Қарапайым жоғары сапалы құлаққап күшейткіші. Ху - құлаққапты күшейткіш. Күшейткіштің корпусын жасау

Құлақаспап күшейткіш схемасы назар аударуға тұрарлық. Екі есе шығыс ток және сигнал жолында байланыстырушы конденсаторлардың жоқтығы бар. Сонымен қатар құлаққапты күшейткіш схемасы өте қарапайым және түсінікті.

Жаңартылған : кіріс ажырату конденсаторы тізбектен жойылды. Кіріс резисторларының мәндері өзгертілді.

Құлаққапты күшейткіш тізбегі

Шексіз кеңістіктерде үнемі серуендеу қоқыс үйінділерібілім қоймасы - Интернет қызықты олжаға әкелді. Бұл болды PDF файлыБерр Брауннан. Бұл мені операциялық күшейткіш құлаққап күшейткішін жасауға шабыттандырды. Ықтимал жаудың тілінен оның атын сөзбе-сөз аударуға болады: Екі OPA2604 аудио күшейткішімен шығыс тогын екі есе арттыру .

Файл екі беттен тұрады, мұнда тек біріншісі ғана құнды. Онда ұсынылған құлаққапты күшейткіш схемасы қайта сызылып, қажетсіз ақылды жазулардан құтылды.

Біздің күшейткіштің болашақ жүрегімен танысыңыз. Дәлірек айтсақ, бұл бір арнаның диаграммасы. Бізде 2 арна болады, яғни бізге екі қос операциялық күшейткіш қажет болады ( OU ).

Операциялық күшейткіштердің шығыстарын қорғау үшін кедергісі 51 Ом болатын R3 және R4 резисторлары қажет.

Бұл күшейткіштің «қулығы» неде?

Схема мүлдем жаңа емес және 90-шы жылдардағы деректер парақтарынан белгілі. Бірақ сұлбадағы қызықты нәрсе, екі оп-ампер бірдей сигналды күшейтеді. Бірақ бұл көпір байланысы емес. Екі оп-ампердің шығыс сигналдары фазада және олардың шығыс токтары қосылады.

Бұл қосу көптеген оп-амперлердің төмен шығыс тогы мәселесін шешеді. Бұл күшейткіште пайдалануға болатын операциялық күшейткіштердің санын айтарлықтай арттырады. Енді әрбір операциялық күшейткіш бір арнаға бір оп-амп жағдайында 70-80 емес, 35-40 мА шығыс тогын қамтамасыз ете алатыны жеткілікті.

Максималды шығыс тоғының мәні әрқашан оп-ампердегі деректер парағында беріледі.

Табыс

Сигналды күшейту коэффициенті резисторлармен анықталады R1 Және R2 . Оның нақты мәні мына формуламен анықталады:

K= 1+ R2/R1

Егер біз сигнал деңгейі 1 вольт болатын сызықтық шығысқа назар аударатын болсақ, онда құлаққаптардың көпшілігі үшін үш күшейту жеткілікті болады. Біз үш деңгейге жетеміз.

Күшейтуді орнататын резисторлардың дәлдікке ие болғаны жөн ±1% кем емес . Көбінесе дүкендерде дәл резисторлардың үлкен таңдауы жоқ. Бірақ бұл жағдайда сіз бірдей мәндегі резисторлармен айналыса аласыз.

Шкаф жәшіктерінде резисторға айналған 7,5 кОм дәлдіктегі резисторлар табылды. R1 . Ретінде R2 екі 7,5 кОм резисторлар тізбектей жалғанған. Сіз екі 15 кОм резисторды параллель қосу арқылы бірдей нәрсені жасай аласыз R1 , және бір 15 кОм резистор сияқты R2 .

Пайданы өзгерту үшін резисторды ауыстырған дұрыс R2 . Оп-амп тізбектері үшін әдетте номиналды мәні 1÷100 кОм болатын резисторларды қолдану ұсынылады. Резистор R1 сондықтан тағы бір маңызды функцияны орындайды 7,5 кОм пайдаланған жөн.

Схеманы аяқтаймыз

Құжатта ұсынылған диаграмма біршама толық емес және тек ең маңызды нәрселерді көрсетеді. Қалыпты жұмыс істеу үшін схема кіріс тізбектерімен, сондай-ақ резистормен параллельді түрде толықтырылуы керек. R2 шағын конденсаторды қосу керек. Бұл оп-ампердің өздігінен қозуын болдырмау үшін қажет.

Біріншіден, дөңгелекті қайта ойлап таппайық және кіріс тізбегін құлақаспап күшейткішінен алайық FiiO Olympus E10. Бұл жағдайда біздің күшейткіштің тізбегі келесі пішінді алады:

Диаграмма DIP8 пакетіндегі қос операциялық күшейткіштің аяқтарын көрсетеді. Схема толығымен жұмыс істейді және ешқандай конфигурацияны қажет етпейді.

Конденсаторды кірістен алып тастаймыз

Оп-күшейткіш айнымалы және тұрақты кернеуді бірдей жақсы күшейтеді. Конденсатор( C1 ) кірістегі тұрақты кернеуді өшіру үшін қажет. Бір жағынан қалыпты сигнал көздері тұрақты шығуды қамтамасыз етпейді. Екінші жағынан, егер ол кенеттен пайда болса, онда оны кесіп тастау керек. Немесе құлаққапты өртеп жіберуіңіз мүмкін.

Бірақ адамдар сигнал жолында қосымша конденсаторларды белсенді түрде көргісі келмейді, сондықтан біз одан шығамыз.

