Egyszerű, kiváló minőségű fejhallgató-erősítő. A Hu egy fejhallgató erősítő. Ház készítése erősítőhöz

Egy fejhallgató-erősítő áramkör, amely mindenképpen figyelmet érdemel. A kimeneti áram kétszerese, és a jelútban nincsenek csatoló kondenzátorok. Ugyanakkor a fejhallgató-erősítő áramköre nagyon egyszerű és érthető.

Frissítve : A bemeneti leválasztó kondenzátort eltávolították az áramkörből. A bemeneti ellenállások értékei megváltoztak.

Fejhallgató erősítő áramkör

Rendszeres vándorlás végtelen kiterjedéseken szeméttelepek a tudás tárháza – az internet – érdekes lelethez vezetett. Ez volt PDF fájl Burr Browntól. Ez inspirált egy op amp fejhallgató-erősítő létrehozására. A potenciális ellenség nyelvéből a neve szó szerint a következőképpen fordítható: A kimeneti áram megduplázása a terheléshez két OPA2604 audio op-erősítővel .

A fájl két oldalból áll, ahol csak az első értékes. Az ott bemutatott fejhallgató-erősítő áramkört átrajzolták, és megszabadultak a felesleges okos feliratoktól.

Ismerje meg erősítőnk jövőbeli szívét. Pontosabban, ez egy csatorna diagramja. 2 csatornánk lesz, ami azt jelenti, hogy két kettős műveleti erősítőre lesz szükségünk ( OU ).

A műveleti erősítők kimeneteinek védelméhez 51 Ohm ellenállású R3 és R4 ellenállások szükségesek.

Mi ennek az erősítőnek a "trükkje"?

A séma egyáltalán nem új, és a 90-es évek adatlapjaiból ismert. De az áramkör érdekessége, hogy mindkét műveleti erősítő ugyanazt a jelet erősíti. De ez nem hídkapcsolat. Mindkét op-amp kimeneti jele fázisban van, és a kimeneti áramuk összeadódik.

Ez a beépítés megoldja a sok műveleti erősítő alacsony kimeneti áramának problémáját. Ez jelentősen megnöveli az erősítőben használható műveleti erősítők számát. Most már elég, ha minden műveleti erősítő 35-40 mA kimenő áramot tud adni, csatornánként egy műveleti erősítő esetén 70-80 helyett.

A maximális kimeneti áram értéke mindig az op-amp adatlapján van megadva.

Nyereség

A jelerősítési tényezőt ellenállások határozzák meg R1 És R2 . Pontos értékét a következő képlet határozza meg:

K= 1+ R2/R1

Ha egy 1 voltos jelszintű lineáris kimenetre összpontosítunk, akkor a legtöbb fejhallgató esetében a három erősítés is elég lesz. Három szinten leszünk.

Kívánatos, hogy az erősítést beállító ellenállások pontosak legyenek nem rosszabb, mint ±1% . Az üzletekben gyakran nincs nagy választék a precíziós ellenállásokból. De ebben az esetben meg lehet boldogulni az azonos értékű ellenállásokkal.

A szekrény tárolóiban 7,5 kOhm-os precíziós ellenállásokat találtak, amelyekből lett az ellenállás R1 . Mint R2 két 7,5 kOhm-os ellenállást kötöttek sorba. Ugyanezt megteheti két 15 kOhm-os ellenállás párhuzamos csatlakoztatásával, mint R1 , és egy 15 kOhm-os ellenállás as R2 .

Az erősítés megváltoztatásához jobb az ellenállást cserélni R2 . Az op-amp áramkörökhöz általában 1÷100 kOhm névleges értékű ellenállások használata javasolt. Ellenállás R1 ezért egy másik fontos funkciót is ellát majd 7,5 kOhm használata javasolt.

Végezzük el a sémát

A dokumentumban bemutatott diagram kissé hiányos, és csak a legfontosabb dolgokat tükrözi. A normál működéshez az áramkört ki kell egészíteni bemeneti áramkörökkel, valamint párhuzamosan az ellenállással R2 egy kis kondenzátort kell hozzáadni. Az op-erősítő öngerjesztésének megakadályozása érdekében szükséges.

Először is, ne találjuk fel újra a kereket, és ne kölcsönözzük a bemeneti áramkört egy fejhallgató-erősítőtől FiiO Olympus E10. Ebben az esetben az erősítőnk áramköre a következő formában lesz:

Az ábra egy DIP8-as csomagban lévő kettős műveleti erősítő lábait mutatja. Az áramkör teljesen működik, és nem igényel semmilyen konfigurációt.

Távolítsuk el a kondenzátort a bemenetről

Az op-amp egyformán jól erősíti az AC és DC feszültséget. Kondenzátor( C1 ) szükséges a bemeneti egyenfeszültség lekapcsolásához. Egyrészt a normál jelforrások nem biztosítanak állandó kimenetet. Másrészt, ha hirtelen megjelenik, akkor le kell vágni. Vagy akár ki is égetheti a fejhallgatót.

De az emberek aktívan nem akarnak extra kondenzátorokat látni a jelútban, ezért kiszállunk belőle.

