» » » Мощный усилитель для наушников

 
 
 

Мощный усилитель для наушников

Разместил AlexRio 27 августа 2013. Просмотров: 52 938

25 Здравствуйте! Хочу поделиться с датагорцами своим скромным опытом создания телефонного усилителя мощности звуковой частоты (УМЗЧ). Схема усилителя до безобразия проста, не содержит дефицитных деталей, не требует настройки, но тем не менее обеспечивает очень приличное качество воспроизведения музыки. Усилитель обладает огромным запасом мощности и способен «раскачать» абсолютно любые общедоступные головные телефоны!

Статья содержит все материалы для повторения конструкции.

Вступление

Сразу откровенно скажу, что это был мой первый аудиоусилитель, а это первая моя подобная статья, и если кто-то из более опытных и знающих датагорцев увидит слабые места данного проекта, прошу сообщить мне об оных, буду премного благодарен!
Началось все с того что под новый год решил я сам себе сделать небольшой подарок, а именно наушники одной небезызвестной немецкой фирмы. Так как всю жизнь музыку я слушал либо через недорогую китайскую мультимедийную акустику либо в корейской машине, новое приобретение показалось мне просто сказкой! Музыку в новых наушниках я слушал вечера напролет. Дальше - больше, если «уши» за 50 баксов выдают такое качество звука, что если купить что-то посерьёзней, загорелся я!?
Посидев в интернете выяснил, что «серьёзные» наушники имеют сопротивление больше 32 Ом (которое я считал стандартом для всех наушников), попутно выяснил что для подобных экземпляров лучше обзавестись специальным телефонным УМЗЧ, чтобы раскрыть их потенциал. Но покупать ещё и усилитель в мои планы никак не входило. Сделаю сам, подумал я, благо моя профессия напрямую связана с электроникой.

Схема усилителя

Наткнулся в интернете на сайт австралийца Р. Эллиотта Elliott Sound Products, где заинтересовался следующей простой схемой (рис.1)

Оригинал схемы Эллиотта, показан 1 канал



Рис.1 Телефонный усилитель, отрисованы 2 канала


Схема усилителя отвечает всем моим требованиям:
- простота;
- нет дефицитных элементов;
- возможность работы с головными телефонами любого сопротивления;
- автор обещал отсутствие фона и низкие нелинейные искажения.
Примененная пара биполярных комплементарных транзисторов BD139 (отечественный аналог КТ815Г) и BD140 (КТ814Г) в даташитах производителей позиционируются, как разработанные специально для аудио-усилителей. СтОят они копейки, звёзд с неба не хватают, но и не так плохи, особенно произведенные зарубежом. Сдвоенный операционный усилитель по умолчанию NE5532, но всеми любимый OPA2134/OPA2132 или скажем LM4562 (рекомендую), также подойдут.

Сборка усилителя

Итак, со схемой я определился, следующий этап - разработка печатной платы. Чертежи печатных плат из интернета меня никогда не устраивали. А еще в голове была конструкция корпуса усилителя, в который вписывалась плата усилителя определенного размера, но об этом позже. Первый разработанный мной вариант платы казался мне очень удачным (сейчас я понимаю, что это не так, поэтому печатку не выкладываю). Плата вытравлена, вырезана, просверлены отверстия, облужены дорожки, осталось собрать все воедино (рис.2)!

Рис. 2 Усилитель в сборе 1-ая версия

Подробнее об элементной базе. Потенциометр малогабаритный для печатного монтажа с логарифмической характеристикой, специально для регулировки громкости от ALPS. Операционный усилитель NE5532P от Texas Instruments, транзисторы BD139-10, BD140-10 производства ST Microelectronics. Все электролиты Epcos на напряжение 50 В (просто было таких много), конденсаторы на входе микросхемы – мои любимые К73-16 (обожаю «военку»), все резисторы С2-33Н 0.25 ВТ, кроме тех что стоят в эмиттерных цепях, те 2-х ватные (с запасом, можно ставить на 1 Вт), диоды отечественные аналоги 1N4148 – 2Д510А (ммм… "военнка") ну и китайская пленка в питании, не помню откуда выпаял. Украшение сборки - радиаторы со старых материнских плат ASUS (они здесь больше для красоты, транзисторы греются не сильно).
Элементы я по номиналам не подбирал за исключением резисторов, те с допуском в 1%.[/left]

Первый пуск, корректировка схемы

Заработало сразу! А такое случается редко со схемами из интернета, по крайней мере у меня.
Собирал я все на работе, где есть цифровой 4-канальный осциллограф, генератор сигналов специальной формы, ну и конечно качественный 4-х канальный источник постоянного тока.