Қайтадан оқу » Схеманы жобалау өнері» Хоровиц пен Хилл мен іздегенімді тапты. Айнымалы ток күшейткішін алу үшін сізге ұқсас конденсаторды қосу керек C1 , резистормен қатар R1.

Бұл жағдайда оп-ампердің кері байланысы тек кезектесіп жұмыс істейді және кірісте конденсатор қажет болмайды. Сондықтан сіз қауіпсіз қозғала аласыз C1 күшейткіш кірісінен тізбекке дейін кері байланыс OU.

Нәтижесі ( R1 , C1 ) тұрақты кернеуді де, инфра-төмен жиілікті де өшіреді ( <10Гц ). Олар пайдалы ақпаратты тасымалдамайды, бірақ күшейткішті токпен айтарлықтай жүктейді.

Сондай-ақ, мұндай конденсаторды қосу кірістердегі оп-ампердің кернеуінің теңгерімсіздігін азайтады. Айтпақшы, ол да күшейтіліп, шығыс сигналына араласады. Бұл жағдайда кері байланыс тізбегіндегі конденсатор кірістегі конденсатордан айырмашылығы дыбысқа іс жүзінде әсер етпейді. Жалпы, мұндай қайта құрудан тек полюстер бар.

Кіріс резисторлары

Конденсаторды кірістен алып тастау бізді резисторларды мұқият қарауға мәжбүр етті R5 Және R6, кіреберісте қалады. Олар не үшін қажет және оларды қалай есептеу керек?

Резистор R5 компенсациялық деп аталады және әрбір кіріс пен жердің арасындағы бірдей кедергіні қамтамасыз ету үшін қажет. Оның мәні резисторлардың параллель кедергісі ретінде анықталады R1 Және R2 .

Дегенмен, біз тұрақты түрде R1 конденсатор бар C1. Конденсатордың кедергісі жиілікке байланысты және резистордың кедергісіне қосылады. Белгілі бір жиіліктегі конденсатордың кедергісі мына қатынастан анықталады:

R C = 1 / (2 × π × F × C) ,

Қайда Ф Гегриціде, МЕН Фарадтарда және R C Омахада

Қарсылықты анықтау үшін R5, Біріншіден, сыйымдылығы 2,2 мкФ болатын конденсатордың кедергі мәндері 20 Гц және 20 кГц жиіліктерде есептелді. Содан кейін компенсациялық резисторлардың мәндері екі жағдай үшін де есептелді. Резистордың кедергісі болып шықты R5 арасында жатуы керек 8,91 кОм (20 Гц үшін) Және 6,81 кОм (20 кГц үшін). Мен ойланбастан оны ішке кіргіздім 7,5 кОм.

Біз конденсаторды күшейткіштің инвертивті кірісін жерден біржола ажырату үшін пайдаландық. Бірақ op-amp жерге айнымалы ток және тұрақты ток арқылы қосылуы керек. Бұл үшін резистор. R6 . Оның мәні 75 кОм болып таңдалды. Бірақ сіз 100 кОмды да пайдалана аласыз. Мен оны айнымалысы 50 кОм болатын 75 кОм-дан төмен орнатуды ұсынбаймын. Резистормен бірге R5 олар кіріс айнымалы резисторды айналып өте бастайды.

Диаграммада шығарылым да аздап өзгертілген. R3 және R4 мәндері 10 Ом-ға дейін төмендетілді және бірдей кедергісі бар R7 резисторы олармен қатар қосылды. Бұл шығыс сигналдарының жақсырақ қосындысын қамтамасыз етуі керек.

Күшейткіштің қуат көзі

Дыбыс үшін қуат сапасы өте маңызды. Бұл схема биполярлық қоректендіру кернеуіне арналған. Бұл бізді дыбыс жолына қажетсіз мәліметтерді қосудан құтқарады және жалпы дыбыс үшін жақсырақ.

Бүгінгі таңда ±1,5В-тан жұмыс істейтін операциялық күшейткіштер бар, бірақ опампалардың көпшілігі ±3В-тан ±18В-қа дейінгі биполярлық қуат кернеуімен жұмыс істейді. Оңтайлы кернеу ±12 В болып табылады, ол көптеген оп-амперлердің қуат беру шегінде.

Максималды қоректендіру кернеуінің нақты мәндері нақты микросұлбаларға арналған құжаттамада болуы керек.

Компонент сапасы

Қымбат бөлшектерді бірден сатып алудың қажеті жоқ. Алдымен сіз жақын жердегі радио бөлшектері дүкенінің ассортиментінен бірдеңе жеткізе аласыз және оларды біртіндеп жоғары сапалы компоненттермен ауыстыра аласыз. Тақта кез келген бөлікте жұмыс істейді.

Конденсатор C1 полярлы емес болуы керек. Жақсырақ полипропилен немесе пленка. Керамикалық C2 конденсаторын қолданған дұрыс. Конденсаторлардың дәлдігі өте маңызды емес. бірақ 5% -дан кем емес дәлдікпен қолданған дұрыс.

Операциялық күшейткіштердің бағасы әртүрлі және қымбатырақ дыбыс әрқашан жақсырақ дегенді білдірмейді. Бастау үшін сіз қымбат емес және қол жетімді нәрсені орнатуға болады, мысалы, сүйікті NE5532 ($0,3). Оны Филлипс жасағаны жөн.

Одан кейін оп-амперді қалағаныңызша ауыстырып ойнай аласыз. Егер жоғары сыныптағы оп-амперлерді қарастыратын болсақ, онда OPA2134, OPA2132, OPA2406, AD8066, AD823, AD8397... дыбыс үшін өзін жақсы дәлелдеді.

