοδο μας ανάγκασε να ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά στις αντιστάσεις R5 Και R6, παραμένοντας στην είσοδο. Γιατί χρειάζονται καθόλου και πώς να τα υπολογίσουμε;
Αντίσταση R5 ονομάζεται αντιστάθμιση και είναι απαραίτητο για την εξασφάλιση ίσης αντίστασης μεταξύ καθεμιάς από τις εισόδους και της γείωσης. Η τιμή του ορίζεται ως η παράλληλη αντίσταση των αντιστάσεων R1 Και R2 .
Ωστόσο, με συνέπεια με R1 υπάρχει ένας πυκνωτής Γ1. Η αντίσταση του πυκνωτή εξαρτάται από τη συχνότητα και προστίθεται στην αντίσταση της αντίστασης. Η αντίσταση ενός πυκνωτή σε μια ορισμένη συχνότητα καθορίζεται από τη σχέση:
R C = 1 / (2 × π × F × C) ,
Οπου φά στο Γεγρίτσι, ΜΕ σε Farads, και R C στην Ομάχα
Για τον προσδιορισμό της αντίστασης R5, Αρχικά, υπολογίστηκαν οι τιμές αντίστασης ενός πυκνωτή χωρητικότητας 2,2 μF σε συχνότητες 20 Hz και 20 kHz. Στη συνέχεια, υπολογίστηκαν οι τιμές των αντιστάσεων αντιστάθμισης και για τις δύο περιπτώσεις. Αποδείχθηκε ότι η αντίσταση της αντίστασης R5 πρέπει να βρίσκεται ανάμεσα 8,91 kOhm (για 20 Hz) Και 6,81 kOhm (για 20 kHz). Χωρίς δισταγμό το κόλλησα μέσα 7,5 kOhm.
Χρησιμοποιήσαμε έναν πυκνωτή για να αποσυνδέσουμε μόνιμα την είσοδο αναστροφής του ενισχυτή από τη γείωση. Αλλά ο ενισχυτής λειτουργίας πρέπει να είναι συνδεδεμένος στη γείωση τόσο μέσω εναλλασσόμενου ρεύματος όσο και μέσω συνεχούς ρεύματος. Για αυτό είναι η αντίσταση. R6 . Η τιμή του επιλέχθηκε να είναι 75 kOhm. Αλλά μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε 100 kOhm. Δεν θα συνιστούσα να το ρυθμίσετε σε λιγότερο από 75 kOhm, με μεταβλητή 50 kOhm. Μαζί με αντίσταση R5 θα αρχίσουν να παρακάμπτουν την αντίσταση μεταβλητής εισόδου.
Η έξοδος έχει επίσης αλλάξει ελαφρώς στο διάγραμμα. Οι τιμές των R3 και R4 μειώθηκαν στα 10 Ohms και μια αντίσταση R7 με την ίδια αντίσταση συνδέθηκε σε σειρά μαζί τους. Αυτό θα πρέπει να παρέχει καλύτερη άθροιση των σημάτων εξόδου.
Τροφοδοτικό ενισχυτή
Η ποιότητα ισχύος είναι πολύ σημαντική για τον ήχο. Αυτό το κύκλωμα έχει σχεδιαστεί για διπολική τάση τροφοδοσίας. Αυτό μας γλιτώνει από το να χρειάζεται να προσθέσουμε περιττές λεπτομέρειες στη διαδρομή του ήχου και είναι γενικά καλύτερο για τον ήχο.
Σήμερα υπάρχουν ενισχυτές λειτουργίας που λειτουργούν από ±1,5V, αλλά οι περισσότεροι opamp λειτουργούν με διπολική τάση τροφοδοσίας από ±3V έως ±18V. Η βέλτιστη τάση είναι ± 12 V, η οποία είναι εντός των ορίων τροφοδοσίας των περισσότερων ενισχυτών λειτουργίας.
Οι ακριβείς τιμές της μέγιστης τάσης τροφοδοσίας θα πρέπει να βρεθούν στην τεκμηρίωση για συγκεκριμένα μικροκυκλώματα.
Ποιότητα εξαρτημάτων
Δεν είναι απαραίτητο να αγοράσετε αμέσως ακριβά ανταλλακτικά. Αρχικά, μπορείτε να προμηθευτείτε κάτι από τη συλλογή του πλησιέστερου καταστήματος ανταλλακτικών ραδιοφώνου και σταδιακά να τα αντικαταστήσετε με εξαρτήματα υψηλότερης ποιότητας. Η πλακέτα θα λειτουργήσει σε οποιαδήποτε εξαρτήματα.
Πυκνωτής Γ1 πρέπει να είναι μη πολική. Καλύτερα πολυπροπυλένιο ή φιλμ. Είναι καλύτερα να χρησιμοποιήσετε κεραμικό πυκνωτή C2. Η ακρίβεια των πυκνωτών δεν είναι πολύ σημαντική. αλλά είναι καλύτερο να χρησιμοποιείται με ακρίβεια όχι χειρότερη από 5%.
Οι τιμές για λειτουργικούς ενισχυτές ποικίλλουν πολύ και το ακριβότερο δεν σημαίνει πάντα καλύτερο ήχο. Αρχικά, μπορείτε να εγκαταστήσετε κάτι φθηνό και προσβάσιμο, για παράδειγμα, το αγαπημένο NE5532 (0,3 $). Είναι πολύ επιθυμητό να είναι κατασκευασμένο από τη Phillips.
Στη συνέχεια, μπορείτε να παίξετε με την αντικατάσταση του op-amp όσο θέλετε. Αν λάβουμε υπόψη τους op-amp μιας υψηλότερης κατηγορίας, τότε οι OPA2134, OPA2132, OPA2406, AD8066, AD823, AD8397… έχουν αποδειχθεί καλά στον ήχο.
Δεν συνιστώ να παραγγείλετε μικροτσίπ από το AliExpress ή άλλα κινεζικά καταστήματα. Υπάρχουν πολλές κριτικές στις οποίες οι άνθρωποι αναφέρουν ότι τα μικροκυκλώματα δεν είναι πρωτότυπα. Ναι, ο op-amp θα λειτουργήσει όπως θα έπρεπε, αλλά μπορεί να μην είναι το OPA2134 που παραγγείλατε, αλλά ένα μάλλον φθηνό TL061 με την ένδειξη OPA2134...