Всем этим оборудованием я не преминул воспользоваться, прогнал синус, полоса пропускания усилителя широкая. АЧХ линейна ~ 10 Гц до 100 КГц. Форма синуса на выходе усилителя идеальна. Ради интереса посмотрел, как усилитель справится с меандром - прекрасно, начиная примерно с 200 Гц идеально ровная "полочка"! К сожалению осциллограмм я сохранить не догадался. Самовозбуждения нет, постоянки на выходе нет (0.6 мВ, 0.4 мВ по каналам).

Можно подключать наушники! Запас громкости огромен (надо уменьшить коэффициент усиления по напряжению), есть фон, обусловленный низким сопротивлением тестовых наушников (об этом предупреждал автор схемы). Резистор на 100 Ом последовательно с нагрузкой - фон исчез как понятие (разумеется и часть выходной мощности тоже). Но усилитель работает от очень качественного источника питания, посмотрим, как будет работать от своего собственного.

Немного собственно о звуке. Сразу заметил разительные изменения в низкочастотном спектре, бас не просто стал глубже, появился объем, барабаны не то что слышно - их чувствуешь! Но в общем и целом звук мне показался абсолютно нейтральным, мониторным, как говорится. Хотя мои низкоомные наушники отлично раскачиваются встроенным смартфонным усилителем, звук этот не идет в сравнение с пропущенным через внешний новый устлитель. Однако замечу, проект разрабатывался на будущее, совсем не для этих головных телефонов!

Вроде бы работало все отлично, но мучил меня один вопрос, а именно: насколько качественно работает пара транзисторов на выходе схемы. Ведь возможные искажения могут отсутствовать из-за глубокой оос операционника? Долой ОУ тестирую отдельно выходной каскад без всякой ОС. Осцилограммы ниже:


Рис.3 Осцилограммы для 20 Гц и 1 МГц. Зеленый вход, желтый выход


Как видите, каскад отлично работает и смещение напряжения, создаваемое диодами, вполне достаточно для компенсации нелинейности. Я успокоился и оставил выходной каскад как есть.

Но кое-какие изменения я все же внес. Измененная мною схема приведена ниже (рис.4). Усилитель стал лучше обрабатывать сигналы сложной формы (прямоугольник, пила), по моему разумению если такие сложные сигналы будут меньше искажаться схема только выиграет (возможно я заблуждаюсь).

Уменьшил коэффициент усиления до 12, этого вполне достаточно, а искажения в теории меньше. Добавил возможность переключения между режимами низкоомная/высокоомная нагрузка (переключатель S1). Добавил возможность уменьшить полосу пропускания, впаяв конденсаторы С5, С6 (для NE5532 не требуется).
Емкость электролитов в питании увеличил. Ну и наконец, если вдруг на выходе усилителя висит постоянка > 10мВ, желательно поставить электролиты С15, С17, они заодно спасут наушники, при внезапном выходе из строя самого усилителя. На звук они если и влияют, то очень не значительно – я их точно не слышу (лучше если эти конденсаторы будут Low ESR, но и обычные подойдут).
Исключён фрагмент. Полный вариант статьи доступен только полноправным членам сообщества и подписчикам.
Пожалуйста, ознакомьтесь с условиями доступа.

Рис. 4 Откорректированная под себя схема усилителя


Свою же печатку я тоже подправил, вот финальная версия - рис.5. Все транзисторы поставил под один радиатор (все равно не греются сильно), освободил место под свои доработки.
Исключён фрагмент. Полный вариант статьи доступен только полноправным членам сообщества и подписчикам.
Пожалуйста, ознакомьтесь с условиями доступа.