Мен AliExpress немесе басқа қытайлық дүкендерден микрочиптерге тапсырыс беруді ұсынбаймын. Адамдар микросұлбалар түпнұсқа емес деп есептейтін көптеген шолулар бар. Иә, оп-амп қажетінше жұмыс істейді, бірақ ол сіз тапсырыс берген OPA2134 емес, бірақ OPA2134 деп белгіленген өте арзан TL061 болуы мүмкін...

Қорытынды

Алынған күшейткіш тізбегі OPA2132-де жинақталған және тіпті ±5В қоректену кернеуінде жұмыс істейді, жеткілікті тығыз Sennheiser HD380 Pro-ны еркін айналдырады.

Мен дыбысты «жоғарғы дыбыстар мөлдір» немесе «басс жылы» сияқты субъективті түрде сипаттауды ұнатпаймын; Мен тек жақсы op-amp пайдаланған кезде бұл құлаққап күшейткішінің жеткілікті дыбыс деңгейі мен шығыс қуаты бар екенін айтқым келеді. . Сонымен қатар, ол ешқандай орнатуды қажет етпейді және лайықты дыбыс сапасын қамтамасыз ете отырып, ең аз бөліктерді пайдаланады.

Қарастырылған схема портативті құлақаспап күшейткішін жасау идеясына әкелді. Осылай пайда болды . Оның мәні нөлден өз қолыңызбен портативті құлақаспап күшейткішінің толық дизайнын жасау болып табылады.

Материал тек сайт үшін дайындалған

Олар айтқандай, тапқырлардың бәрі қарапайым. Бұл күшейткіш сигналдың ең аз элементтер арқылы өтуіне мүмкіндік беретін және сол арқылы оны осы элементтер енгізе алатын бұрмаланудан қорғайтын ең аз бөліктерден тұрады.

Күшейткіштің қуаты 500 мВт. OPA2134 сияқты чипті пайдаланған кезде есептелген бұрмалану деңгейі 0,001% құрайды. Жүктеме кедергісі 32-300 Ом.

Дыбыс деңгейін басқару R1 және R2-де жинақталған, дәлірек айтсақ, бұл бір қос резистор. Кірісте максималды сызықтылыққа қол жеткізуге мүмкіндік беретін 4,7 және 0,47 мкФ конденсаторлардың сэндвичі бар. IC1.1 және IC1.2-де күшейту коэффициенті 4-ке тең инвертивті күшейткіштер жиналады.Одан кейін транзисторлық қайталағыштар. OOS R6 және R5 арқылы қалыптасады. R11 және R12 оп-амперден қайталағыштардың негіздеріне өтетін токты шектейді; бұл оп-ампердің жұмысын жеңілдетеді және бұрмалану азырақ болады. R7, R8, R9, R10 қайталағыш транзисторлардың тоғын шектейді және оларды токтардан қорғайды. Схема биполярлық кернеумен қоректенеді және тұрақтандырғыш микросхемаларында 7812 және 7912 кірістірілген фильтрлеу схемалары бар. Шығуда тікелей кернеудің шығысқа жетуіне жол бермейтін конденсаторлар бар.

Сіз LM358-ді IC1 ретінде ең қолжетімді нұсқа ретінде пайдалана аласыз, бірақ жоғары сапалы дыбыс үшін мен сізге қымбатырақ аналогты пайдалануға кеңес беремін.

Басып шығарылған схемаға қосқыштардан басқа барлық элементтер кіреді. Оның өлшемдері небәрі 50х50 мм. Бұл өлшем болашақта 5х5 см өлшемді ең арзан лотқа сәйкес келетін қытайлық тақталарға тапсырыс беру мақсатымен таңдалды. Жалпы, бұл жоба бастапқыда коммерциялық әзірлеме ретінде пайдаланылады деп жоспарланған болатын, бірақ мен оны әлі де жалпыға қолжетімді етуді шештім.

Бірінші тақта плоттерді қолдану әдісімен жасалды:

Білік кішкентай, сондықтан бекіту стандартты айнымалы резистор гайкасының көмегімен жүзеге асырылады. Жиналған құрылғы келесідей көрінеді:

Радиоэлементтердің тізімі

Белгі	Түр	Номиналы	Саны	Ескерту	Дүкен	Менің блокнотым
IC1	Операциялық күшейткіш	OPA2134	1	LM358		Блокнотқа
	Сызықтық реттегіш	LM79L12	1			Блокнотқа
	Сызықтық реттегіш	LM78L12	1			Блокнотқа
VT1, VT3	Биполярлы транзистор	BC547	2			Блокнотқа
VT2, VT4	Биполярлы транзистор	BC557	2			Блокнотқа
R1, R2	Айнымалы резистор	50 кОм	2			Блокнотқа
R3, R4	Резистор	47 кОм	2			Блокнотқа
R5, R6	Резистор	200 кОм	2			Блокнотқа
R7-R12	Резистор	10 Ом	6			Блокнотқа
		1000 мкФ	4			Блокнотқа
	Электролиттік конденсатор	100 мкФ	2			Блокнотқа
	Электролиттік конденсатор	10 мкФ	2

Нәтижелері бойынша сауалнама«Жартылай өткізгіштерге» жиналған құлаққаптар жеңіске жетті. Сондықтан біз олардан құрылыс жинақтарымызды бастаймыз.

Мен бірнеше қарапайым диаграммалардан бастағым келеді. Олар дизайнер рөліне сай келмейді, бірақ оларды қарастыру, біздің ойымызша, дизайнердің негізін құрудың мағынасы бар схемаға әкелуі мүмкін.

Сонымен, бастайық.