Újra olvasni" Az áramkör-tervezés művészete» Horowitz és Hill megtalálták, amit kerestem. AC erősítő beszerzéséhez egy hasonló kondenzátort kell beépíteni C1 , soros ellenállással R1.

Ebben az esetben az op-amp visszacsatolása csak váltakozva működik, és nem lesz szükség kondenzátorra a bemeneten. Ezért biztonságosan mozoghat C1 az erősítő bemenetétől az áramkörbe Visszacsatolás OU.

Eredmény ( R1 , C1 ) lekapcsolja mind az egyenfeszültséget, mind az infra-alacsony frekvenciákat ( <10Гц ). Nem hordoznak hasznos információkat, de jelentősen terhelik az erősítőt árammal.

Ezenkívül a kondenzátor ilyen beépítése csökkenti az op-erősítő feszültség-kiegyensúlyozatlanságát a bemeneteken. És egyébként fel is erősítik és belekeverik a kimeneti jelbe. Ebben az esetben a visszacsatoló áramkörben lévő kondenzátor gyakorlatilag nincs hatással a hangra, ellentétben a bemeneti kondenzátorral. Általában csak pólusok vannak az ilyen átrendeződésből.

Bemeneti ellenállások

A kondenzátor bemenetről való eltávolítása kénytelen volt közelebbről megvizsgálni az ellenállásokat R5 És R6, a bejáratnál maradva. Miért van rájuk egyáltalán szükség, és hogyan kell kiszámítani?

Ellenállás R5 kompenzálónak nevezik, és szükséges az egyenlő ellenállás biztosításához az egyes bemenetek és a föld között. Értékét az ellenállások párhuzamos ellenállásaként határozzuk meg R1 És R2 .

Mi azonban következetesen R1 van egy kondenzátor C1. A kondenzátor ellenállása a frekvenciától függ, és hozzáadódik az ellenállás ellenállásához. A kondenzátor ellenállását egy bizonyos frekvencián a következő összefüggés határozza meg:

R C = 1 / (2 × π × F × C) ,

Ahol F Gegritsiben, VAL VEL Faradban és R C Omahában

Az ellenállás meghatározására R5, Először egy 2,2 μF kapacitású kondenzátor ellenállásértékeit számítottuk ki 20 Hz és 20 kHz frekvenciákon. Ezután mindkét esetben kiszámították a kompenzáló ellenállások értékeit. Kiderült, hogy az ellenállás ellenállása R5 között kell feküdnie 8,91 kOhm (20 Hz-re) És 6,81 kOhm (20 kHz-re). Habozás nélkül beraktam 7,5 kOhm.

Az erősítő invertáló bemenetét kondenzátorral véglegesen leválasztottuk a földről. De a műveleti erősítőt AC és DC áramon keresztül is a földre kell kötni. Erre való az ellenállás. R6 . Értékét 75 kOhm-ra választották. De használhat 100 kOhm-ot is. Nem javaslom, hogy 75 kOhm alá állítsa, 50 kOhm változóval. Ellenállással együtt R5 elkezdik megkerülni a bemeneti változó ellenállást.

A kimenet is kissé módosult a diagramon. Az R3 és R4 értékeit 10 Ohm-ra csökkentették, és egy azonos ellenállású R7 ellenállást sorba kapcsoltak velük. Ennek a kimeneti jelek jobb összegzését kell biztosítania.

Erősítő tápegység

Az áramminőség nagyon fontos a hangzás szempontjából. Ezt az áramkört bipoláris tápfeszültségre tervezték. Ez megkímél minket attól, hogy szükségtelen részleteket kelljen hozzáadnunk a hangúthoz, és összességében jobb a hangzás szempontjából.

Ma már léteznek ±1,5V-ról üzemelő opampok, de a legtöbb opamp ±3V-tól ±18V-ig terjedő bipoláris tápfeszültséggel működik. Az optimális feszültség ±12 V, ami a legtöbb op-amp tápellátási határain belül van.

A maximális tápfeszültség pontos értékeit az adott mikroáramkörök dokumentációjában kell megtalálni.

Alkatrész minőség

Nem szükséges azonnal drága alkatrészeket vásárolni. Kezdetben beszerezhet valamit a legközelebbi rádióalkatrész-üzlet kínálatából, és fokozatosan kicserélheti azokat jobb minőségű alkatrészekre. A tábla bármely részen működik.

Kondenzátor C1 nem polárisnak kell lennie. Jobb polipropilén vagy film. Jobb a C2 kerámia kondenzátor használata. A kondenzátorok pontossága nem túl fontos. de jobb 5%-nál nem rosszabb pontossággal használni.

A műveleti erősítők árai nagyon eltérőek, és a drágább nem mindig jelent jobb hangzást. Először is telepíthet valami olcsót és elérhetőt, például a szeretett NE5532-t (0,3 USD). Nagyon kívánatos, hogy Phillips gyártsa.

