» » » Усилитель для наушников на специализированной микросхеме TPA6120

 
 
 
11

Усилитель для наушников на специализированной микросхеме TPA6120

Разместил Sanechek 17 ноября 2014. Просмотров: 20 237


Давно хотел сделать отдельный усилитель для наушников — все не было времени, хотя наушники уже купил как два года. Ничего особенного, Sennheiser HD 558, но звук выдают на приемлемом для меня уровне.
Пересмотрел множество схем и перечитал кучу информации и форумов. Хотелось, чтобы схема была простой и качественной по звуку. Размышляя, чего хочу, пришел к выводу, что для наушников нужна относительно небольшая мощность и должен подойти какой-нибудь умощнённый транзисторами ОУ или же просто мощный ОУ с низким THD+N, так сказать «драйвер». И вот подвернулась микруха от TI, специально предназначенная для этих целей, TPA6120.
По своей сути представляющая собой весьма мощный и очень быстродействующий ОУ с чудовищно низким THD+N (ну по крайней мере для меня). Немного полазив в гугле по поводу различных включений микросхемы и конструкций нашёл для себя неплохой вариант на одном сайте чешского радиолюбителя Павла Ружички (Pavel Ruzicka). Микруха включена по неинвертирующей схеме, на входе 50 кОм потенциометр известной японской фирмы ALPS. Решил реализовать именно такой вариант.

Схема наушникового усилителя на TPA6120 и БП


Мой вариант схемы


Блок питания

Проштудировав даташит на TPA6120, всё-таки кое-какие изменения в схему внёс. Так называемые блокирующие конденсаторы в оригинале стоят плёночные, даташит же настоятельно рекомендует использовать SMD керамические конденсаторы, да ещё и как можно ближе к выводам питания — для исключения возможного возбуждения усилителя.
Собственно говоря, больше всего возбуждения и боялся, очень уж микросхема быстродействующая.

Этот страшный PowerPAD побеждён

Из-за отсутствия опыта изготовления двусторонних ПП, плату было решено делать односторонней. И тут вскрылась ещё одна проблемка. Из-за того, что микруха очень мощная для своих размеров, у неё на «пузе» сделана площадка для теплоотвода — PowerPAD, которая припаивается к площадке под микросхемой и ещё вдобавок является общим проводом.
Я как-то отмёл неприятные мысли, решил, что как-нибудь припаяю. Но обо всем по порядку.

Начал искать необходимые комплектующие, сразу стало понятно, что TPA6120 у местных нет, не говоря уже об ALPSе. Великий китайский Брат выручает в очередной раз, заказал микросхему TPA6120 и потенциометр ALPS на Алиэкспресс.
У местных купил корпус, трансформатор и остальную мелочь. После того как всё было на руках прошло ещё 4 месяца прежде чем взял в руки… утюг.


При проектирование платы усилителя уделил особое внимание расположению резисторов в соответствии с даташитом, чтобы были наименьшие расстояния от ног входов и выходов до резисторов, чтобы не было возбуждения. И вот платы протравлены, просверлены и залужены. И здесь я уже серьёзно начал задумываться, а как же паять этот хитрый PowerPAD и вообще чего с ним делать.


Снова в Интернет. На одном из форумов нашёл интересное решение. Без паяльного фена и двусторонней ПП с метализированными отверстиями выход один: сверлить под микросхемой отверстие и через него пытаться припаять к PowerPAD-у микросхемы самодельный радиатор.

Попробовал такой предложенный вариант: сверлится отверстие 1,5 мм, берётся медная проволока, лудиться и накручивается спиралькой вокруг сверла 0,8 мм (я вокруг иголки намотал) длиной 2-3 см. Позиционируется и прихватывается микросхема, спиралька опускается в отверстие и жарится это всё 40-ватным паяльником, естественно с добавлением припоя и флюса. Цель — не просто припаять спиральку, но и чтобы края площадки PowerPAD-а также припаялись к печатной плате.

Вот она, моя система охлаждения для TPA6120. Видите странную «пружинку» в центре?

Держал паяльник несколько секунд и всё получилось! Всё оказалось проще, чем думал. Спасибо доброму человеку за идею!