Алдыңғы мақалада біз құлаққап күшейткіші ең алдымен екі негізгі мәселені шешуі керек екенін айттық.

Біріншіден, ол сигнал көзінің шығысын босатуы керек. Аудио шығысының кедергісі төмен жүктемемен жұмыс істеуі бұрмаланудың күрт өсуіне (жоғары ток жүктемесіне байланысты) және жиілік реакциясының нашарлауына (төмен жиілікті және кейде жоғары жиілікті ауысуға) әкеледі. Ток буферінің күшейткішін пайдалану бұл құбылыстардың алдын алады.

Екіншіден, жоғары кедергісі бар құлаққаптарда қалыпты дыбыс деңгейін қамтамасыз ету үшін (және төмен кедергісі бар құлаққаптарда дыбыс деңгейінің резерві) құлаққапта кернеудің біршама жоғарылауы болуы керек.

Төмен кедергісі бар құлаққаптарды пайдаланған кезде қосымша күшейту әрқашан қажет емес. Мұндай жағдайларда күшейткіш ток буфері ретінде пайдаланылады. Кейде бұл сыйымдылықта ең қарапайым схемаларды қолдануға болады. Мысалы, суреттегідей. Бұл кәдімгі қайталағыштар. Оларды биполярлы және өрістік транзисторлардың көмегімен жинауға болады.

Ең қарапайым диаграмма сол жақта. Қарапайымдылық - оның басты артықшылығы (мүмкін оның жалғыз). Жоғары сызықтық емес, жоғары шығу кедергісі, өте төмен тиімділік (тіпті А класындағы тізбектердің стандарттары бойынша) және т.б. практикалық тұрғыдан өте қызықты емес.

Оны аздап қиындатқан жөн. Эмитент резисторын ток көзімен ауыстырайық (оң жақтағы диаграмма). Мұндай схеманың өмір сүруге құқығы бар. Ол төмен шығыс кедергісіне қол жеткізе алады, күшейткіштің жүктемеге ток беру қабілетін арттырады, сызықтықты айтарлықтай жақсартады және т.б.

Ток көзі бар тізбектің сызықты еместігі туралы бірнеше сөз айтқан жөн. Тұтастай алғанда, сызықтық өте жоғары емес және тыныш токқа, құлаққаптың кедергісіне және қолданылатын транзистор түріне байланысты. Жалпы гармоникалық деңгей пайыздың оннан бір бөлігіне жетуі мүмкін. Бірақ бұрмалану спектрі қолайлы, қысқа, екінші гармоника басым. Мысалы: 200 мА (32 Ом құлаққаптар) тыныш токпен сіз екінші гармоника деңгейі шамамен 0,1%, үшінші деңгей - 0,01% және жоғары дәрежелі гармоникалардың анықталмайтынын күтуге болады. Мұндай күшейткіш таза дыбысталуы керек.

Жоғары кедергісі бар құлаққаптармен (және көбінесе төмен кедергісі бар) жұмыс істегенде, сигналды күшейту қажет. Дыбыс деңгейін қамтамасыз ету ойнату сапасына өте пайдалы әсер етеді. Ең қарапайым схеманы қарастырайық. (суретті қараңыз)

Мұндай схемалар кейде тіпті толыққанды акустикамен жұмыс істеу үшін де қолданылады. Шешім әркім үшін емес. Схеманың артықшылығы қарапайымдылық және қолайлы бұрмалау спектрі (екінші гармоника). Дыбыстың түсі өте күшті және оның сипаты таңдалған транзисторға, тыныш токқа және жүктеме кедергісіне байланысты. Таза, дәл дыбысты ұнататындар үшін жарамсыз.

Гармониканың жоғары деңгейі - кедергісі төмен жүктемемен каскадтың қанағаттанарлықсыз жұмысының салдары. Егер күшейткіш шығысы мен құлақаспаптар арасында қосымша буфер қойсақ (мысалы, басында талқыланған), біз жаңа схема аламыз.

Кернеу күшейткішінің сызықтылығы айтарлықтай артады, ал бүкіл тізбектің дыбыстық сипаттамалары негізінен шығыс буферінің сатысымен анықталады.

Көптеген жағдайларда бұл қарапайым схема құлаққаптарды ноутбуктің дыбыс картасымен сәйкестендіру үшін жеткілікті болады. Сонымен бірге ойнату сапасы артады.

Енді күшейткіштің сипаттамаларын жақсартудың одан әрі жолдары туралы сөйлесейік.

Бұл мәселені бетпе-бет шешуге болады. Мысалы, тыныш токты ұлғайту немесе сызықты транзисторды таңдау арқылы. Бұл үшін күрделілік пен құны бойынша төлеуге тура келеді. Өлшемдері де артады. Бұл әдіс өнімділікті айтарлықтай жақсарта алады, бірақ жақсартудың басқа, қарапайым емес жолдары бар.

Объективті параметрлерді арттырудың кең таралған тәсілі схеманы айтарлықтай қиындату және жалпы операциялық жүйені енгізу болып табылады. Схема ықшам және үнемді болып қалады, бірақ көшіру, жинау және конфигурациялау қиын. Сонымен бірге оның бағасы да өседі.

Сондықтан, біздің ойымызша, бұл нұсқалардың ешқайсысы дизайнерге сәйкес келмейді. Оларға жан-жақтылық жетіспейді.

Неғұрлым әмбебап шешім қосымша шығыс буфері бар op-amp қолданатын схема болуы мүмкін. Мысал нұсқасы суретте көрсетілген.

Оның басты қасиеті - өте айқын дыбыс. Біздің ойымызша, транзисторлық күшейткіш дәл осылай болуы керек. Ал әшекейленген дыбыс үшін гибридті күшейткіштерді қолданған дұрыс.