συμπέρασμα
Το κύκλωμα ενισχυτή που προκύπτει, συναρμολογημένο στο OPA2132 και λειτουργεί ακόμη και με τάση τροφοδοσίας ±5 V, ταλαντεύει ελεύθερα το αρκετά σφιχτό Sennheiser HD380 Pro.
Δεν μου αρέσει να περιγράφω τον ήχο με υποκειμενικούς όρους όπως "τα υψηλά είναι κρυστάλλινα" ή "τα μπάσα είναι ζεστά", θα πω μόνο ότι όταν χρησιμοποιείτε έναν καλό ενισχυτή, αυτός ο ενισχυτής ακουστικών έχει επαρκή ένταση και ισχύ εξόδου . Ταυτόχρονα, δεν απαιτεί καμία ρύθμιση και χρησιμοποιεί ελάχιστα εξαρτήματα, ενώ παρέχει αξιοπρεπή ποιότητα ήχου.
Το εξεταζόμενο κύκλωμα οδήγησε στην ιδέα της δημιουργίας ενός φορητού ενισχυτή ακουστικών. Έτσι προέκυψε . Η ουσία του οποίου είναι να δημιουργήσετε ένα πλήρες σχέδιο ενός φορητού ενισχυτή ακουστικών με τα χέρια σας από την αρχή.
Το υλικό ετοιμάστηκε αποκλειστικά για το site
Όπως λένε, κάθε έξυπνο είναι απλό. Αυτός ο ενισχυτής αποτελείται από ελάχιστα εξαρτήματα, που επιτρέπουν στο σήμα να διέρχεται από ελάχιστα στοιχεία, προστατεύοντάς το έτσι από την παραμόρφωση που μπορούν να εισάγουν αυτά τα στοιχεία.
Ο ενισχυτής έχει ισχύ 500 mW. Το υπολογιζόμενο επίπεδο παραμόρφωσης όταν χρησιμοποιείται ένα τσιπ όπως το OPA2134 είναι 0,001%. Αντοχή φορτίου 32-300 Ohm.
Ένας έλεγχος έντασης είναι συναρμολογημένος στα R1 και R2, ή μάλλον είναι μια διπλή αντίσταση. Στην είσοδο υπάρχει ένα σάντουιτς με πυκνωτές 4,7 και 0,47 μF, που σας επιτρέπει να επιτύχετε τη μέγιστη γραμμικότητα. Ενισχυτές αναστροφής με κέρδος ίσο με 4 συναρμολογούνται σε IC1.1 και IC1.2. Στη συνέχεια είναι οι επαναλήπτες τρανζίστορ. Το OOS σχηματίζεται από τους R6 και R5. Τα R11 και R12 περιορίζουν το ρεύμα που ρέει από τον οπ-ενισχυτή προς τις βάσεις των επαναλήπτη· αυτό διευκολύνει τη ζωή του οπ-ενισχυτή και υπάρχει λίγο λιγότερη παραμόρφωση. Τα R7, R8, R9, R10 περιορίζουν το ρεύμα των τρανζίστορ επαναλήπτη και τα προστατεύουν από τα διαμπερή ρεύματα. Το κύκλωμα τροφοδοτείται από διπολική τάση και έχει ενσωματωμένα κυκλώματα φιλτραρίσματος στα τσιπ σταθεροποίησης 7812 και 7912. Στην έξοδο υπάρχουν πυκνωτές που εμποδίζουν την άμεση τάση να φτάσει στην έξοδο.
Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το LM358 ως IC1 ως την πιο προσιτή επιλογή, αλλά για ήχο υψηλής ποιότητας σας συμβουλεύω να χρησιμοποιήσετε ένα πιο ακριβό ανάλογο.
Η πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος περιλαμβάνει όλα τα στοιχεία εκτός από τους συνδέσμους. Οι διαστάσεις του είναι μόνο 50x50mm. Αυτό το μέγεθος επιλέχθηκε με στόχο να παραγγελθούν μελλοντικά σανίδες από τους Κινέζους, ώστε να χωρούν στη φθηνότερη παρτίδα διαστάσεων 5x5 cm. Γενικά, αυτό το έργο είχε αρχικά προγραμματιστεί να χρησιμοποιηθεί ως εμπορική ανάπτυξη, αλλά παρόλα αυτά αποφάσισα να το κάνω διαθέσιμο στο κοινό.
Ο πρώτος πίνακας κατασκευάστηκε χρησιμοποιώντας τη μέθοδο εφαρμογής plotter:
Ο άξονας είναι μικρός, επομένως η στερέωση πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας ένα τυπικό παξιμάδι μεταβλητής αντίστασης. Η συναρμολογημένη συσκευή μοιάζει με αυτό:
Κατάλογος ραδιοστοιχείων
| Ονομασία | Τύπος | Ονομασία | Ποσότητα | Σημείωση | Κατάστημα | Το σημειωματάριό μου |
|---|---|---|---|---|---|---|
| IC1 | Τελεστικος ΕΝΙΣΧΥΤΗΣ | ΟΠΑ2134 | 1 | LM358 | Στο σημειωματάριο | |
| Γραμμικός ρυθμιστής | LM79L12 | 1 | Στο σημειωματάριο | |||
| Γραμμικός ρυθμιστής | LM78L12 | 1 | Στο σημειωματάριο | |||
| VT1, VT3 | Διπολικό τρανζίστορ | π.Χ.547 | 2 | Στο σημειωματάριο | ||
| VT2, VT4 | Διπολικό τρανζίστορ | π.Χ.557 | 2 | Στο σημειωματάριο | ||
| R1, R2 | Μεταβλητή αντίσταση | 50 kOhm | 2 | Στο σημειωματάριο | ||
| R3, R4 | Αντίσταση | 47 kOhm | 2 | Στο σημειωματάριο | ||
| R5, R6 | Αντίσταση | 200 kOhm | 2 | Στο σημειωματάριο | ||
| R7-R12 | Αντίσταση | 10 ohm | 6 | Στο σημειωματάριο | ||
| 1000 μF | 4 | Στο σημειωματάριο | ||||
| Ηλεκτρολυτικό πυκνωτή | 100 μF | 2 | Στο σημειωματάριο | |||
| Ηλεκτρολυτικό πυκνωτή | 10 μF | 2 |
Σύμφωνα με τα αποτελέσματα επισκόπησηΚέρδισαν ακουστικά συναρμολογημένα σε «ημιαγωγούς». Ως εκ τούτου, θα ξεκινήσουμε τη σειρά των κατασκευαστικών μας σετ με αυτά.