Звучание

Платы готовы, соединяю всё проводами, быстрая проверка. Постоянки на выходе нет, подключаю свой ЦАП, Сенхайзеры, врубаю «The Dark Side Of The Moon» и наслаждаюсь… Наверное, описывать звук и тем более его качество неблагодарное занятие, надо просто услышать самому.
В общем скажу, что звук мне очень понравился во всем диапазоне частот. На слух — минимум искажений, для меня их просто нет. Раньше я слушал свои наушники Sennheiser HD 558 со встроенной звуковой картой. Теперь я их просто не узнал! Появились басы и звук очень детальный.

Итого

Усь поёт. Возбуждения не наблюдается, и слава Богу, благо, были приняты все меры для этого. Сомневался, что спиралька будет хорошо тепло отводить, поставил на час с музыкой на приличной громкости, потрогал микруху — по ощущениям градусов 30-35. Спиралька тёплая, с обратной стороны площадка тоже слегка теплая, значит микруха припаялась нормально, тепло отводится хорошо и на этом я успокоился.


И началось самое сложное и мучительное для меня — собрать всё в корпус. Пару вечеров с дрелью, пассатижами, отвертками, напильниками и кучей нецензурных выражений! Ура, запихал платы в корпус. Корпус оказался великоват для усилителя, за то монтировать удобно и смотрится солиднее в большой коробке. Осталась одна задачка: сделать надписи на лицевой панели. Но это уже совсем другая история.

Источники

• Статья на сайте Pavel Ruzicka (En.)
• Даташит tpa6120a2.pdf на сайте Тексасов

Файлы к статье

TPA6120a2.zip | Файл 37,01 Kb загружен 67 раз.

Спасибо за внимание!
Александр (Sanechek)
Алтай
Профиль Sanechek
О себе автор ничего не сообщил.
 

Понравилось? Палец вверх!

  • всего лайков: 167

Поделись с друзьями!

Связанные материалы:


Схема на Датагоре. Новая статья Усилитель для наушников на AD713, он же буфер для УМЗЧ в соседней комнате... Речь в статье пойдёт о неплохом УНЧ для наушников, буфере для удаленного УНЧ и удельной ёмкости...
Схема на Датагоре. Новая статья TA7317P – микросхема для устройств защиты акустических систем... Усилители мощности с двуполярным питанием должны иметь узел для защиты подключаемых к ним...
Схема на Датагоре. Новая статья Моя печатная плата SRPP усилителя для наушников... Недавно прочитал на Датагоре статью Сделай сам SRPP усилитель для наушников на 6Н6П и решил...
Схема на Датагоре. Новая статья Усилитель для наушников на LM1876 в корпусе компьютерного БП... Предлагаю собрать мой вариант усилителя для наушников. Плюсы: компактный размер, простота сборки,...
Схема на Датагоре. Новая статья Усилитель быстрого приготовления. TDA2030 и TDA1558Q + компьютерный БП... Занимаясь ремонтом различных звуковоспроизводящих устройств, ощутил потребность в срочном наличии...
Схема на Датагоре. Новая статья Управление шаговым двигателем с ПК... Драйвер для шагового двигателя, который управляется с персонального компьютера. Привет всем! Решил...
Схема на Датагоре. Новая статья Spider DAC без оверсэмплинга с TOSLINK и S/PDIF входами. CS8416 + TDA1543... © 2009 datagor.ru Впервые по-русски!О чем речьПредставленная схема — очередной опыт построения...
Схема на Датагоре. Новая статья Allegro - усилитель для наушников на LT1259... Хотелось сделать быстро, но по возможности качественно. После непродолжительных поисков, из...
Схема на Датагоре. Новая статья TDA1514A: 50-ваттный усилитель за 15 минут... Одна из разработок фирмы «Philips» - микросхема TDA1514A – может помочь в создании Hi-Fi усилителя...
Схема на Датагоре. Новая статья Даташит TDA7294 pdf datasheet... 100В - 100Ватт DMOS аудио усилитель с цепями MUTE/ST-BY TDA7294 монолитная микросхема в корпусе...
Схема на Датагоре. Новая статья Даташит TDA7293 pdf datasheet... 120В - 100Ватт DMOS аудио усилитель с цепями MUTE/ST-BY TDA7293 монолитная микросхема в корпусе...
Схема на Датагоре. Новая статья УМЗЧ на TDA7295 и электронный регулятор громкости КА2250 / TC9153... TDA7295, KA2250, TDA2030A, TC9153. Желание сделать качественный усилитель возникло давно. Выбор...
<
  • Автор
17 ноября 2014 10:58

Владимир Мосягин / MVV

Цитата
  • С нами с 21.09.2011
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 152 комментария
  • 38 публикаций
 
  • 0
Александр, молодец! Цель достигнута, музыка, получаемая с помощью усилителя, нравится!