Схеманың өзі дыбыс параметрлерінде біршама еркіндік қалдырады. Бұл сонымен қатар оп-амперлерді ауыстыру (аз шулы, көп/аз жылдам және т.б.). Қажет болса, шығыс транзисторларын ауыстырыңыз, олардың жұмыс режимін таңдаңыз (бұл дыбысқа енгізілген түстерге әсер етеді).

Тығыздағышты өзгерту арқылы сіз бүкіл күшейткіштің операциялық жүйесін немесе жай ғана оп-амперді жабуға болады. Опциялардың әрқайсысы өзінше қызықты. Бүкіл ОЖ күшейткішін жабу кезінде өте жоғары сызықтылыққа қол жеткізіледі, жалпы гармоникалық бұрмалану пайыздың мыңнан бір бөлігін құрайды. ОЖ циклінен шығыс буферін алып тастау екінші гармониканың жоғарылауына әкеледі («эвфониялық» бұрмалау). Сонымен қатар, дыбысқа әсер ететін басқа да өзгерістер болады. Біреуге бұл дыбыс қызық көрінуі әбден мүмкін. Шығу сатысының тыныш тогын пайдаланылатын құлақаспаптардың талаптарына сәйкес таңдауға болады (әдепкі бойынша мен оны 200 мА етіп орнатқан болар едім).

Мұндай схеманың басқа артықшылықтарының арасында мен қоректендіру кернеуінің кең ауқымында жұмыс істеу мүмкіндігін (ешқандай баптауларсыз немесе өзгертулерсіз), құрастыру мен конфигурациялаудың қарапайымдылығын атап өтер едім.

Сондай-ақ біреу құрылғыны акустика үшін жұмыс істейтін жоғары сапалы қуат күшейткішіне (А класы) оңай айналдыруға болатынын пайдалы деп санауы мүмкін. Бірақ бұл, олар айтқандай, басқа әңгіме (егер біреуді қызықтырса, мен сізге бұл туралы бөлек айтамын).

Бұл құлаққаптың дыбыс сапасы тексерілген және жоғары. Ұқсас схема күшейткіште қолданылады, оның сыртқы түрі дизайнер туралы біздің барлық жазбаларымызбен бірге келген фотосуреттерде көрсетілген.

Олар айтқандай, менде бәрі бар. Осының бәрі туралы не ойлайтыныңызды білгім келеді?

Құрметпен, Константин М

Гамма жобасына арналған барлық мақалаларды навигатор арқылы табуға болады

Сіз біздің веб-сайтта «Гамма» күшейткіш дизайнеріне тапсырыс бере аласыз: AL «Дыбыс философиясы»

Конструкторларды талқылау қауымдастығы - «Электрондық конструкторлар». Бізге қосылыңыздар.

Құлақаспап шығысы жоқ жаңа дыбыс картасын сатып алуға байланысты маған сүйікті TDS-4-ті басқаруға қабілетті лайықты сапалы құлаққапты күшейткіш қажет болды. Күшейткіш ықшам, құрастыру және орнату оңай, шуы мен бұрмалануы төмен болуы керек еді. Нәтижесінде жиналған күшейткіш жоғарыда аталған барлық талаптарға сай болды.

Күшейткіштің сипаттамалары RMAA 6 бағдарламасының көмегімен өлшенді.Бір арнаның орналасуы тексерілді (бағдарлама MONO режимінде жұмыс істеді), өлшеу нәтижелері:

Жиілік жауаптарының біркелкі еместігі (40 Гц – 15 кГц диапазонында), дБ: +0,05, -0,74

Шу деңгейі, дБ (А): -90,9

Динамикалық диапазон, дБ (А): 90,9

Гармоникалық бұрмалану, %: 0,0014

Интермодуляциялық бұрмалану + шу, %: 0,010

10 кГц жиілікте интермодуляция, %: 0,0084

Күшейткіш оп-ампер + шығыс транзисторының буфер тізбегіне сәйкес құрастырылған. Операциялық күшейткіш терең кері байланыс арқылы гармоникалық бұрмалануды басу үшін қажет жоғары ашық циклды күшейтуді қамтамасыз етеді. Шығу буфері құлаққап катушкасының төмен кедергісін операциялық күшейткіштің төмен қуатты шығысына сәйкестендіру арқылы ағымдағы күшейтуді орындайды. Схемада қос жоғары жылдамдықты оп-ампер K574UD2 қолданылады. С3 оқшаулау конденсаторы және R1 резисторы арқылы көзден сигнал оп-ампердің инвертивті емес кірісіне беріледі. R4 резисторы күшейткіштің тұрақты жұмыс нүктесін орнатады. C1, C2, R2, R3 элементтері оп-ампердің жиілігін түзетуді қамтамасыз етеді. Шығу буфері «параллель» схемасына сәйкес жасалған. Бұл схема кәдімгі итеру схемаларымен байланысты өтпелі бұрмалану болмағандықтан таңдалды. Ұқсас параметрлері бар транзисторларды пайдалану кезінде соңғы және соңғы каскадтардың базалық-эмиттерлік түйіспелеріндегі кернеудің төмендеуі өзара өтеледі. Жалпы жылу қабылдағышқа орнатылатын буферлік транзисторлар бір-бірін термиялық тұрақтандырады. Оп-амп және буфер сатысы тұрақты және айнымалы ток үшін жалпы 100% OOS-пен жабылады, тізбектің күшейту коэффициенті 1-ге тең.