Ezt követően annyit játszhatsz az op-amp cseréjével, amennyit csak akarsz. Ha a magasabb osztályú op-erősítőket vesszük, akkor az OPA2134, OPA2132, OPA2406, AD8066, AD823, AD8397… hangzásban jól beváltak.

Nem javaslom a mikrochipek AliExpress-ből vagy más kínai üzletekből történő megrendelését. Elég sok vélemény van arról, hogy a mikroáramkörök nem eredetiek. Igen, az op-amp fog működni, ahogy kell, de lehet, hogy nem az általad megrendelt OPA2134, hanem egy meglehetősen olcsó TL061 OPA2134 felirattal...

Következtetés

Az így létrejött, OPA2132-re szerelt, ±5 V tápfeszültség mellett is működő erősítő áramkör szabadon lendíti a meglehetősen szűk Sennheiser HD380 Pro-t.

Nem szeretem olyan szubjektív kifejezésekkel leírni a hangzást, mint „a magasok kristálytiszták” vagy „a mélyek melegek”, csak annyit mondok, hogy jó op-erősítő használata esetén ez a fejhallgató-erősítő megfelelő hangerővel és kimeneti teljesítménnyel rendelkezik. . Ugyanakkor nem igényel semmilyen beállítást, és minimális alkatrészt használ, miközben megfelelő hangminőséget biztosít.

A megfontolt áramkör egy hordozható fejhallgató-erősítő létrehozásának ötletéhez vezetett. Így került szóba . Ennek lényege, hogy a semmiből saját kezűleg készítsen egy hordozható fejhallgató-erősítőt.

Az anyag kizárólag a helyszínre készült

Ahogy mondani szokás, minden zseniális egyszerű. Ez az erősítő minimális alkatrészből áll, lehetővé téve, hogy a jel minimális elemen áthaladjon, és ezáltal megóvja az ezen elemek által okozott torzulástól.

Az erősítő 500 mW teljesítményű. Az OPA2134-hez hasonló chip használatakor a számított torzítási szint 0,001%. Terhelési ellenállás 32-300 Ohm.

Az R1-re és R2-re hangerőszabályzó van szerelve, vagy inkább egy dupla ellenállás. A bemeneten 4,7 és 0,47 µF-os kondenzátorokból álló szendvics található, amely lehetővé teszi a maximális linearitás elérését. Az IC1.1-re és IC1.2-re 4-es erősítéssel rendelkező invertáló erősítők vannak összeszerelve, majd a tranzisztoros átjátszók. Az OOS-t R6 és R5 alkotja. Az R11 és az R12 korlátozza az op-amp-tól az átjátszók alapjaihoz folyó áramot; ez megkönnyíti az op-erősítő életét, és egy kicsit kevesebb a torzítás. Az R7, R8, R9, R10 korlátozza az átjátszó tranzisztorok áramát és védi őket az átmenő áramoktól. Az áramkört bipoláris feszültség táplálja, és beépített szűrőáramkörökkel rendelkezik a 7812 és 7912 stabilizátor chipeken. A kimeneten kondenzátorok vannak, amelyek megakadályozzák, hogy az egyenfeszültség elérje a kimenetet.

Használhatja az LM358-at IC1-ként a legolcsóbb lehetőségként, de a jó minőségű hang érdekében azt tanácsolom, hogy használjon drágább analógot.

A nyomtatott áramköri lap a csatlakozók kivételével minden elemet tartalmaz. Mérete mindössze 50x50mm. Ezt a méretet azzal a céllal választották, hogy a jövőben a kínaiaktól rendeljenek táblákat, beleférve a legolcsóbb 5x5 cm-es tételbe. Általában véve ezt a projektet eredetileg kereskedelmi fejlesztésnek tervezték, de mégis úgy döntöttem, hogy nyilvánosan elérhetővé teszem.

Az első tábla plotteres alkalmazási módszerrel készült:

A tengely kicsi, ezért a rögzítés szabványos változó ellenállású anyával történik. Az összeszerelt készülék így néz ki:

Radioelemek listája

Kijelölés	típus	Megnevezés	Mennyiség	jegyzet	Üzlet	A jegyzettömböm
IC1	Műveleti erősítő	OPA2134	1	LM358		Jegyzettömbhöz
	Lineáris szabályozó	LM79L12	1			Jegyzettömbhöz
	Lineáris szabályozó	LM78L12	1			Jegyzettömbhöz
VT1, VT3	Bipoláris tranzisztor	BC547	2			Jegyzettömbhöz
VT2, VT4	Bipoláris tranzisztor	BC557	2			Jegyzettömbhöz
R1, R2	Változtatható ellenállás	50 kOhm	2			Jegyzettömbhöz
R3, R4	Ellenállás	47 kOhm	2			Jegyzettömbhöz
R5, R6	Ellenállás	200 kOhm	2			Jegyzettömbhöz
R7-R12	Ellenállás	10 ohm	6			Jegyzettömbhöz
		1000 µF	4			Jegyzettömbhöz
	Elektrolit kondenzátor	100 µF	2			Jegyzettömbhöz
	Elektrolit kondenzátor	10 µF	2

Az eredmények szerint felmérés A „félvezetőkre” összeállított fülhallgatók nyertek. Ezért velük kezdjük építőkészleteinket.