Θα ήθελα να ξεκινήσω με μερικά πολύ απλά διαγράμματα. Δεν είναι κατάλληλα για τον ρόλο του σχεδιαστή, αλλά η εξέτασή τους θα μας οδηγήσει ίσως σε ένα σχήμα που, κατά τη γνώμη μας, έχει νόημα να αποτελέσει τη βάση ενός σχεδιαστή.
Λοιπόν, ας ξεκινήσουμε.
Στο προηγούμενο άρθρο, είπαμε ήδη ότι ένας ενισχυτής ακουστικών πρέπει πρώτα από όλα να λύσει δύο βασικά προβλήματα.
Πρώτον, πρέπει να ξεφορτώσει την έξοδο της πηγής σήματος. Η λειτουργία εξόδου ήχου με φορτίο χαμηλής σύνθετης αντίστασης οδηγεί σε απότομη αύξηση της παραμόρφωσης (λόγω υψηλού φορτίου ρεύματος) και σε επιδείνωση της απόκρισης συχνότητας (ανατροπή χαμηλής συχνότητας και μερικές φορές υψηλής συχνότητας). Η χρήση ενός ενισχυτή προσωρινής μνήμης αποτρέπει αυτά τα φαινόμενα.
Δεύτερον, για να διασφαλιστεί η κανονική ένταση σε ακουστικά υψηλής σύνθετης αντίστασης (και η ρεζέρβα έντασης σε ακουστικά χαμηλής αντίστασης), το ακουστικό πρέπει να έχει κάποιο κέρδος τάσης.
Όταν χρησιμοποιείτε ακουστικά χαμηλής αντίστασης, δεν είναι πάντα απαραίτητη η πρόσθετη ενίσχυση. Σε τέτοιες περιπτώσεις, ο ενισχυτής χρησιμοποιείται ως προσωρινή μνήμη ρεύματος. Μερικές φορές τα απλούστερα σχήματα μπορούν να χρησιμοποιηθούν με αυτήν την ικανότητα. Για παράδειγμα, όπως στην εικόνα. Αυτοί είναι απλοί επαναλήπτες. Μπορούν να συναρμολογηθούν χρησιμοποιώντας τόσο διπολικά όσο και με τρανζίστορ πεδίου.
Το πιο πρωτόγονο διάγραμμα βρίσκεται στα αριστερά. Η απλότητα είναι το κύριο πλεονέκτημά του (ίσως το μοναδικό του). Η υψηλή μη γραμμικότητα, η υψηλή σύνθετη αντίσταση εξόδου, η πολύ χαμηλή απόδοση (ακόμη και με τα πρότυπα των κυκλωμάτων κατηγορίας Α) κ.λπ. το καθιστούν όχι πολύ ενδιαφέρον από πρακτική άποψη.
Είναι λογικό να το περιπλέκουμε λίγο. Ας αντικαταστήσουμε την αντίσταση του εκπομπού με μια πηγή ρεύματος (διάγραμμα στα δεξιά). Ένα τέτοιο σύστημα έχει ήδη δικαίωμα στη ζωή. Μπορεί να επιτύχει χαμηλή αντίσταση εξόδου, να αυξήσει την ικανότητα του ενισχυτή να παρέχει ρεύμα στο φορτίο, να βελτιώσει σημαντικά τη γραμμικότητα κ.λπ.
Αξίζει να πούμε λίγα λόγια για τη μη γραμμικότητα ενός κυκλώματος με πηγή ρεύματος. Γενικά, η γραμμικότητα δεν είναι πολύ υψηλή και εξαρτάται από το ρεύμα ηρεμίας, την αντίσταση των ακουστικών και τον τύπο του τρανζίστορ που χρησιμοποιείται. Το συνολικό αρμονικό επίπεδο μπορεί να φτάσει τα δέκατα του τοις εκατό. Αλλά το φάσμα παραμόρφωσης είναι ευνοϊκό, σύντομο, με υπεροχή της δεύτερης αρμονικής. Για παράδειγμα: με ρεύμα ηρεμίας 200 mA (ακουστικά 32 Ohm), μπορείτε να περιμένετε το επίπεδο της δεύτερης αρμονικής να είναι περίπου 0,1%, το επίπεδο της τρίτης – 0,01% και τη μη ανιχνευσιμότητα αρμονικών υψηλότερων τάξεων. Ένας τέτοιος ενισχυτής θα πρέπει να ακούγεται καθαρός.
Όταν εργάζεστε με ακουστικά υψηλής αντίστασης (και συχνά χαμηλής αντίστασης), υπάρχει ανάγκη ενίσχυσης του σήματος. Η παροχή όγκου κεφαλιού έχει πολύ ευεργετική επίδραση στην ποιότητα αναπαραγωγής. Ας εξετάσουμε το απλούστερο σχήμα. (βλέπε εικόνα)
Τέτοια κυκλώματα χρησιμοποιούνται μερικές φορές ακόμη και για εργασία με πλήρη ακουστική. Η απόφαση δεν είναι για όλους. Τα πλεονεκτήματα του κυκλώματος είναι η απλότητα και το ευνοϊκό φάσμα παραμόρφωσης (δεύτερη αρμονική). Ο χρωματισμός του ήχου είναι αρκετά έντονος και ο χαρακτήρας του εξαρτάται από το επιλεγμένο τρανζίστορ, το ρεύμα ηρεμίας και την αντίσταση φορτίου. Πιθανότατα δεν είναι κατάλληλο για τους λάτρεις του καθαρού, ακριβούς ήχου.
Ένα υψηλό επίπεδο αρμονικών είναι συνέπεια της μη ικανοποιητικής λειτουργίας του καταρράκτη με φορτίο χαμηλής σύνθετης αντίστασης. Αν βάλουμε ένα επιπλέον buffer μεταξύ της εξόδου του ενισχυτή και των ακουστικών (για παράδειγμα, αυτό που συζητήθηκε στην αρχή), θα πάρουμε ένα νέο κύκλωμα.