Небольшие замечания, способствующие улучшению конструкции:

1. В каждом канале желательны фильтры нижних частот на входе, перед регуляторами громкости R1. Резистор 500 Ом, пленочный конденсатор 1000 пФ.

2. Конденсаторы С1…С4 по питанию можно было поставить и пленочные.

3. В блоке питания параллельно входам IC1, IC2 поставить пленку 0,1 мкФ; между входом и выходом каждой микросхемы – защитные диоды (1N4004) в обратной полярности.

4. Для безопасности на места пайки сетевых проводов к тумблеру питания обязательно оденьте кембриковые трубки или термоусадку.

Успехов!

<
  • Гражданин
17 ноября 2014 16:56

Сергей / Yamazaki

Цитата
  • С нами с 2.07.2009
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 138 комментариев
  • 3 публикации
 
  • 0
Александр, поздравляю!
Кое-что добавлю, по моему скромному мнению:

1) TPA6120 это ни что иное THS6012, не прошедшие отбраковку. Что не годится в промышленное применение, маркируют как усилитель для наушников и отправляют меломанам laughing Возможно, лучше брать сразу THS.

2) Поскольку это CFA, его быстродействие (а заодно и форму переходной характеристики и АЧХ на мегагерцовых частотах) можно регулировать номиналами резисторов в обратной связи. В даташите на рис.15, 16, 17, 18 это отлично видно.
Опасаетесь возбуда - увеличиваем резисторы в обратной связи с 1К+1К до 1,5К+1,5К и усь становится более тормозным. Впрочем, на хорошо спроектированной печатке влияние выхода на вход минимально, и возбуд там вызывается другими причинами.

3) CFA не любят даже малейшей емкостной нагрузки! Тут автор поступил предусмотрительно, и поставил на выход 10 Ом резисторы, отделяющие выход микросхемы от любой возможной емкости, подключенной к выходному разъему.

4) Такая быстрая микросхема всё-таки должна работать как минимум на двухслойной печатке. Тут и помехозащищенность, и устойчивость, и удобство... Тема очень обширная, в одном комментарии всего не описать.

5) PowerPAD удобно паять сплавом Розе. Из-за его низкой температуры плавления он проникает туда, где для обычного припоя уже холодно. Площадка полностью пропаивается без фена, обычным паяльником.

<
  • Гражданин
19 ноября 2014 02:52

Игорь Рогов / AudioKiller

Цитата
  • С нами с 10.01.2012
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 293 комментария
  • 3 публикации
 
  • 0
Присоединяюсь и к поздравлениям, и к советам.
Хочу добавить, что для наушников большая скорость микросхемы не нужна, особенно если установлены фильтры НЧ. Поэтому можно слегка "загрубить" ("умедленнить") микросхему, чтобы наверняка не возбуждалась: при этом верхней частоты в 10 МГц будет достаточно wink .
Выходными резисторами можно немного "поколдовать", чтобы подобрать оптимальное выходное сопротивление - оно скажется в НЧ области. Если нужно будет сопротивления уменьшить, то см. рекомендации Сергея.

И я не согласен с рекомендацией использовать THS6012 - для этого применения улучшения на слух незаметны, а только выше цена и доп. проблемы...

<
  • Главный редактор
19 ноября 2014 09:31

Игорь Петрович Котов / Datagor

Цитата
  • С нами с 25.02.2011
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 1 652 комментария
  • 265 публикаций
 
  • 0
1) Поддерживаю дорогого тёзку: THS6012 нет смысла трогать.