С3 пленкалық конденсаторды қолданған жөн. C1, C2, C6, C7 – керамика. Барлық резисторлар MLT-0,125 типті (немесе импортталған аналогтар). VT1 KT315G, VT2 KT361G, VT3 KT815G, VT4 KT814G транзисторлары. KT815G және KT814G транзисторларын VT1 және VT2 ретінде пайдаланған дұрыс болар еді, себебі бірдей параметрлері және барлық төрт буферлік транзисторлардың жылу байланысын оңай ұйымдастыру мүмкіндігі. Оп-амп түзеткіш элементтер жинағында және баспа платасының орналасуында тиісті өзгерісі бар кез келген басқа жоғары жылдамдықты құрылғымен ауыстырылуы мүмкін. Күшейткіш биполярлық тұрақсыздандырылған қуат көзінен қуат алады. Қуат көзі қайталама ораманың ортасынан тартылған 220/20 трансформаторын пайдаланады. Кез келген диодтық көпір кернеуі 50 В және ток 1А дейін. 1N4001-1N4007 сериясының диодтарын қолдануға болады. C4, C5 конденсаторларының сыйымдылығы кемінде 1000 мкФ (мен 4700 мкФ пайдаландым)

Дұрыс жиналған күшейткіш реттеуді қажет етпейді. Ток шығынын (екі арналы күшейткіш үшін шамамен 30 мА) және шығыстағы тұрақты кернеуді тексеру қажет.

Күшейткіштің және қуат көзінің бөліктері 35х78 мм өлшемді ортақ тақтаға орналастырылған. Әрбір арнаның транзисторлары оқшаулағыш тығыздағыштар арқылы жалпы U-тәрізді жылу қабылдағышқа бекітіледі. Раковинаның ауданы маңызды емес, ең бастысы ол транзисторлардың термиялық байланысын қамтамасыз етеді.

Баспа схемасы бір қабатты, Sprint Layout 5-те орналастырылған секіргіштері бар. Авторлық нұсқада фольгасыз ПХД пайдаланылды, бөлшектер тесіктерге орнатылды, түйреуіштер мыс сыммен жалғанды.

Әдебиет:

Әуесқойлық радиокешеннің күшейткіш блогы. А.Агеев, Радио No8 1982 ж

Sapphire жұмыс үстеліндегі құлаққап күшейткіші – http://phonoclone.com/diy-sapp.html

Егер сіз бақытты иесі болсаңыз түтік күшейткіші, содан кейін, ең алдымен, сіз өзіңіздің сүйікті әндеріңізді құлаққаптар арқылы тыңдағыңыз келсе, құлаққапқа шығудың болмауынан туындаған қолайсыздыққа тап болуыңыз мүмкін.

Қымбат немесе өте қымбат емес смартфондар мен планшеттердің иелері де қиынға соғады - бұл құрылғылар көбінесе соруға қабілетті емес. жоғары сапалы жоғары кедергісі бар құлаққаптар. Сондықтан сіздің сүйікті шығармаларыңыз кәсіби жабдықта дыбысталуынан мүлде басқаша естіледі.

Әрине, егер сіз нағыз музыка әуесқойы болсаңыз және музыка сіз үшін ақшадан қымбат болса, онда сізге 6000 долларға алдын ала күшейткішті, 5000 долларға құлаққапты күшейткішті және 2000 долларға құлаққапты сатып алуға ештеңе кедергі болмайды. Ал нирванаға сүңгіңіз... Дегенмен, ақша жағдайы соншалықты қызғылт болмаса немесе сіз бәрін өзіңіз жасағанды ​​ұнатсаңыз, онда сіз небәрі... $30-ға жоғары сапалы құлаққапты күшейткіш жасай аласыз.

Ол не үшін керек???

Сізге дәлдік күшейткіш керек пе? Бұл сіздің музыкалық қалауларыңыз бен әдеттеріңізге байланысты. Егер сіз «жүгіргенде», яғни жаяу жүргенде, жүгіргенде, жаттығу залында және басқа да осыған ұқсас жерлерде портативті құрылғылардан музыка тыңдауға дағдыланған болсаңыз, төменде сипатталған жоба сізге арналмаған. Құрылғыңызға ең қолайлы сипаттамалары мен дыбысы сәйкес келетін құлаққаптарды таңдап көріңіз.

Рок, ауыр металл және т.б. сияқты күшті сигнал бұрмалануы бар музыкалық стильдерді ұнатсаңыз, дәл солай істеу керек.

Дегенмен, үйде немесе кеңседе тыныш, жайлы ортада музыка тыңдауды ұнатсаңыз және сіздің талғамыңыз классикалық, джаз немесе таза вокал сияқты жанды және табиғи музыкаға бейім болса, онда сіз дыбыс сапасы мен дәлдігін бағалайсыз. дәлме-дәл күшейткіш және жоғары сапалы құлаққаптар.

Опциялар

Сізге құлаққапты күшейткіш қажет деп шештіңіз делік. Келесі қадам қандай? Интернетте сіз барлық жерде қолданылатын көптеген жобаларды таба аласыз LM386. Микросұлба жоғары сенімділікке, төмен бағаға, бір полярлы қоректендірумен жұмыс істеу мүмкіндігіне және сыртқы элементтердің аздығына байланысты танымал болды. Мұндай күшейткіштер әдетте қымбат емес құлаққаптармен жақсы жұмыс істейді, бірақ LM386 шу мен бұрмалану деңгейлерімен және жақсы жобаланған дискретті немесе ASIC күшейткішімен салыстырғанда бұл артықшылықтардың бәрі бозғылт.

Егер сізде шамамен $30 болса және үстіңгі орнату элементтерімен (SMD элементтері) жұмыс істеуден қорықпасаңыз, мұнда ұсынылған жоба дәл сізге қажет нәрсе.