Néhány nagyon egyszerű diagrammal szeretném kezdeni. Nem alkalmasak a tervezői szerepre, de megfontolásuk talán elvezet bennünket egy olyan sémához, amely véleményünk szerint a tervező alapját képezi.

Szóval, kezdjük.

Az előző cikkben már említettük, hogy egy fejhallgató-erősítőnek mindenekelőtt két fő problémát kell megoldania.

Először is ki kell töltenie a jelforrás kimenetét. Az audiokimenet alacsony impedanciájú terhelés mellett történő működtetése a torzítás erőteljes növekedéséhez (a nagy áramterhelés miatt) és a frekvenciamenet romlásához vezet (alacsony frekvenciájú és néha nagyfrekvenciás átfordulás). Árampuffer erősítő alkalmazása megakadályozza ezeket a jelenségeket.

Másodszor, a normál hangerő biztosításához nagy impedanciájú fejhallgatóknál (és hangerőtartalék az alacsony impedanciájú fejhallgatóknál), a fülhallgatónak rendelkeznie kell némi feszültségnöveléssel.

Alacsony impedanciájú fejhallgató használatakor nincs mindig szükség további erősítésre. Ilyen esetekben az erősítőt árampufferként használják. Néha a legegyszerűbb sémák is használhatók ebben a minőségben. Például, mint a képen. Ezek rendszeres átjátszók. Összeszerelhetők mind bipoláris, mind térhatású tranzisztorokkal.

A legprimitívebb diagram a bal oldalon található. Az egyszerűség a fő előnye (talán az egyetlen). A nagy nemlinearitás, a nagy kimeneti impedancia, a nagyon alacsony hatásfok (még az A osztályú áramkörök szabványai szerint is) stb. gyakorlati szempontból nem túl érdekes.

Van értelme egy kicsit bonyolítani. Cseréljük ki az emitter ellenállást egy áramforrásra (jobb oldali ábra). Egy ilyen rendszernek már joga van az élethez. Alacsony kimeneti impedanciát érhet el, növelheti az erősítő azon képességét, hogy áramot szállítson a terheléshez, jelentősen javítja a linearitást stb.

Érdemes néhány szót ejteni az áramforrás nemlinearitásáról. Általában a linearitás nem túl magas, és függ a nyugalmi áramtól, a fejhallgató ellenállásától és a használt tranzisztor típusától. A teljes harmonikus szint elérheti a tized százalékot. De a torzítási spektrum kedvező, rövid, a második harmonikus túlsúlyával. Például: 200 mA nyugalmi áram mellett (32 Ohm fejhallgató) a második felharmonikus szintje kb. 0,1%, a harmadiké 0,01% és a magasabb rendű harmonikusok nem észlelhető. Egy ilyen erősítőnek tisztán kell szólnia.

Ha nagy impedanciájú (és gyakran alacsony impedanciájú) fejhallgatóval dolgozik, fel kell erősíteni a jelet. A hangerő biztosítása nagyon jótékony hatással van a lejátszás minőségére. Tekintsük a legegyszerűbb sémát. (Lásd a képen)

Az ilyen áramköröket néha még teljes értékű akusztikával való együttműködésre is használják. A döntés nem mindenkié. Az áramkör előnye az egyszerűség és a kedvező torzítási spektrum (második harmonikus). A hang színe meglehetősen erős, karaktere a kiválasztott tranzisztortól, a nyugalmi áramtól és a terhelési ellenállástól függ. Valószínűleg nem alkalmas a tiszta, pontos hangzás szerelmeseinek.

A felharmonikusok magas szintje a kaszkád alacsony impedanciájú terhelés melletti nem megfelelő működésének a következménye. Ha további puffert teszünk az erősítő kimenete és a fejhallgató közé (például az elején tárgyalt), akkor új áramkört kapunk.

A feszültségerősítő linearitása jelentősen megnő, és a teljes áramkör hangjellemzőit elsősorban a kimeneti pufferfokozat határozza meg.

A legtöbb esetben ez az egyszerű áramkör elegendő ahhoz, hogy a fejhallgatót a laptop hangkártyájához illessze. Ugyanakkor a lejátszás minősége javul.

Most beszéljünk az erősítő jellemzőinek javításának további módjairól.

Ez a probléma eleve megoldható. Például a nyugalmi áram növelésével vagy egy lineárisabb tranzisztor kiválasztásával. Fizetnie kell ezért a bonyolultság és a költségek miatt. A méretek is növekedni fognak. Ez a módszer jelentősen javíthatja a teljesítményt, de vannak más, kevésbé egyszerű módszerek is a javításra.

Az objektív paraméterek növelésének gyakoribb módja a séma jelentős bonyolítása és egy közös operációs rendszer bevezetése. Az áramkör kompakt és gazdaságos marad, de nehéz reprodukálni, összeszerelni és konfigurálni. Ugyanakkor az ára is emelkedni fog.