Η γραμμικότητα του ενισχυτή τάσης θα αυξηθεί σημαντικά και τα ηχητικά χαρακτηριστικά ολόκληρου του κυκλώματος θα καθοριστούν κυρίως από το στάδιο του buffer εξόδου.
Στις περισσότερες περιπτώσεις, αυτό το απλό κύκλωμα θα είναι αρκετό για να ταιριάξει τα ακουστικά με την κάρτα ήχου του φορητού υπολογιστή. Ταυτόχρονα, η ποιότητα αναπαραγωγής θα αυξηθεί.
Τώρα ας μιλήσουμε για περαιτέρω τρόπους βελτίωσης των χαρακτηριστικών του ενισχυτή.
Αυτό το πρόβλημα μπορεί να λυθεί κατά μέτωπο. Για παράδειγμα, αυξάνοντας το ρεύμα ηρεμίας ή επιλέγοντας ένα πιο γραμμικό τρανζίστορ. Θα πρέπει να πληρώσετε για αυτό όσον αφορά την πολυπλοκότητα και το κόστος. Τα μεγέθη θα αυξηθούν επίσης. Αυτή η μέθοδος μπορεί να βελτιώσει σημαντικά την απόδοση, αλλά υπάρχουν άλλοι, λιγότερο απλοί τρόποι βελτίωσης.
Ένας πιο συνηθισμένος τρόπος για την αύξηση των αντικειμενικών παραμέτρων είναι να περιπλέκεται σημαντικά το σχήμα και να εισαχθεί ένα κοινό λειτουργικό σύστημα. Το κύκλωμα παραμένει συμπαγές και οικονομικό, αλλά δύσκολο να αναπαραχθεί, να συναρμολογηθεί και να διαμορφωθεί. Ταυτόχρονα θα αυξηθεί και η τιμή του.
Επομένως, κατά τη γνώμη μας, καμία από αυτές τις επιλογές δεν είναι κατάλληλη για τον σχεδιαστή. Τους λείπει η ευελιξία.
Μια πιο καθολική λύση θα μπορούσε να είναι ένα κύκλωμα που χρησιμοποιεί έναν ενισχυτή op-amp με πρόσθετο buffer εξόδου. Ένα παράδειγμα έκδοσης φαίνεται στο σχήμα.
Η κύρια ιδιότητά του είναι ο πολύ καθαρός ήχος. Και αυτό ακριβώς, κατά τη γνώμη μας, πρέπει να είναι ένας ενισχυτής τρανζίστορ. Και για έναν διακοσμημένο ήχο, είναι καλύτερο να χρησιμοποιείτε υβριδικούς ενισχυτές.
Το ίδιο το κύκλωμα αφήνει κάποια ελευθερία στις ρυθμίσεις ήχου. Αυτό είναι επίσης μια αντικατάσταση των op-amp (λιγότερο θορυβώδες, περισσότερο/λιγότερο γρήγορο κ.λπ.). Εάν θέλετε, αντικαταστήστε τα τρανζίστορ εξόδου, επιλέξτε τον τρόπο λειτουργίας τους (που επηρεάζει τα χρώματα που εισάγονται στον ήχο).
Αλλάζοντας τη στεγανοποίηση, μπορείτε να καλύψετε το λειτουργικό σύστημα ολόκληρου του ενισχυτή ή μόνο του op-amp. Κάθε μία από τις επιλογές είναι ενδιαφέρουσα με τον δικό της τρόπο. Όταν καλύπτετε ολόκληρο τον ενισχυτή του λειτουργικού συστήματος, επιτυγχάνεται πολύ υψηλή γραμμικότητα, η συνολική αρμονική παραμόρφωση θα είναι χιλιοστά του τοις εκατό. Η εξαίρεση του buffer εξόδου από τον βρόχο του λειτουργικού συστήματος θα οδηγήσει σε αύξηση της δεύτερης αρμονικής («ευφωνική» παραμόρφωση). Επιπλέον, θα υπάρξουν και κάποιες άλλες αλλαγές που επηρεάζουν τον ήχο. Είναι πολύ πιθανό κάποιος να βρει αυτόν τον ήχο πιο ενδιαφέρον. Το ρεύμα ηρεμίας του σταδίου εξόδου μπορεί να επιλεγεί για να ταιριάζει στις απαιτήσεις των ακουστικών που χρησιμοποιούνται (από προεπιλογή θα το έβαζα στα 200 mA).
Μεταξύ άλλων πλεονεκτημάτων ενός τέτοιου κυκλώματος, θα σημειώσω την ικανότητα εργασίας σε ένα ευρύ φάσμα τάσεων τροφοδοσίας (χωρίς ρυθμίσεις ή αλλαγές), την ευκολία συναρμολόγησης και διαμόρφωσης.
Κάποιος μπορεί επίσης να βρει χρήσιμο ότι η συσκευή μπορεί εύκολα να μετατραπεί σε ενισχυτή ισχύος υψηλής ποιότητας (κατηγορία Α) που λειτουργεί για ακουστική. Αλλά αυτό, όπως λένε, είναι μια άλλη ιστορία (αν ενδιαφέρεται κάποιος, θα σας το πω ξεχωριστά).
Η ποιότητα ήχου αυτού του ακουστικού έχει δοκιμαστεί και είναι υψηλή. Ένα παρόμοιο κύκλωμα χρησιμοποιείται στον ενισχυτή, η εμφάνιση του οποίου φάνηκε στις φωτογραφίες που συνόδευαν όλες τις σημειώσεις μας για τον σχεδιαστή.
Όπως λένε, έχω τα πάντα. Θα ήθελα να μάθω τι πιστεύετε για όλα αυτά;
Με εκτίμηση, Κωνσταντίνος Μ
Όλα τα άρθρα που είναι αφιερωμένα στο έργο Gamma μπορούν να βρεθούν μέσω του πλοηγού
Μπορείτε να παραγγείλετε τον σχεδιαστή ενισχυτή "Gamma" στον ιστότοπό μας: AL "Philosophy of Sound"
Κοινότητα για συζήτηση κατασκευαστών - «Ηλεκτρονικοί κατασκευαστές». Ελα μαζί μας.