Рис.5 Финальная версия печатной платы усилителя

Две черные дорожки находятся с обратной стороны платы (я их вырезал ножом после травления и сверления). Плата получилась двухслойной по другому нормально не разводилось, размер 90х110 мм.

Блок питания

Схему блока питания (рис.6) нашел здесь у Ti Kan. Мощность блока питания излишня для этого проекта, но я выбирал с запасом на будущее (возможно в этом же корпусе соберу другой усилитель). Никто не мешает взять трансформатор поменьше, по моим прикидкам на 5Вт самое то.
Исключён фрагмент. Полный вариант статьи доступен только полноправным членам сообщества и подписчикам.
Пожалуйста, ознакомьтесь с условиями доступа.

Рис.6 Схема блока питания

Сразу возникло несколько вопросов:
- почему нет пленочных или керамических конденсаторов в выпрямителе?
- есть ли реальная польза от конденсаторов в параллель диодам моста?
- с какой целью выбраны именно такие номиналы резисторов в обвесе стабилизаторов?
Соберу - увижу, подумал я. Ну в общем – не фонтан. Как я и думал без пленочных конденсаторов в выпрямителе никуда, конденсаторы в параллель диодам в теории снижают уровень ВЧ помех, но и без них не плохо, разницы я не заметил ни на слух, ни по приборам. А вот работа схемы включения стабилизаторов мне понравилась, надо взять на заметку. При подключении усилителя прослушивался фон 100 Гц. Не буду размусоливать свои эксперименты, конечная схема блока питания, с моими корректировками (рис.7)
Исключён фрагмент. Полный вариант статьи доступен только полноправным членам сообщества и подписчикам.
Пожалуйста, ознакомьтесь с условиями доступа.

Рис.7 Схема блока питания с моими корректировками

Теперь блок питания меня устраивает, фон из наушников ушел. При максимальной нагрузке (1А по обоим плечам) напряжения на выходе стабилизаторов просаживаются на 10 мВ.

Моя печатка на рис. 8
Исключён фрагмент. Полный вариант статьи доступен только полноправным членам сообщества и подписчикам.
Пожалуйста, ознакомьтесь с условиями доступа.

Рис. 8 Печатка блока питания


Готовый к работе блок питания установленный на шасси представлен на рис.9.

Рис. 9 Блок питания усилителя


Немного о конструкции. Слепыш БП изготовлен из двухстороннего 3-х мм стеклотекстолита, т.к после травления дорожек на обратной стороне осталась медная фольга, решил её не отдирать (противное занятие), будет дополнительная экранировка. Радиатор на два стабилизатора один, опять же от старой материнской платы. В правой части платы присутствует разъем для подключения голубого светодиода (для светодиодов другого цвета нужно уменьшить номинал резистора R1 см. рис. 7). Выходные напряжения выводятся через провода, впаянные непосредственно в плату (синий жгут рис. 9). Трансформатор прикручен к плате шпилькой М6. Размер платы 90х200 мм.

Корпус

Как всегда самая трудоемкая часть проекта - корпус. Корпус полностью разборный (мое специфическое требование, кто работает на режимном предприятии - поймет :blush: ) изготовлен из алюминия 2.5 мм и стеклотекстолита 3 мм. К прямоугольной пластине из стеклотекстолита, служащей шасси для прибора, припаяны латунные гайки М5. К шасси 4-мя шестигранными стойками и 2-мя винтами прикручена плата блока питания (см. рис. 9). К стойкам прикручивается плата усилителя, подключается разъем от блока питания рис. 10.

Рис.10 Сборка усилителя.


Лицевая и задняя панели изготовлены из листового алюминия, согнутого на станке. Верхняя крышка выполнена из стеклотекстолита. Боковые панели из алюминия прикручиваются в конце сборки к уголкам на шасси и на верхней крышке, они образуют своеобразные ножки.
Собранный усилитель (рис. 11) получился полностью экранированным, винтовые соединения обеспечивают надежный электрический контакт между деталями корпуса. Задняя панель содержит стандартную 3-х контактную вилку от компьютерного БП, и выключатель от туда же.