Ezért véleményünk szerint ezen lehetőségek egyike sem megfelelő a tervező számára. Hiányzik belőlük a sokoldalúság.

Univerzálisabb megoldás lehet egy op-amp-ot használó áramkör, további kimeneti pufferrel. Az ábrán egy példa verzió látható.

Fő tulajdonsága a nagyon tiszta hangzás. És véleményünk szerint pontosan ilyennek kell lennie egy tranzisztoros erősítőnek. A díszített hangzáshoz pedig jobb hibrid erősítőket használni.

Maga az áramkör hagy némi szabadságot a hangbeállításokban. Ez az op-erősítőket is helyettesíti (kevésbé zajos, több/kevésbé gyors stb.). Ha szükséges, cserélje ki a kimeneti tranzisztorokat, válassza ki azok működési módját (ami befolyásolja a hangba bevitt színeket).

A tömítés megváltoztatásával lefedheti a teljes erősítő operációs rendszerét, vagy csak az op-erősítőt. Mindegyik lehetőség érdekes a maga módján. A teljes operációs rendszer erősítő lefedésekor nagyon magas linearitás érhető el, a teljes harmonikus torzítás ezred százalékos lesz. A kimeneti puffer kizárása az operációs rendszer hurokból a második harmonikus növekedéséhez vezet („eufonikus” torzítás). Ezen kívül lesz még néhány változás, ami a hangzást befolyásolja. Nagyon valószínű, hogy valaki érdekesebbnek fogja találni ezt a hangzást. A végfok nyugalmi árama a használt fejhallgató igényeinek megfelelően választható (alapértelmezésben 200mA-re állítanám).

Az ilyen áramkör egyéb előnyei között megjegyezném, hogy a tápfeszültségek széles skáláján dolgozhat (beállítások vagy változtatások nélkül), valamint az összeszerelés és a konfiguráció egyszerűsége.

Valaki hasznosnak találhatja azt is, hogy a készülékből könnyedén alakítható jó minőségű, akusztikára szolgáló végerősítő (A osztály). De ez, ahogy mondani szokás, egy másik történet (ha valakit érdekel, arról külön mesélek).

Ennek a fülhallgatónak a hangminőségét tesztelték, és kiváló. Hasonló áramkört használnak az erősítőben is, amelynek megjelenését a tervezőről szóló összes jegyzetünket kísérő fényképeken is bemutattuk.

Ahogy mondják, mindenem megvan. Szeretném tudni, mit gondolsz erről az egészről?

Üdvözlettel: Konstantin M

A Gamma projektnek szentelt összes cikk megtalálható a navigátoron keresztül

A „Gamma” erősítőtervezőt megrendelheti weboldalunkon: AL „Filosophy of Sound”

Közösség a kivitelezők megbeszéléséhez - "Elektronikus kivitelezők". Csatlakozz hozzánk.

Egy új fejhallgató-kimenet nélküli hangkártya vásárlása miatt szükségem volt egy megfelelő minőségű fejhallgató-erősítőre, amely képes meghajtani kedvenc TDS-4-emet. Az erősítőnek kompaktnak, könnyen összeszerelhetőnek és beállíthatónak, alacsony zajszinttel és torzítással kellett rendelkeznie. Ennek eredményeként az összeszerelt erősítő megfelelt a fenti követelményeknek.

Az erősítő karakterisztikáját az RMAA 6 programmal mértük Egycsatornás elrendezést teszteltünk (MONO módban működött a program), mérési eredmények:

Frekvenciaválasz egyenetlensége (40 Hz – 15 kHz tartományban), dB: +0,05, -0,74

Zajszint, dB (A): -90,9

Dinamikus tartomány, dB (A): 90,9

Harmonikus torzítás, %: 0,0014

Intermodulációs torzítás + zaj, %: 0,010

Intermoduláció 10 kHz-en, %: 0,0084

Az erősítő az op-amp + kimeneti tranzisztor pufferáramkör szerint épül fel. A műveleti erősítő biztosítja a nagy nyitott hurkú erősítést, amely a harmonikus torzítás elnyomásához szükséges mély visszacsatolás mellett. A kimeneti puffer úgy hajtja végre az áramerősítést, hogy a fejhallgató tekercs alacsony ellenállását a műveleti erősítő alacsony teljesítményű kimenetéhez igazítja. Az áramkör kettős nagy sebességű K574UD2 műveleti erősítőt használ. A jel a forrásból a C3 leválasztókondenzátoron és az R1 ellenálláson keresztül az op-erősítő nem invertáló bemenetére kerül. Az R4 ellenállás beállítja az erősítő egyenáramú működési pontját. A C1, C2, R2, R3 elemek az op-amp frekvenciakorrekcióját biztosítják. A kimeneti puffer egy „párhuzamos” áramkör szerint készül. Ezt az áramkört azért választottuk, mert hiányzik belőle a hagyományos push-pull áramkörökhöz kapcsolódó tranziens torzítás. Ha hasonló paraméterekkel rendelkező tranzisztorokat használunk, az elődöntő és a végső kaszkád bázis-emitter csomópontjainál a feszültségesések kölcsönösen kompenzálódnak. A közös hűtőbordára szerelt puffertranzisztorok kölcsönösen termikusan stabilizálják egymást. Az op-amp és a puffer fokozatot egy közös 100% OOS fedi egyen- és váltakozó áramra, az áramkör erősítése 1.