Идеялар мен схема

Бұл схеманы құрастыру кезінде келесі тармақтар ескерілді:

• Күшейткіш түтік преампасының немесе электр гитара күшейткішінің салыстырмалы түрде жоғары кедергі шығысымен қозғалуы керек. Басқаша айтқанда, кіріс кедергісі әртүрлі шығыс кедергілері бар көздер үшін оңай реттелуі керек.
• компоненттердің аз саны. Сондықтан транзисторлардың орнына микросұлбалар таңдалды.
• төмен пайда мен қуат. Шығу керек сезімтал динамикалық құлаққаптар, динамик жүйесі емес.
• Күшейткіш жоғары кедергісі бар құлаққаптармен жұмыс істей алуы керек. Автор Sennheiser HD 600 (қарсылық 300 Ом) пайдаланады.
• барынша төмен шу мен бұрмалануды алыңыз.

Схематикалық диаграмма дәлдіктегі құлаққап күшейткішісуретте көрсетілген:

Үлкейту үшін басыңыз

Бұл дизайнды әзірлеу кезінде National Semiconductor, Texas Instruments және т.б. өндірушілердің микросұлбалары қарастырылды. Көптеген пайдалы ақпарат Headwize ресурстары мен DiyAudio форумдарында табылды.

Нәтижесінде таңдау Texas Instruments компаниясының дәлдіктегі құлаққап драйверіне түсті TPA6120A2және операциялық күшейткіштер AD8610кіріс буферіне арналған аналогтық құрылғылардан.

Схема салыстырмалы түрде қарапайым болып шықты, биполярлық қуат көзі бар. Сигнал көзінің шығысында тұрақты ток құрамдас бөлігі жоқ екеніне сенімді болсаңыз, H1 және H2 секіргіштерін пайдаланып жалғастырғыш конденсаторларды (C24 және C30) жолдан шығаруға болады.

Қуат көзі 1А дейінгі жүктеме кезінде ±12В шығыс кернеуін қамтамасыз етеді. Оның диаграммасы суретте көрсетілген:

Үлкейту үшін басыңыз

Көбінесе аудиофильдік конструкцияларда қуат көзінің құны күшейту бөлігінің өзіндік құнынан бірнеше есе жоғары. Мұнда ол сәл жақсырақ болды - электрмен жабдықтауға арналған элементтердің құны шамамен 50 долларды құрайды және мұнда ең қымбат элементтер трансформатор мен электролиттік конденсаторлар болып табылады. Егер сіз тороидальды трансформаторды кәдімгі W-тәріздіге ауыстырсаңыз, құрылғының шығысындағы жарық диодтары мен сақтандырғыштардан бас тартсаңыз, аздап үнемдеуге болады.

Біз әрбір TPA6120A2 арнасы үшін бөлек тұрақтандырғыштары бар нұсқаны сынадық (микросұлбада әр арна үшін бөлек қуат түйреуіштері бар). Айырмашылықты есту немесе өлшеу мүмкін болмады, бұл электрмен жабдықтауды айтарлықтай жеңілдетуге мүмкіндік берді.

Күшейткіште қолданылатын барлық микросұлбалардың электрмен жабдықтау тізбектеріндегі шу мен кедергілерге сезімталдығы төмен болғандықтан, сонымен қатар жалпы режимдегі кедергілерді басудың жоғары деңгейі болғандықтан, электрмен жабдықтауда стандартты біріктірілген тұрақтандырғыштарды қолдану қажет болды. жоғары өнімділікке қол жеткізу үшін жеткілікті.

TPA6120A2

Texas Instruments TPA6120A2 — жоғары сапалы, дәлдігі жоғары құлаққапты күшейткіш. Ол дифференциалды кірісі, бір жақты шығысы және ағымдағы кері байланысы бар күшейткіш архитектурасын пайдаланады. Негізінен соңғысының арқасында төмен бұрмалану және шу, кең жиілік диапазоны және жоғары өнімділік алынады.

Микросұлбада бөлек қуат түйреуіштері бар екі тәуелсіз арна бар. Әрбір арнаның ерекшеліктері бар:

• бұрмалану + шу деңгейінде ± 12 В қуат көзі бар 600 Ом жүктемеге 80 мВт шығыс қуаты 0,00014%
• динамикалық диапазон 120 дБ жоғары
• сигнал/шу деңгейі 120 дБ
• Қоректендіру кернеуінің диапазоны: ±5V - ±15V
• шығыс кернеуінің айналу жылдамдығы 1300 В/мкс
• қысқа тұйықталудан және қызып кетуден қорғау

Салыстыру үшін, «халық» LM386 микросхемасының бұрмалану + шу деңгейі 0,2% құрайды. Дегенмен, әрине, жоғары параметрлер жоғары сапалы дыбысқа кепілдік бермейді. Максималды нәтижеге қол жеткізу үшін өндірушінің сыртқы элементтерді және ПХД топологиясын таңдау бойынша ұсыныстарын ескеру қажет. Мұның бәрін осы чиптің техникалық құжаттамасынан табуға болады.

AD8610

Аналогтық құрылғылардың AD8610 чипі - кірісте өрістік транзисторлары бар операциялық күшейткіш, ол төмен ығысу және дрейф кернеулерін, төмен шу деңгейлерін және төмен кіріс токтарын береді. Шу деңгейі мен шығыс кернеуінің айналу жылдамдығы бойынша бұл операциялық күшейткіштер TPA6120A2-мен тамаша үйлеседі.