Σε σχέση με την αγορά μιας νέας κάρτας ήχου χωρίς έξοδο ακουστικών, είχα ανάγκη για έναν ενισχυτή ακουστικών αξιοπρεπούς ποιότητας, ικανό να οδηγεί το αγαπημένο μου TDS-4. Ο ενισχυτής έπρεπε να είναι συμπαγής, εύκολος στη συναρμολόγηση και τη ρύθμιση, με χαμηλό θόρυβο και παραμόρφωση. Ως αποτέλεσμα, ο συναρμολογημένος ενισχυτής πληρούσε όλες τις παραπάνω απαιτήσεις.
Τα χαρακτηριστικά του ενισχυτή μετρήθηκαν χρησιμοποιώντας το πρόγραμμα RMAA 6. Δοκιμάστηκε διάταξη ενός καναλιού (το πρόγραμμα λειτούργησε σε λειτουργία MONO), αποτελέσματα μέτρησης:
Ανομοιομορφία απόκρισης συχνότητας (στην περιοχή 40 Hz – 15 kHz), dB: +0,05, -0,74
Επίπεδο θορύβου, dB (A): -90,9
Δυναμικό εύρος, dB (A): 90,9
Αρμονική παραμόρφωση, %: 0,0014
Παραμόρφωση ενδοδιαμόρφωσης + θόρυβος, %: 0,010
Διαμόρφωση στα 10 kHz, %: 0,0084
Ο ενισχυτής είναι κατασκευασμένος σύμφωνα με το κύκλωμα προσωρινής αποθήκευσης τρανζίστορ εξόδου op-amp +. Ο ενισχυτής λειτουργίας παρέχει το υψηλό κέρδος ανοιχτού βρόχου που απαιτείται για την καταστολή της αρμονικής παραμόρφωσης με βαθιά ανάδραση. Η προσωρινή μνήμη εξόδου εκτελεί την ενίσχυση ρεύματος αντιστοιχίζοντας τη χαμηλή αντίσταση του πηνίου ακουστικών με την έξοδο χαμηλής ισχύος του ενισχυτή λειτουργίας. Το κύκλωμα χρησιμοποιεί διπλό υψηλής ταχύτητας op-amp K574UD2. Το σήμα από την πηγή μέσω του πυκνωτή απομόνωσης C3 και της αντίστασης R1 παρέχεται στη μη αναστρέφουσα είσοδο του op-amp. Η αντίσταση R4 ρυθμίζει το σημείο λειτουργίας DC του ενισχυτή. Τα στοιχεία C1, C2, R2, R3 παρέχουν διόρθωση συχνότητας του op-amp. Το buffer εξόδου γίνεται σύμφωνα με ένα "παράλληλο" κύκλωμα. Αυτό το κύκλωμα επιλέχθηκε επειδή δεν έχει την παροδική παραμόρφωση που σχετίζεται με τα συμβατικά κυκλώματα push-pull. Όταν χρησιμοποιούνται τρανζίστορ με παρόμοιες παραμέτρους, οι πτώσεις τάσης στις διασταυρώσεις βάσης-εκπομπού του προ-τελικού και του τελικού καταρράκτη αντισταθμίζονται αμοιβαία. Τα τρανζίστορ buffer, που είναι εγκατεστημένα σε μια κοινή ψύκτρα, σταθεροποιούν αμοιβαία θερμικά το ένα το άλλο. Το στάδιο op-amp και buffer καλύπτονται από ένα κοινό 100% OOS για συνεχές και εναλλασσόμενο ρεύμα, το κέρδος του κυκλώματος είναι 1.
Συνιστάται η χρήση πυκνωτή φιλμ C3. C1, C2, C6, C7 – κεραμικό. Όλες οι αντιστάσεις είναι τύπου MLT-0.125 (ή εισαγόμενα ανάλογα). Τρανζίστορ VT1 KT315G, VT2 KT361G, VT3 KT815G, VT4 KT814G. Θα ήταν προτιμότερο να χρησιμοποιηθούν τα τρανζίστορ KT815G και KT814G ως VT1 και VT2, για λόγους πανομοιότυπων παραμέτρων και της δυνατότητας εύκολης οργάνωσης της θερμικής επαφής και των τεσσάρων τρανζίστορ buffer. Το op-amp μπορεί να αντικατασταθεί με οποιοδήποτε άλλο υψηλής ταχύτητας με αντίστοιχη αλλαγή στο σύνολο των διορθωτικών στοιχείων και στη διάταξη της πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος. Ο ενισχυτής τροφοδοτείται από ένα διπολικό μη σταθεροποιημένο τροφοδοτικό. Το τροφοδοτικό χρησιμοποιεί έναν μετασχηματιστή 220/20 που χτυπιέται από το μέσο της δευτερεύουσας περιέλιξης. Οποιαδήποτε γέφυρα διόδου για τάση 50V και ρεύμα έως 1Α. Είναι δυνατή η χρήση διόδων της σειράς 1N4001-1N4007. Η χωρητικότητα των πυκνωτών C4, C5 είναι τουλάχιστον 1000 µF (χρησιµοποίησα 4700 µF)
Ένας σωστά συναρμολογημένος ενισχυτής δεν απαιτεί ρύθμιση. Είναι απαραίτητο να ελέγξετε την κατανάλωση ρεύματος (περίπου 30 mA για έναν ενισχυτή δύο καναλιών) και τη σταθερή τάση στην έξοδο.
Τα μέρη του ενισχυτή και του τροφοδοτικού τοποθετούνται σε μια κοινή πλακέτα διαστάσεων 35x78mm. Τα τρανζίστορ κάθε καναλιού συνδέονται μέσω μονωτικών παρεμβυσμάτων σε μια κοινή ψύκτρα σχήματος U. Η περιοχή της ψύκτρας δεν είναι σημαντική, το κύριο πράγμα είναι ότι εξασφαλίζει θερμική επαφή των τρανζίστορ.
Η πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος είναι μονής στρώσης με βραχυκυκλωτήρες, τοποθετημένη στη διάταξη Sprint 5. Στην έκδοση του συγγραφέα, χρησιμοποιήθηκε πλακέτα χωρίς φύλλο αλουμινίου, τα εξαρτήματα τοποθετήθηκαν σε τρύπες, οι ακίδες συνδέθηκαν με χάλκινο σύρμα.