C3 filmkondenzátor használata javasolt. C1, C2, C6, C7 – kerámia. Minden ellenállás MLT-0.125 típusú (vagy importált analóg). VT1 KT315G, VT2 KT361G, VT3 KT815G, VT4 KT814G tranzisztorok. Célszerű lenne a KT815G és KT814G tranzisztorokat VT1 és VT2-ként használni, az azonos paraméterek és a négy puffertranzisztor hőkontaktusának egyszerű megszervezése miatt. Az op-amp bármely más nagy sebességűre cserélhető a korrekciós elemek készletének és a nyomtatott áramköri lap elrendezésének megfelelő változtatásával. Az erősítőt bipoláris, nem stabilizált tápegység táplálja. A tápegység egy 220/20-as transzformátort használ, amely a szekunder tekercs felezőpontjáról van lecsapva. Bármilyen diódahíd 50V feszültséghez és 1A áramerősségig. Lehetőség van az 1N4001-1N4007 sorozatú diódák használatára. A C4, C5 kondenzátorok kapacitása legalább 1000 µF (én 4700 µF-ot használtam)

A megfelelően összeállított erősítő nem igényel beállítást. Ellenőrizni kell az áramfelvételt (kb. 30 mA kétcsatornás erősítő esetén) és a kimeneti állandó feszültséget.

Az erősítő és a tápegység részei egy közös, 35x78 mm-es táblán vannak elhelyezve. Az egyes csatornák tranzisztorai szigetelő tömítéseken keresztül egy közös U alakú hűtőbordához vannak rögzítve. A hűtőborda területe nem fontos, a lényeg az, hogy ez biztosítja a tranzisztorok hőkontaktusát.

A nyomtatott áramköri lap egyrétegű, jumperekkel, Sprint Layout 5-ben lefektetett. A szerzői változatban nem fóliás NYÁK-t használtak, az alkatrészeket lyukakba szerelték be, a csapokat rézhuzallal kötötték össze.

Irodalom:

Egy amatőr rádiókomplexum erősítő blokkja. A. Ageev, Radio No. 8, 1982

A Sapphire asztali fejhallgató-erősítő – http://phonoclone.com/diy-sapp.html

Ha Ön a szerencsés tulajdonos csöves erősítő, akkor nagy valószínűséggel, ha egyedül, fejhallgatón keresztül szeretné hallgatni kedvenc dalait, akkor a fejhallgató kimenetének hiánya okozta kellemetlenségekkel kell szembenéznie.

És a drága vagy nem túl drága okostelefonok és táblagépek tulajdonosainak is nehéz dolguk van - ezek az eszközök leggyakrabban nem képesek pumpálni kiváló minőségű, nagy impedanciájú fejhallgató. Ezért kedvenc kompozíciói teljesen másként szólnak, mint a professzionális berendezéseken.

Természetesen, ha igazi zenerajongó vagy, és a zene értékesebb számodra, mint a pénz, akkor semmi sem akadályoz meg abban, hogy előerősítőt 6000 dollárért, fejhallgató-erősítőt 5000 dollárért, magát a fejhallgatót pedig 2000 dollárért vegyen. És ugorj bele a nirvánába... Viszont ha nem olyan rózsás a pénzhelyzet, vagy mindent magad szeretsz csinálni, akkor kiderül, hogy mindössze... 30 dollárért tudsz jó minőségű fejhallgató-erősítőt építeni.

Miért van rá szükséged???

Precíziós erősítőre van szüksége? Ez a zenei preferenciáidtól és szokásaidtól függ. Ha megszokta, hogy „futás közben”, azaz hordozható eszközökről hallgat zenét séta, kocogás, edzőteremben és más hasonló helyeken, akkor az alább leírt projekt nem neked való. Csak próbáljon meg olyan fejhallgatót választani, amelyik a legmegfelelőbb tulajdonságokkal és hangzással illik készülékéhez.

Ugyanezt kell tennie, ha olyan zenei stílusokat kedvel, ahol erős a jeltorzítás, például rock, heavy metal és hasonlók.

Ha azonban inkább csendes, kényelmes környezetben szeretne zenét hallgatni otthon vagy az irodában, és az ízlése az élő és természetes zenék, például a klasszikus, a jazz vagy a tiszta vokál felé hajlik, akkor értékelni fogja a hangminőséget és a pontosságot. precíziós erősítő plusz kiváló minőségű fejhallgató.

Lehetőségek

Tegyük fel, hogy úgy dönt, hogy fejhallgató-erősítőre van szüksége. Mi a következő lépés? Az interneten sok olyan projektet találhat, amely mindenütt jelen van LM386. A mikroáramkör népszerűvé vált nagy megbízhatósága, alacsony költsége, egypólusú tápegységgel való munkaképessége és kis számú külső elem miatt. Az ilyen erősítők általában jól működnek olcsó fejhallgatókkal, de mindezek az előnyök elhalványulnak az LM386 és a jól megtervezett diszkrét vagy ASIC erősítő zaj- és torzítási szintjéhez képest.