Рис.11 Собранный прибор


Кратко опишу важные аспекты сборки.
  1. Все провода скручены, а те, что идут от блока питания к усилителю экранированы (на всякий случай).
  2. ВАЖНО! Корпус блока питания связан с шасси в одной точке, там, где прикручивается трансформатор (поэтому шпилька крепящая трансформатор латунная)
  3. ВАЖНО! Гайки разъёмов под наушники на передней панели (на них висит сигнальный корпус) изолированы от передней панели диэлектрическими шайбами.
  4. Вал потенциометра электрически связан с корпусом прибора, если этого не сделать при прикосновении к валу потенциометра будут наводки в наушниках.

Дизайн получился сдержанным. Корпус окрашен матовой черной краской из баллончика (2 шт. ушло на 3 слоя). Ручка на вал потенциометра из колпачка от духов. Все винты и торцы боковых панелей, отполированы до зеркального блеска.

Заключение

Усилителем я доволен на 200%. Огромный запас мощности, полное отсутствие фона, кстати хлопка при включении тоже нет, четкое нейтральное звучание, не вносящее ни приукрашиваний, ни артефактов в звуковой тракт. Даже и не знаю, чего еще можно ждать от подобного прибора.

P.S.: Недавно поставил в свой усилок вместо NE5532, операционный усилитель LM4562, и понял что может быть и лучше. Как говорится нет предела совершенству!

Дополнения от камрадов

От Вячеслава (avals), в ответ на жалобы Александра (Espumizan) в комментах о недостатках звучания:
Исключён фрагмент. Полный вариант статьи доступен только полноправным членам сообщества и подписчикам.
Пожалуйста, ознакомьтесь с условиями доступа.

Хорошим "противоступенчатым" средством для таких схем является включение резистора 100 - 300 Ом между выходом ОУ и выходом усилителя.

Файлы

Платы усилителя и БП в Sprint Layout 6
Platy.zip | Файл 48,97 Kb загружен 201 раз.
Александр (AlexRio)
РФ
Профиль AlexRio
Александр, в свободное время люблю конструировать аудиоусилители, и прочие "полезные" в быту вещи.
 

Понравилось? Палец вверх!

  • всего лайков: 115

Поделись с друзьями!

Связанные материалы:


Усилитель для наушников на специализированной микросхеме TPA6120

Давно хотел сделать отдельный усилитель для наушников — все не было времени, хотя наушники уже...

Усилитель класса А для низкоомных и высокоомных наушников

Прошло каких-то полгода с той поры, как я начал регулярно слушать любимую музыку через наушники –...

История о том, как из конструктора lunch box получился усилитель SRPP для наушников

Эта история случилась года 2 назад. Ее могло не быть, но как говорится, «звезды сошлись» и вот что...

Ламповый аудиоусилитель SE на 6Н9С и EL34

Приветствую сограждан-датагорцев! Представляю вашему вниманию отчет по сборке усилителя на...

Сделай сам ламповый усилитель SRPP для наушников в оригинальном корпусе от внешнего

Сидели, как то с друзьями и слушали музыку, один друг и говорит: «А как будет звучать ламповый...

Усилитель для наушников на LM1876 в корпусе компьютерного БП

Предлагаю собрать мой вариант усилителя для наушников. Плюсы: компактный размер, простота сборки,...

Новые амбушюры для наушников KOSS Porta Pro

Около 4 лет я являюсь счастливым обладателем наушников KOSS Porta Pro. Звучание очень нравится,...

Демпфирование наушников Sennheiser HD515

При прослушивании некоторых композиций при повышенной громкости звук приобретает скрипящий,...

Портативный хедамп на PT2308 для CRESYN CS-HP500 + Philips M600

Без музыки я как рыба на суше, поэтому постоянно, если нахожусь в дороге (а это как правило...

МРБ-1267. Стереофонические наушники и их применение. В.Е. Скляров

МРБ-1267. Стереофонические наушники и их применение. В.Е. Скляров Издательство: Радио и связь...

Суперские отбойно-молоточные наушники за 30 секунд!