Дегенмен, жалқау болмаңыз және оларды басқа оп-ампермен ауыстырып көріңіз. Түйін орналасуына сәйкес AD8610 басқа аудиофилдік микросұлбалармен үйлесімді. Сонымен қатар, көптеген музыка әуесқойлары оп-амп дыбысының айырмашылығын естиді деп мәлімдейді!

Пассивті компоненттер

Барлық резисторлар бірдей емес! Егер сіздің бюджетіңіз рұқсат етсе, осы дизайндағы металл пленка резисторларын пайдаланыңыз, олар біршама қымбатырақ, бірақ шуы төмен және тұрақтылығы жоғары. Егер сіз ақшаны үнемдегіңіз келсе, металл пленка резисторлары ең болмағанда кіріс тізбектерінде (AD8610 үшін) орнатылуы керек, онда шуға сезімталдық ең жоғары.

C23, C24, C29, C30 сигнал жолында пленкалық конденсаторларды орнату жақсы. Өндіруші микросұлбаларды қоректендіру схемалары үшін керамикалық конденсаторларды ұсынады.

Сигнал қосқыштарына қойылатын негізгі талап сенімді байланыс болып табылады. Автор өз дизайнында құлаққаптар мен алтын жалатылған RCA коннекторларын сигналдық кабельді қосу үшін тефлондық оқшаулаумен қосу үшін әдеттегі «джекті» пайдаланды.

Схемалық схемада дыбыс деңгейі реттелетін түтік алдын ала күшейткіштен жұмыс істеуге арналған күшейткіштің нұсқасы көрсетілген. Егер дизайн икемді және әмбебап болуды көздейтін болса, онда, әрине, кірісте дыбыс деңгейін бақылауды қамтамасыз еткен жөн. Ең жоғары сапаға қол жеткізу және күшейткіштің сипаттамаларын төмендетпеу үшін мұнда жоғары сапалы потенциометрді пайдалану керек.

Бюджеттік нұсқасы шамамен $3 тұратын Alpha немесе RadioShack өнімдері болуы мүмкін. 40 долларға ALPS-тен аудиофилдік деңгейдегі өнімді сатып алуға болады. Ең жақсы шешім - DACT немесе GoldPoint ұсынған жолақты аттенюаторды пайдалану. Олардың құны шамамен $170 құрайды. Айтпақшы, eBay сайтында Қытайда жасалған ұқсас аттенюаторларды бар болғаны 30 долларға таба аласыз. Потенциометрдің рейтингі 25-50 кОм диапазонында болуы мүмкін. Қадамдық аттенюаторды пайдалану дыбыс деңгейін басқару ыңғайлылығынан басқа, екі стерео арнада да бірдей реттеуге қосымша кепілдік береді, бұл құлаққап күшейткішінде әсіресе маңызды.

Дизайн

Барлық құрылымдық элементтер (қуат трансформаторынан басқа) бір баспа платасына орналастырылған. Сыртқы қуат көзін пайдалануды немесе оны басқа жолмен жинауды шешсеңіз, ПХД шамамен 70% бос қалады.

Элементтердің орналасуы суретте көрсетілген:

Үлкейту үшін басыңыз

Суретте бөліктер жағынан баспа тақшасының сызбасы көрсетілген:

Үлкейту үшін басыңыз

Суретте баспа платасының төменгі жағының сызбасы көрсетілген:

Үлкейту үшін басыңыз

Танымал SLlayout пішіміндегі баспа схемасы сызбаларын алуға болады

Негізгі орнату мүмкіндігі: TPA6120A2 төменгі жағындағы корпуста шамамен 3x4 мм контакт алаңы бар. Ол болуы тиіс дәнекерленгенжылу қабылдағыш ретінде қызмет ететін чиптің астындағы баспа платасындағы аймаққа.

Дайын құрылымның фотосы:

Оны бірінші рет қосқанда қуат көзінің шығысындағы екі сақтандырғышты алып тастап, оның жұмыс істеп тұрғанына көз жеткізіңіз. Егер шығыс кернеулері қалыпты болса, сақтандырғыштарды ауыстырыңыз. Күшейткіштің өзі реттеуді қажет етпейді.

Тақтаны сыртқы кедергілерден қорғау үшін қолайлы өлшемді корпусқа, жақсырақ металлға қоюға болады.

Қорытынды

Субъективті түрде күшейткіш кәсіби студиялық жабдықпен тең естіледі. LM386-мен салыстырғанда, бұл дизайн тегіс, таза және егжей-тегжейлі дыбысты көрсетті.

Схема өте икемді және әртүрлі қажеттіліктерді қанағаттандыру үшін оңай реттелетін болып шықты. Мысалы, автордың өзі күшейткіштің екі данасын жинаған. Жоғарыда көрсетілген диаграммаға сәйкес, түтік алдын ала күшейткішпен бірге жұмыс істеуге арналған. Екінші көшірме смартфонмен және гитара күшейткішімен жұмыс істеуге арналған, сондықтан ол кірісте жоғары жиілікті шу сүзгісімен және дыбыс деңгейін басқарумен толықтырылды. Сонымен қатар, кірісті арттыру үшін (смартфон жеткіліксіз сигнал деңгейін шығарды) R6 және R14 резисторларының мәндері 2 кОм-ға өзгертілді.

Осы резисторлардың мәндерін өзгерту арқылы сіз кең ауқымдағы күшейтуді өзгерте аласыз.

«Стандартты» пакеттерге элементтерді орнатуға арналған «Марсиандық достарымыздан» күшейткіштің баспа схемасының нұсқасы (микросұлбаларды жобалауда DIP пакеттері қолданылмайды):

Тақтаны барлық жағынан анимациялық көрсету