Ha körülbelül 30 dollárja van, és nem fél a felületre szerelhető elemekkel (SMD elemekkel) dolgozni, akkor az itt bemutatott projekt pontosan az, amire szüksége van.

Ötletek és séma

A rendszer kialakítása során a következő szempontokat vették figyelembe:

• Az erősítőt egy csöves előerősítő vagy elektromos gitárerősítő viszonylag nagy impedanciájának kell meghajtania. Más szóval, a bemeneti impedanciának könnyen hangolhatónak kell lennie a különböző kimeneti impedanciájú forrásokhoz.
• kis számú komponens. Ezért a tranzisztorok helyett mikroáramköröket választottak.
• alacsony nyereség és teljesítmény. Meg kell ringatni érzékeny dinamikus fejhallgató, nem a hangszórórendszer.
• Az erősítőnek képesnek kell lennie a nagy impedanciájú fejhallgatók kezelésére. A szerző Sennheiser HD 600-at használ (ellenállás 300 Ohm).
• a lehető legalacsonyabb zajt és torzítást érje el.

Sematikus ábrája precíziós fejhallgató erősítőábrán látható:

kattints a kinagyításhoz

Ennek a kialakításnak a kidolgozásakor olyan gyártók mikroáramköreit vették figyelembe, mint a National Semiconductor, a Texas Instruments és mások. Sok hasznos információ található a Headwize forrásain és a DiyAudio fórumain.

Ennek eredményeként a választás a Texas Instruments precíziós fejhallgató-meghajtójára esett TPA6120A2és műveleti erősítők AD8610 az Analog Devices részből a bemeneti pufferhez.

Az áramkör viszonylag egyszerűnek bizonyult, bipoláris tápegységgel. Ha biztos abban, hogy a jelforrás kimenetén nincs egyenáramú komponens, akkor a csatoló kondenzátorok (C24 és C30) a H1 és H2 jumperekkel kizárhatók az útból.

A tápegység ±12V kimeneti feszültséget biztosít akár 1A terhelés mellett. Diagramja az ábrán látható:

kattints a kinagyításhoz

Az audiofil kialakításokban gyakran a tápegység költsége többszöröse, mint magának az erősítőnek a költsége. Itt egy kicsit jobbnak bizonyult - a tápegység elemeinek költsége körülbelül 50 dollár, és a legdrágább elemek itt a transzformátor és az elektrolit kondenzátorok. Kicsit spórolhat, ha a toroid transzformátort normál W-alakúra cseréli, elhagyja a LED-eket és a biztosítékokat az egység kimenetén.

Minden TPA6120A2 csatornához külön stabilizátorral rendelkező változatot teszteltünk (a mikroáramkör minden csatornához külön tápérintkezőkkel rendelkezik). Nem lehetett hallani, mérni a különbséget, ami jelentősen leegyszerűsítette a tápellátást.

Mivel az erősítőben használt összes mikroáramkör alacsony zaj- és interferenciaérzékenységgel rendelkezik a tápellátási áramkörökben, valamint magas szintű a közös módú interferencia elnyomása, a szabványos integrált stabilizátorok használata a tápegységben elegendő a nagy teljesítmény eléréséhez.

TPA6120A2

A Texas Instruments TPA6120A2 egy kiváló minőségű, nagy hűségű fejhallgató-erősítő. Erősítő architektúrát használ differenciális bemenettel, egyvégű kimenettel és áram-visszacsatolással. Leginkább az utóbbinak köszönhető az alacsony torzítás és zaj, széles frekvenciasáv és nagy teljesítmény.

A mikroáramkör két független csatornát tartalmaz, külön tápérintkezőkkel. Minden csatornának vannak sajátosságai:

• 80 mW kimeneti teljesítmény 600 Ohm-os terhelésre ± 12 V tápellátással torzítás + zajszint mellett 0,00014%
• dinamika tartomány 120 dB felett
• jel/zajszint 120 dB
• Tápfeszültség tartomány: ±5V és ±15V között
• kimeneti feszültség 1300V/µs
• rövidzárlat és túlmelegedés elleni védelem

Összehasonlításképpen a „népi” LM386 mikroáramkör torzítása + zajszintje 0,2%. Bár természetesen a magas paraméterek nem garantálják a kiváló hangminőséget. A maximális eredmény eléréséhez figyelembe kell vennie a gyártó ajánlásait a külső elemek kiválasztására és a PCB topológiájára vonatkozóan. Mindez megtalálható a chip műszaki dokumentációjában.

AD8610

Az Analog Devices AD8610 chipje egy műveleti erősítő térhatású tranzisztorokkal a bemeneten, amely alacsony ofszet- és driftfeszültséget, alacsony zajszintet és alacsony bemeneti áramot biztosít. A zajszint és a kimeneti feszültség elfordulási sebessége tekintetében ezek a műveleti erősítők tökéletes összhangban vannak a TPA6120A2-vel.