2) Прежде чем использовать сплав Розе, давайте подумаем. Температура плавления сплава Розе +94 °C. На термалпаде в рабочем режиме температура может оказаться выше.
Есть шанс, что жидкий Розе под действием гравитации или сотрясения/перемещения платы просто сдвинется/вытечет, да еще и замкнет дорожки на работающем усилителе. Достаточно очень маленькой "сопли" для больших неприятностей.

<
  • Гражданин
20 ноября 2014 00:45

Антон / basilevscom

Цитата
  • С нами с 8.01.2010
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 111 комментариев
  • 15 публикаций
 
  • 0
Разрешите и мне присоединиться к поздравлениям! smile
THS6012 не пробовал, а TPA6120 несколько штук спаял. Может мне повезло с удачной разводкой, но все работают отлично и устойчиво, по питанию поставил 4 керамики 0.1мкф в параллель им 0,22 мкф пленка Epcos.
Термалпад не припаивал вообще никак, плата двусторонняя с большими участками меди, греется мало, правда питание +-5V(другого не было), наушники 64ома. "Выходное" сопротивление 10 ом, как по даташиту.

<
  • Гражданин
20 ноября 2014 02:27

Сергей / Yamazaki

Цитата
  • С нами с 2.07.2009
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 138 комментариев
  • 3 публикации
 
  • 0
Игорь, это ж какую громкость надо вкочегарить, чтобы расплавить сплав Розе тепловыделением микросхемы shok И даже если он расплавится, его ещё надо умудриться вытряхнуть из тонкого промежутка между полигоном и термалпадом. Правда, если сравнить печатку Ружички и Sanechek'а, у него площадь полигона гораздо больше.
Сплав Розе успешно применялся многими, спаявшими TheVoice/BeneGesserit на этой микрухе, жалоб не было. А там печатка гораздо меньше, правда, слоёв больше)

<
  • Кандидат
20 декабря 2014 19:26

Юрий / GogaZh

Цитата
  • С нами с 15.12.2008
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 34 комментария
  • 0 публикаций
 
  • 0
Игорь, поверхностное натяжение (капиллярный эффект) не даст сплаву Розе выскочить.

<
  • Кандидат
9 июня 2015 21:25

Алексей / teralf

Цитата
  • С нами с 19.04.2009
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 3 комментария
  • 0 публикаций
 
  • 0
Уважаемые граждане! Как будет работать данный усилитель с нагрузкой
8 ом, например ТДС 7.

<
  • Главный редактор
11 июня 2015 13:58

Игорь Петрович Котов / Datagor

Цитата
  • С нами с 25.02.2011
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 1 652 комментария
  • 265 публикаций
 
  • 0
Алексей / teralf, смотрим даташит TPA6120: минимальная нагрузка 8 Ом, т.е. по документам проходит. Но, у вас такие редкие наушники, что пробовать нужно самому и отсушивать самому.
У меня, например, противоположное стремление - уши 250 Ом и более.

<
  • Кандидат
11 июня 2015 17:41

Алексей / teralf

Цитата
  • С нами с 19.04.2009
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 3 комментария
  • 0 публикаций
 
  • 0
Эти -ТДС-7 уже третьи в моей орто-изо-коллекции, есть ТДС-5 и ТДС -16.
Через COWON x7 седьмые звучат наиболее достойно. А как бы они играли
через хороший ушной усилитель.Особо экспериментировать не имею возможности- вот и ищу у камрадов подсказок.
Игорь, спасибо!

<
  • Кандидат
24 января 2017 03:55

Дмитрий / r-36m2

Цитата
  • С нами с 27.02.2016
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 8 комментариев
  • 0 публикаций
 
  • 0
Всех приветствую!
Подскажите малограмотному, как считать, сколько тока употребляет данная микруха?
Есть транс на 2х12Вх0,3А. Потянет ли?

Добавление комментария


Налетай! Паяльники, станции, жала с доставкой
  • smilelolbyewinkyahoocoollaughing
    crazybadcryingsadirefulsickstraight
    ballooncakegooddrinksmailbombsun
    nightrainstarscolddashguitar-manhandshake
    musicnegativenopardonshoksleepunknown
    wackoyawnblushbullyhashsmokingwhew
Скопируйте текст вашего комментария на случай неверного ответа на контрольный вопрос.