Слышали про системы активного подавления шумов (ANCS - active noise cancelling system) в наушниках?...

Палёная флэшка на 8 Гб!

Я хочу предупредить ребят с портала о недобросовестных флэшках. Продаются USB Flash за низкую...
<
  • Гражданин
27 августа 2013 15:33

Игорь / AudioKiller

  • С нами с 10.01.2012
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 293 комментария
  • 3 публикации
 
  • 0
Все комментарии ко 2-й схеме.
1. Очепятка в схеме: С6 подключается к 6-й ноге ОУ.
2. Правые по схеме концы С5 и С6 хорошо бы перенести с выхода ОУ на выход всего усилителя, иначе на очень высоких частотах усиление ОУ падает и выходные транзисторы остаются без ООС.
3. Хорошо бы замерить ток покоя: чему равно падение напряжения на эмиттерных резисторах без сигнала? Дело в том, что выхлоп может работать в классе АВ, а хорошо бы, если бы в классе А.
4. На самом деле, выходное напряжение большинства источников сигнала настолько велико, что и Ку=12 - это много. Можно попробовать поднять R8 и R9 до 10 кОм.
5. Еще несколько снизить искажения можно исключив С3 и С4. Чтобы уменьшить постоянку на выходе (т.к. ООС по постоянном току при этом будет не 100%), хорошо бы установить Ку поменьше (3...5) и изменить резисторы так, чтобы R3+R4=R7||R8. Во втором канале соответственно. Но это будет заметно только если не будет выходных конденсаторов.
6. В блоке питания танталовые конденсаторы не нужны, особенно на высоковольтной стороне.

<
  • Гражданин
27 августа 2013 17:05

Александр / AlexRio

  • С нами с 2.06.2013
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 34 комментария
  • 2 публикации
 
  • 0
Уважаемый Audiokiller спасибо за ваши, как всегда, ценные, а главное по делу замечания, спасибо! Схему исправлю опечатка имеет место быть. А по поводу остальных советов я с вами согласен на 100%. Забегу вперед и скажу что сейчас у меня трудится сильно измененная схема усилителя, с выхлопом в классе А и током покоя каждого транзистора ~50 мА.
Данный усилитель имеет ряд преимуществ, а именно:
1. Возможность работы с АС,
2. Симметричный клиппинг,
3. Радиаторы небольшого размера для транзисторов выходного каскада (ток покоя одного транзистора <10 мА).
4. С5 и С6 на выходе ОУ делают усилитель более устойчивым к высокочастотным помехам (а вообще конечно лучше обойтись без них, но иногда не выходит)
Вопрос к уважаемому Игорю (Datagor), как лучше донести до граждан улучшенную схему, в новой статье или добавить сюда?

<
  • Главный редактор
27 августа 2013 17:14

Игорь Петрович Котов / Datagor

  • С нами с 25.02.2011
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 1 604 комментария
  • 257 публикаций
 
  • 0
Александр, с почином!
Правильнее сделать продолжение отдельной статьёй.

Внесите нужные исправления в схему из этой статьи и пришлите мне картинку на е-мыло, я поменяю на правильную.

<
  • Гражданин
27 августа 2013 18:59

Сергей / Chugunov

  • С нами с 30.09.2009
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 306 комментариев
  • 30 публикаций
 
  • 0
Александр!
Я просто завидую тому, как сделано - аккуратно и красиво. Плата разработана под свои детали (тоже стараюсь так делать).
Не верю, что это первый усилитель - слишком хорошо для первого.
Плата с панелькой, что позволяет опробовать разные микросхемы.
Публикация сделана на отлично.
Теперь мои мысли по поводу дальнейших улучшений на будущее.