Βιβλιογραφία:
Μπλοκ ενισχυτή ραδιοερασιτεχνικού συγκροτήματος. A. Ageev, Radio No. 8 1982
The Sapphire Desktop Headphone Amplifier – http://phonoclone.com/diy-sapp.html
Εάν είστε ο τυχερός ιδιοκτήτης ενισχυτής σωλήνα, τότε πιθανότατα, αν θέλετε να ακούσετε τα αγαπημένα σας τραγούδια μόνοι σας, μέσω ακουστικών, αντιμετωπίζετε την ταλαιπωρία που προκαλεί η έλλειψη εξόδου στα ακουστικά.
Και οι ιδιοκτήτες ακριβών ή όχι πολύ ακριβών smartphone και tablet δυσκολεύονται επίσης - αυτές οι συσκευές συνήθως δεν μπορούν να αντλήσουν υψηλής ποιότητας ακουστικά υψηλής αντίστασης. Επομένως, οι αγαπημένες σας συνθέσεις ακούγονται εντελώς διαφορετικές από το πώς ακούγονται στον επαγγελματικό εξοπλισμό.
Φυσικά, αν είστε αληθινός λάτρης της μουσικής και η μουσική σας έχει μεγαλύτερη αξία από τα χρήματα, τότε τίποτα δεν θα σας εμποδίσει να αγοράσετε έναν προενισχυτή για 6.000 $, έναν ενισχυτή ακουστικών για 5.000 $ και τα ίδια τα ακουστικά για 2.000 $. Και βουτήξτε στη νιρβάνα... Ωστόσο, αν η κατάσταση με τα χρήματα δεν είναι τόσο ρόδινη ή σας αρέσει να τα κάνετε όλα μόνοι σας, τότε αποδεικνύεται ότι μπορείτε να φτιάξετε έναν υψηλής ποιότητας ενισχυτή ακουστικών μόνο με... 30$.
Γιατι το χρειαζεσαι???
Χρειάζεστε ενισχυτή ακριβείας; Εξαρτάται από τις μουσικές σας προτιμήσεις και συνήθειες. Εάν έχετε συνηθίσει να ακούτε μουσική "στο τρέξιμο", δηλαδή από φορητές συσκευές ενώ περπατάτε, κάνετε τζόκινγκ, στο γυμναστήριο και άλλα παρόμοια μέρη, τότε το έργο που περιγράφεται παρακάτω δεν είναι για εσάς. Απλώς προσπαθήστε να επιλέξετε ακουστικά που ταιριάζουν στη συσκευή σας με τα πιο κατάλληλα χαρακτηριστικά και ήχο.
Θα πρέπει να κάνετε το ίδιο εάν σας αρέσουν τα μουσικά στυλ όπου υπάρχει έντονη παραμόρφωση του σήματος, όπως το rock, το heavy metal και τα παρόμοια.
Ωστόσο, εάν προτιμάτε να ακούτε μουσική σε ένα ήσυχο, άνετο περιβάλλον στο σπίτι ή στο γραφείο και τα γούστα σας στρέφονται προς τη ζωντανή και φυσική μουσική όπως η κλασική, η τζαζ ή τα καθαρά φωνητικά, τότε θα εκτιμήσετε την ποιότητα και την ακρίβεια του ήχου του μείγματος ενισχυτής ακριβείας συν ακουστικά υψηλής ποιότητας.
Επιλογές
Ας υποθέσουμε ότι αποφασίσατε ότι χρειάζεστε έναν ενισχυτή ακουστικών. Ποιο είναι το επόμενο βήμα; Στο Διαδίκτυο μπορείτε να βρείτε πολλά έργα χρησιμοποιώντας την πανταχού παρούσα LM386. Το μικροκύκλωμα έχει γίνει δημοφιλές λόγω της υψηλής αξιοπιστίας, του χαμηλού κόστους, της ικανότητας εργασίας με μονοπολικό τροφοδοτικό και ενός μικρού αριθμού εξωτερικών στοιχείων. Τέτοιοι ενισχυτές συνήθως λειτουργούν καλά με φθηνά ακουστικά, αλλά όλα αυτά τα πλεονεκτήματα είναι ωχρά σε σύγκριση με τα επίπεδα θορύβου και παραμόρφωσης του LM386 και ενός καλά σχεδιασμένου διακριτού ή ASIC ενισχυτή.
Εάν έχετε περίπου $30 και δεν φοβάστε να εργαστείτε με στοιχεία επιφανειακής στήριξης (στοιχεία SMD), τότε το έργο που παρουσιάζεται εδώ είναι ακριβώς αυτό που χρειάζεστε.
Ιδέες και σχέδιο
Κατά τον σχεδιασμό αυτού του σχήματος, ελήφθησαν υπόψη τα ακόλουθα σημεία:
- Ο ενισχυτής πρέπει να κινείται από τη σχετικά υψηλή σύνθετη αντίσταση εξόδου ενός προενισχυτή σωλήνα ή ενός ενισχυτή ηλεκτρικής κιθάρας. Με άλλα λόγια, η σύνθετη αντίσταση εισόδου πρέπει να συντονίζεται εύκολα για πηγές με διαφορετικές σύνθετες αντιστάσεις εξόδου.
- μικρό αριθμό εξαρτημάτων. Ως εκ τούτου, επιλέχθηκαν μικροκυκλώματα αντί για τρανζίστορ.
- χαμηλό κέρδος και ισχύς. Πρέπει να ταρακουνηθεί ευαίσθητα δυναμικά ακουστικά, όχι το σύστημα ηχείων.
- Ο ενισχυτής πρέπει να μπορεί να χειρίζεται ακουστικά υψηλής σύνθετης αντίστασης. Ο συγγραφέας χρησιμοποιεί Sennheiser HD 600 (αντίσταση 300 Ohms).
- να έχετε τον χαμηλότερο δυνατό θόρυβο και παραμόρφωση.
Σχηματικό διάγραμμα ενισχυτής ακουστικών ακριβείαςφαίνεται στο σχήμα:
Κάντε κλικ για μεγέθυνση
Κατά την ανάπτυξη αυτού του σχεδιασμού, ελήφθησαν υπόψη μικροκυκλώματα από κατασκευαστές όπως η National Semiconductor, η Texas Instruments και άλλοι. Πολλές χρήσιμες πληροφορίες βρέθηκαν στους πόρους του Headwize και στα φόρουμ του DiyAudio.