Azonban ne legyen lusta, és próbálja kicserélni őket más műveleti erősítőkre. A kivezetés elrendezése szerint az AD8610 kompatibilis más audiofil mikroáramkörökkel. Ráadásul sok zenerajongó azt állítja, hogy különbséget hall az op-amp hangjában!

Passzív komponensek

Nem minden ellenállás egyforma! És ha a költségvetés megengedi, használjon fémfólia ellenállásokat ebben a kialakításban, amelyek valamivel drágábbak, de alacsonyabb zajszinttel és nagyobb stabilitásúak. Ha pénzt akarunk megtakarítani, akkor legalább a bemeneti áramkörökbe (AD8610-nél) érdemes fémfólia ellenállásokat beépíteni, ahol a legnagyobb a zajérzékenység.

Jobb filmkondenzátorokat telepíteni a C23, C24, C29, C30 jelútra. A gyártó kerámia kondenzátorokat ajánl mikroáramkörök tápáramköreihez.

A jelcsatlakozók fő követelménye a megbízható érintkezés. Tervezésében a szerző rendes „jack”-et használt a fejhallgatók csatlakoztatására, a jelkábel csatlakoztatásához pedig teflon szigetelésű, aranyozott RCA csatlakozókat.

A kapcsolási rajz az erősítő egy változatát mutatja csöves előerősítőről történő működésre, amelyben a hangerőt szabályozzák. Ha a kialakítást rugalmasabbá, univerzálisabbá kívánják tenni, akkor természetesen célszerű saját hangerőszabályzót biztosítani a bemeneten. A maximális minőség elérése és az erősítő jellemzőinek ne rontása érdekében itt jó minőségű potenciométert kell használni.

A költségvetési változat az Alpha vagy a RadioShack termékei lehetnek, amelyek körülbelül 3 dollárba kerülnek. 40 dollárért vásárolhat audiofil minőségű terméket az ALPS-től. A legjobb megoldás egy DACT vagy GoldPoint szalagcsillapító használata. Áruk körülbelül 170 dollár. Az eBay-en egyébként mindössze 30 dollárért találhatunk hasonló kínai gyártmányú csillapítókat. A potenciométer névleges értéke 25-50 kOhm tartományban lehet. A lépéscsillapító használata a kényelmes hangerőszabályozáson túl mindkét sztereó csatorna azonos beállítását garantálja, ami különösen fontos egy fejhallgató-erősítőnél.

Tervezés

Minden szerkezeti elem (kivéve a teljesítményváltót) egy nyomtatott áramköri lapon van elhelyezve. Ha úgy dönt, hogy külső tápegységet használ, vagy más módon szereli össze, a PCB körülbelül 70%-a szabadon marad.

Az elemek elrendezése az ábrán látható:

kattints a kinagyításhoz

Az ábra a nyomtatott áramköri lap rajzát mutatja az alkatrészek oldaláról:

kattints a kinagyításhoz

Az ábra a nyomtatott áramköri lap alsó oldalának rajzát mutatja:

kattints a kinagyításhoz

A népszerű SLayout formátumú nyomtatott áramköri rajzok átvehetők

A fő beépítési jellemző: a TPA6120A2 házának alsó oldalán egy körülbelül 3x4 mm-es érintkezőpárna található. Biztosan az forrasztott a nyomtatott áramköri lapon a hűtőbordaként szolgáló chip alatti területre.

Fotó a kész szerkezetről:

Amikor először kapcsolja be, távolítsa el a két biztosítékot a tápegység kimenetéről, és ellenőrizze, hogy működik-e. Ha a kimeneti feszültség normális, cserélje ki a biztosítékokat. Maga az erősítő nem igényel beállítást.

A tábla megfelelő méretű, lehetőleg fém tokba helyezhető, hogy megvédje a külső zavaroktól.

Következtetés

Szubjektíven az erősítő a professzionális stúdióberendezésekkel egyenrangú hangzású. Az LM386-hoz képest ez a kialakítás lágyabb, tisztább és részletesebb hangzást mutatott.

A séma meglehetősen rugalmasnak bizonyult és könnyen testreszabható a különféle igényekhez. Például a szerző maga állította össze az erősítő két példányát. A fenti diagram szerint egy csöves előerősítővel történő működéshez. A második példányt okostelefonnal és gitárerősítővel való együttműködésre tervezték, így a bemeneten kiegészült egy nagyfrekvenciás interferenciaszűrővel és hangerőszabályzóval. Ezenkívül az erősítés növelése érdekében (az okostelefon elégtelen jelszintet produkált) az R6 és R14 ellenállások értékeit 2 kOhm-ra változtatták.

Ezen ellenállások értékeinek megváltoztatásával széles tartományon belül megváltoztathatja az erősítést.

A „marsi barátaink” erősítő nyomtatott áramköri lapjának egy változata, amelyet „standard” csomagokban lévő elemek beépítésére terveztek (a mikroáramkörök tervezésénél nem használnak DIP-csomagokat):

A tábla animált bemutatója minden szögből