Схема вызывает множество сомнений, можно поискать получше.
Замечаний столько, что слишком долго их перечислять.
Не стоит делать универсальный усилитель для наушников и колонок, у каждого своя специфика. Принято считать, что для наушников достаточно максимальной мощности 100 мВт. Это пиковая мощность, на ней не слушают. Для такой мощности нетрудно обеспечить работу выходного каскада в классе А. Класс А - это самое простое средство получить хороший звук, в усилителе для наушников тепловые потери будут невелики. Пусть сопротивление наушников 250 Ом. Тогда действующее напряжение 5 В. Ток 20 мА, пиковый 30 мА. Вот ток покоя класса А, его можно для запаса увеличить его до 50 мА. При питании +-15 В на канале будет тепла 1,5 Вт, для двух каналов 3 Вт. Для вашего силового трансформатора на 5 Вт в самый раз.
Странно, что слышен фон 100 Гц. Он не зависит от сопротивления наушников. Последовательное сопротивление и уменьшение усиления просто маскируют фон. Скорее всего - наводки. Надо было при настройке попробовать удалить плату с усилителем от платы питания.
Усиление слишком велико, на мой взгляд, для наушников 250...600 Ом более 5...7 делать не надо. Это зависит от источников сигнала и отдачи наушников.
На частоте 1 МГц явно видна ступенька, но может быть таков входной сигнал, интересно было бы увидеть осциллограмму на 20 кГц.

<
  • Гражданин
27 августа 2013 19:13

Александр / AlexRio

  • С нами с 2.06.2013
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 34 комментария
  • 2 публикации
 
  • 0
Чуть позже выложу статью об усилителе, на основе описанного выше, но заточенного под работу именно с наушниками. А это универсальный вариант с вытекающими из этого обстоятельства плюсами и минусами.
Ступенька если присмотреться есть и во входном сигнале, выходной каскад непричем 100%

<
  • Гражданин
27 августа 2013 22:38

Сергей / metrolog

  • С нами с 5.01.2010
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 90 комментариев
  • 5 публикаций
 
  • +1
Четко! Молодец.
Особое уважение вызывает когда собранная плата получает логическое продолжение (в виде красивого корпуса).
Схема действительно хороша, повторял несколько раз, тоже всем рекомендую.

<
  • Автор
28 августа 2013 13:29

Владимир Мосягин / MVV

  • С нами с 21.09.2011
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 146 комментариев
  • 37 публикаций
 
  • 0
Молодец! Красиво и обстоятельно.
1. Для корректной работы на реактивную нагрузку на выходе желательно поставить цепь Зобеля (10 Ом, 0,047 мкФ) и элементы Буше (4,7 мкГн, 47 Ом), положительно влияющие на звук.
2. Неплохо проконтролировать начальные токи коллектора умощняющего каскада (15…20 мА).
3. Коэффициент усиления задается резисторами R7 и R8 (рис. 4.). Как справедливо заметил Игорь, конденсатор С5 (С6) нужно поставить параллельно R7 (R10).
4. Если уменьшить коэффициент усиления устройства до 2…5, оксидные конденсаторы С3 и С4 можно исключить.
Например, для Ку=2 (6 дБ): R7 (R10) = R8 (R9)= 2 кОм, R3(R6) = 1 кОм, R4 (R5) = 47 кОм, C5 (C6) = 560 пФ.
5. ФНЧ на входе. Между верхним выводом R3, нижним выводом R6 (по схеме рис. 4) и общим проводом поставить по конденсатору 10 пФ. Впрочем, учитывая ощутимую входную емкость ОУ этого можно и не делать.

<
  • Гражданин
28 августа 2013 13:58

Александр / AlexRio

  • С нами с 2.06.2013
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 34 комментария
  • 2 публикации
 
  • 0
Владимир, спасибо за совет. На счет цепи Зобеля, честно говоря, не вижу в ней никакого смысла для этого проекта (поясните как именно она должна улучшить звук, за счет чего?). По поводу с5 и с6 они вообще ставятся только если оу самовозбуждается, я уже писал что намерено поставил их на выходы оу, в некоторых источниках пишут что включение между инверт. входом оу и выходом способствует проникновению вч помех в усилитель. Ну а уменьшение Ку повлечет невозможность усилителя работать с АС, для кого то это может быть важно. Ну а как задать Ку для ОУ я знаю, обижаете. Вообще считаю чем меньше в схеме элементов, не в ущерб качеству тем лучше.

<
  • Автор
28 августа 2013 14:39

Владимир Мосягин / MVV

  • С нами с 21.09.2011
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 146 комментариев
  • 37 публикаций
 
  • 0
Ну а как задать Ку для ОУ я знаю, обижаете.