Ως αποτέλεσμα, η επιλογή έπεσε σε ένα πρόγραμμα οδήγησης ακουστικών ακριβείας από την Texas Instruments TPA6120A2και λειτουργικούς ενισχυτές AD8610από Αναλογικές Συσκευές για το buffer εισόδου.
Το κύκλωμα αποδείχθηκε σχετικά απλό, με διπολική παροχή ρεύματος. Εάν είστε βέβαιοι ότι δεν υπάρχει στοιχείο DC στην έξοδο της πηγής σήματος σας, τότε οι πυκνωτές ζεύξης (C24 και C30) μπορούν να εξαιρεθούν από τη διαδρομή χρησιμοποιώντας τους βραχυκυκλωτήρες H1 και H2.
Το τροφοδοτικό παρέχει τάση εξόδου ±12V σε φορτίο έως και 1Α. Το διάγραμμα του φαίνεται στο σχήμα:
Κάντε κλικ για μεγέθυνση
Συχνά στα ηχητικά σχέδια, το κόστος του τροφοδοτικού είναι αρκετές φορές υψηλότερο από το κόστος του ίδιου του εξαρτήματος ενίσχυσης. Εδώ αποδείχθηκε λίγο καλύτερα - το κόστος των στοιχείων για την τροφοδοσία είναι περίπου $50 και τα πιο ακριβά στοιχεία εδώ είναι ο μετασχηματιστής και οι ηλεκτρολυτικοί πυκνωτές. Μπορείτε να εξοικονομήσετε λίγο εάν αντικαταστήσετε τον σπειροειδή μετασχηματιστή με έναν κανονικό σχήματος W, εγκαταλείψετε τα LED και τις ασφάλειες στην έξοδο της μονάδας.
Δοκιμάσαμε μια έκδοση με ξεχωριστούς σταθεροποιητές για κάθε κανάλι TPA6120A2 (το μικροκύκλωμα έχει ξεχωριστούς ακροδέκτες τροφοδοσίας για κάθε κανάλι). Δεν ήταν δυνατό να ακουστεί ή να μετρηθεί η διαφορά, γεγονός που κατέστησε δυνατή τη σημαντική απλοποίηση της τροφοδοσίας.
Δεδομένου ότι όλα τα μικροκυκλώματα που χρησιμοποιούνται στον ενισχυτή έχουν χαμηλή ευαισθησία στο θόρυβο και τις παρεμβολές στα κυκλώματα τροφοδοσίας, καθώς και υψηλό επίπεδο καταστολής παρεμβολών κοινής λειτουργίας, η χρήση τυπικών ενσωματωμένων σταθεροποιητών στην παροχή ρεύματος αποδείχθηκε ότι είναι επαρκεί για την επίτευξη υψηλών επιδόσεων.
TPA6120A2
Ο Texas Instruments TPA6120A2 είναι ένας ενισχυτής ακουστικών υψηλής ποιότητας, υψηλής πιστότητας. Χρησιμοποιεί μια αρχιτεκτονική ενισχυτή με διαφορική είσοδο, έξοδο μονού άκρου και ανάδραση ρεύματος. Σε μεγάλο βαθμό χάρη στο τελευταίο επιτυγχάνεται χαμηλή παραμόρφωση και θόρυβος, ευρεία ζώνη συχνοτήτων και υψηλή απόδοση.
Το μικροκύκλωμα περιέχει δύο ανεξάρτητα κανάλια με ξεχωριστούς ακροδέκτες ισχύος. Κάθε κανάλι έχει χαρακτηριστικά:
- Ισχύς εξόδου 80 mW σε φορτίο 600 Ohm με τροφοδοτικό ± 12 V σε παραμόρφωση + επίπεδο θορύβου 0,00014%
- δυναμικό εύρος άνω των 120 dB
- επίπεδο σήματος/θορύβου 120 dB
- Εύρος τάσης τροφοδοσίας: ±5V έως ±15V
- Ρυθμός περιστροφής τάσης εξόδου 1300V/μs
- προστασία από βραχυκύκλωμα και υπερθέρμανση
Για σύγκριση, το επίπεδο παραμόρφωσης + θορύβου του μικροκυκλώματος "λαϊκού" LM386 είναι 0,2%. Αν και, φυσικά, οι υψηλές παράμετροι δεν εγγυώνται ήχο υψηλής ποιότητας. Για να επιτύχετε το μέγιστο αποτέλεσμα, πρέπει να λάβετε υπόψη τις συστάσεις του κατασκευαστή σχετικά με την επιλογή εξωτερικών στοιχείων και την τοπολογία PCB. Όλα αυτά βρίσκονται στην τεχνική τεκμηρίωση για αυτό το τσιπ.
AD8610
Το τσιπ AD8610 από την Analog Devices είναι ένας λειτουργικός ενισχυτής με τρανζίστορ φαινομένου πεδίου στην είσοδο, που παρέχει χαμηλές τάσεις μετατόπισης και μετατόπισης, χαμηλά επίπεδα θορύβου και χαμηλά ρεύματα εισόδου. Όσον αφορά το επίπεδο θορύβου και τον ρυθμό περιστροφής της τάσης εξόδου, αυτοί οι λειτουργικοί ενισχυτές είναι σε τέλεια αρμονία με το TPA6120A2.
Ωστόσο, μην είστε τεμπέλης και δοκιμάστε να τα αντικαταστήσετε με άλλους ενισχυτές λειτουργίας. Σύμφωνα με τη διάταξη pinout, το AD8610 είναι συμβατό με άλλα μικροκυκλώματα audiophile. Επιπλέον, πολλοί μουσικόφιλοι ισχυρίζονται ότι ακούνε διαφορά στον ήχο του op-amp!
Παθητικά εξαρτήματα
Δεν είναι όλες οι αντιστάσεις ίδιες! Και αν το επιτρέπει ο προϋπολογισμός σας, χρησιμοποιήστε μεταλλικές αντιστάσεις μεμβράνης σε αυτό το σχέδιο, οι οποίες είναι κάπως πιο ακριβές, αλλά έχουν χαμηλότερο θόρυβο και μεγαλύτερη σταθερότητα. Εάν θέλετε να εξοικονομήσετε χρήματα, θα πρέπει να εγκαταστήσετε αντιστάσεις μεταλλικού φιλμ τουλάχιστον στα κυκλώματα εισόδου (για το AD8610), όπου η ευαισθησία στο θόρυβο είναι η υψηλότερη.