Я не сомневаюсь.
Все советы даны, чтобы дотошные радиолюбители могли провести эксперименты.

<
  • Гражданин
28 августа 2013 15:22

Игорь / AudioKiller

  • С нами с 10.01.2012
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 293 комментария
  • 3 публикации
 
  • 0
Цепь Цобеля здесь скорее всего не нужна - обычно наушники не такая сложная нагрузка, чтобы заметно влиять на устойчивость усилителя. А вот С5 и С6 все равно лучше бы ставить - они снижают верхнюю граничную частоту усилителя, что хорошо и для устойчивости, и для снижения помех, и уменьшают потребность в скорости нарастания усилителя.
Ток покоя выходников для класса А должен быть раза в 2...3 выше, чем максимальный (в импульсе) ток наушников.

<
  • Гражданин
28 августа 2013 16:05

Александр / AlexRio

  • С нами с 2.06.2013
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 34 комментария
  • 2 публикации
 
  • 0
Я проводил симуляцию работы усилителя в Simulink, так вот с5 и с6 в теории повышают уровень thd существенно, понимаю что на практике может быть обратный результат, но для себя решил что по возможности лучше обойтись без них. А ток покоя в модернизированной версии этого усилителя,(статья появится позже) 87мА для одного транзистора. Что более чем достаточно, был поражен но оказывается согласно моим измерениям 2мВт (импульсное значение) для моих наушников - это невыносимо громко, 1мВт комфортный уровень! Игорь еще раз спасибо за советы. Ваши коментарии и статьи по полезности для меня на первом месте!

<
  • Автор
28 августа 2013 16:16

Владимир Мосягин / MVV

  • С нами с 21.09.2011
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 146 комментариев
  • 37 публикаций
 
  • 0
1. Цепь Зобеля вроде как можно и не ставить, но покопавшись в параметрах наушников убедился, что лучше установить.
Возьмем, навскидку стереотелефоны Sennheiser HD515. Номинальное сопротивление (на частоте 1 кГц) 61 Ом, среднее значение 104 Ом, минимальное значение 60 Ом, модуль импеданса на резонансной частоте (80 Гц) – 234 Ом.
Колебания импеданса составляют порядка 4 раз. У многих наушников больше этого.
Учитывая наличие индуктивной составляющей в выходном импедансе эмиттерного повторителя, в общем случае, эту цепь лучше поставить.

2. Про конденсаторы С5 и С6 абсолютно солидарен, именно из указанных соображений я привел параметры цепи обратной связи.

3. В рекомендациях выбора тока покоя я исходил из работы выходного каскада в классе АВ. Тем более, что Александр анонсировал свою следующую конструкцию усилителя для стереонаушников в классе А.

<
  • Гражданин
28 августа 2013 16:21

Александр / AlexRio

  • С нами с 2.06.2013
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 34 комментария
  • 2 публикации
 
  • 0
Про избавление от конденсаторов с3 и с4 мне очень интересно узнать по подробней. Если оставлять Ку хотя бы 8 без них никуда - постоянка на выходе. Может я чего то не понимаю?

<
  • Гражданин
29 августа 2013 02:15

Сергей / Serg_hax

  • С нами с 22.02.2010
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 55 комментариев
  • 0 публикаций
 
  • 0
Спасибо за хорошую статью Александр, схема классика и усилитель выполнен со вкусом очень аккуратно.

От конденсаторов С3 и С4 действительно не уйти если нужно относительно большое усиление для подключения микроколонок при снижении усиления, как пишут уважаемые авторы выше их можно и нужно исключать с учётом того, что электролиты во входных цепях обратной связи для звука не лучший компонент.

Далее хотел бы так же сказать о цепях смещения выходного каскада, например для левого канала C8 VD1 и C9 VD2, это тоже нелинейные элементы (особенно VD1, VD2) и вносят свои искажения за счет нелинейности да и их температурная зависимость заставляет менять ток покоя.
Хотя такие схемные решения используются в схемах уже не один десяток лет, но все-таки на мой взгляд являются компромисом в создании смещения схемы выходного каскада и простотой этих цепей.