Είναι καλύτερο να εγκαταστήσετε πυκνωτές φιλμ στη διαδρομή σήματος C23, C24, C29, C30. Ο κατασκευαστής συνιστά κεραμικούς πυκνωτές για κυκλώματα τροφοδοσίας μικροκυκλωμάτων.
Η κύρια απαίτηση για τους συνδέσμους σήματος είναι η αξιόπιστη επαφή. Στο σχέδιό του, ο συγγραφέας χρησιμοποίησε μια κανονική "βύσμα" για τη σύνδεση ακουστικών και επιχρυσωμένων υποδοχών RCA με μόνωση τεφλόν για τη σύνδεση του καλωδίου σήματος.
Το διάγραμμα κυκλώματος δείχνει μια έκδοση του ενισχυτή για λειτουργία από έναν προενισχυτή σωλήνα, στον οποίο ρυθμίζεται η ένταση. Εάν το σχέδιο προορίζεται να γίνει πιο ευέλικτο και καθολικό, τότε, φυσικά, συνιστάται να παρέχεται ο δικός του έλεγχος έντασης στην είσοδο. Για να επιτευχθεί η μέγιστη ποιότητα και να μην υποβαθμιστούν τα χαρακτηριστικά του ενισχυτή, θα πρέπει να χρησιμοποιηθεί εδώ ένα ποτενσιόμετρο υψηλής ποιότητας.
Η οικονομική έκδοση μπορεί να είναι προϊόντα από την Alpha ή το RadioShack που κοστίζουν περίπου $3. Για 40 $ μπορείτε να αγοράσετε ένα προϊόν ποιότητας ήχου από την ALPS. Η καλύτερη λύση είναι να χρησιμοποιήσετε έναν εξασθενητή ταινιών από το DACT ή το GoldPoint. Το κόστος τους είναι περίπου $170. Παρεμπιπτόντως, στο eBay μπορείτε να βρείτε παρόμοιους εξασθενητές κινεζικής κατασκευής μόνο με 30 $. Η βαθμολογία του ποτενσιόμετρου μπορεί να κυμαίνεται από 25-50 kOhm. Η χρήση βηματικού εξασθενητή, εκτός από την ευκολία του ελέγχου της έντασης του ήχου, εγγυάται επιπλέον την ίδια ρύθμιση και στα δύο στερεοφωνικά κανάλια, κάτι που είναι ιδιαίτερα σημαντικό σε έναν ενισχυτή ακουστικών.
Σχέδιο
Όλα τα δομικά στοιχεία (εκτός από τον μετασχηματιστή ισχύος) τοποθετούνται σε μία πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος. Εάν αποφασίσετε να χρησιμοποιήσετε ένα εξωτερικό τροφοδοτικό ή να το συναρμολογήσετε με διαφορετικό τρόπο, περίπου το 70% του PCB θα παραμείνει ελεύθερο.
Η διάταξη των στοιχείων φαίνεται στο σχήμα:
Κάντε κλικ για μεγέθυνση
Το σχήμα δείχνει ένα σχέδιο της πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος από την πλευρά των εξαρτημάτων:
Κάντε κλικ για μεγέθυνση
Το σχήμα δείχνει ένα σχέδιο της κάτω πλευράς της πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος:
Κάντε κλικ για μεγέθυνση
Μπορούν να παραληφθούν σχέδια πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος στη δημοφιλή μορφή SLayout
Το κύριο χαρακτηριστικό εγκατάστασης: στη θήκη στην κάτω πλευρά του TPA6120A2 υπάρχει ένα μαξιλαράκι επαφής περίπου 3x4 mm. Πρέπει να είναι συγκολλημένοιστην περιοχή στην πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος κάτω από το τσιπ, η οποία χρησιμεύει ως ψύκτρα.
Φωτογραφία της τελικής δομής:
Όταν το ενεργοποιήσετε για πρώτη φορά, θα πρέπει να αφαιρέσετε τις δύο ασφάλειες στην έξοδο του τροφοδοτικού και να βεβαιωθείτε ότι λειτουργεί. Εάν οι τάσεις εξόδου είναι κανονικές, αντικαταστήστε τις ασφάλειες. Ο ίδιος ο ενισχυτής δεν χρειάζεται ρύθμιση.
Η πλακέτα μπορεί να τοποθετηθεί σε θήκη κατάλληλων διαστάσεων, κατά προτίμηση μεταλλική, για να την προστατεύει από εξωτερικές παρεμβολές.
συμπέρασμα
Υποκειμενικά, ο ενισχυτής ακούγεται στο ίδιο επίπεδο με τον επαγγελματικό εξοπλισμό στούντιο. Σε σύγκριση με το LM386, αυτή η σχεδίαση έδειξε πιο απαλό, καθαρό και πιο λεπτομερή ήχο.
Το σχήμα αποδείχθηκε αρκετά ευέλικτο και εύκολα προσαρμόσιμο για να ταιριάζει σε διάφορες ανάγκες. Για παράδειγμα, ο ίδιος ο συγγραφέας συναρμολόγησε δύο αντίγραφα του ενισχυτή. Ένα σύμφωνα με το παραπάνω διάγραμμα για λειτουργία σε συνδυασμό με προενισχυτή σωλήνα. Το δεύτερο αντίγραφο σχεδιάστηκε για να λειτουργεί με ένα smartphone και έναν ενισχυτή κιθάρας, επομένως συμπληρώθηκε στην είσοδο με ένα φίλτρο παρεμβολής υψηλής συχνότητας και έναν έλεγχο έντασης. Επιπλέον, για να αυξηθεί το κέρδος (το smartphone παρήγαγε ανεπαρκές επίπεδο σήματος), οι τιμές των αντιστάσεων R6 και R14 άλλαξαν σε 2 kOhm.
Αλλάζοντας τις τιμές αυτών των αντιστάσεων, μπορείτε να αλλάξετε το κέρδος σε ένα ευρύ φάσμα.
Μια παραλλαγή της πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος ενισχυτή από τους "φίλους μας από τον Άρη", σχεδιασμένη για την εγκατάσταση στοιχείων σε "τυποποιημένα" πακέτα (δεν χρησιμοποιούνται πακέτα DIP στο σχεδιασμό μικροκυκλωμάτων):
Κινούμενη επίδειξη του πίνακα από όλες τις γωνίες