В общем куда я клоню: если убрать эти (C8 VD1 и C9 VD2 - в левом канале, и соответсвенно такие же в правом) элементы и вместо R11 и R12 поставить по источнику тока для задания тока смещения каждого из выходных транзисторов, а с операционника сигнал на базы раздавать через пару одинаковых резисторов.

Это просто как идея, хотя понятно и усложняющая схему, интересно узнать мнения обсуждающих на сей счёт, стоит ли оно того. Да и конечно интересно, что там в следующей статье за схема будет.

<
  • Гражданин
29 августа 2013 09:33

Александр / AlexRio

  • С нами с 2.06.2013
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 34 комментария
  • 2 публикации
 
  • 0
Сергей спасибо за совет. Ваши мысли совпадают с моими. Думаю для вас следующая схема точно не будет откровением, вы и так прекрасно знаете, что и как можно улучшить. Сам Эллиот упоминает о проблеме с нелинейностью, вносимой диодами, шунтируемыми электролитами. А по поводу источника тока для задания тока смещения, конечно это будет шаг в сторону повышения линейности, но согласитесь, схема превратится в совсем другую. Я же стремился сохранить простоту данного решения, и путем снижения универсальности усилителя добиться повышения качества.

<
  • Автор
29 августа 2013 16:13

Владимир Мосягин / MVV

  • С нами с 21.09.2011
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 146 комментариев
  • 37 публикаций
 
  • 0
Использование генераторов тока для формирования напряжения смещения на базах эмиттерного повторителя улучшает параметры усилителя.

Выберем простейший генератор стабильного тока (ГСТ) на биполярном транзисторе и светодиоде красного свечения (напряжение 1,6…1,8 В) в качестве стабилизатора в цепи базы. Положим сопротивление в цепи эмиттера транзистора равным 100 Ом. Получим ток ГСТ (1,6…1,8-0,65)/100=9,5…11,5 (10,5) мА.

Динамическое выходное сопротивление такого ГСТ примерно равно произведению статического сопротивления коллектор – эмиттер в схеме с общим эмиттером на коэффициент передачи тока транзистора.
Например, для Rэ=100 Ом и h21э=200 динамическое сопротивление составит 66 кОм, что почти на порядок превышает номинал резистивного источника постоянного тока R11, R12 (R13, R14) в предлагаемой схеме.

Коэффициент гармоник в диапазоне частот 20…20000 Гц при нагрузке от 32 Ом до 600 Ом не превысит 0,001%.

<
  • Гражданин
20 сентября 2013 12:51

Александр / Alexverb

  • С нами с 15.04.2009
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 45 комментариев
  • 1 публикация
 
  • 0
Очень хороший усилитель, собирал себе один и другу впоследствии, когда он услышал как его любимые наушники зазвучали. Вообще у Элиота много интересных, простых и нужных схем, всем советую посетить его сайт. Свой усилитель я особо не переделывал, только поставил 120 Ом в нагрузку последовательно, хотел уменьшить Ку, ВЧ помехи от ПК раздражали. Теперь наверное сдую с него пыль и буду дорабатывать, вооружившить Вашим опытом, спасибо за статью!

<
  • Гражданин
20 сентября 2013 14:35

Александр / AlexRio

  • С нами с 2.06.2013
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 34 комментария
  • 2 публикации
 
  • 0
Александр, спасибо! Но если Вы планируете использовать ваш усилитель только с наушниками, думаю вам стоит дождаться вариант более серьезной доработки этого проекта. Статья написана и ждет публикации. Скажу лишь что качество усилителя серьезно повысилось (я тестировал оба варианта в RMAA). И резистор последовательно наушникам будет не нужен. Вариант из этой статьи хорош в первую очередь своей универсальностью и огромным запасом мощности (Род Эллиот позиционирует его не только как ушной усилитель).

<
  • Подписчик
14 ноября 2014 18:28

Александр / Espumizan

  • С нами с 29.10.2014
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 16 комментариев
  • 0 публикаций
 
  • 0
Здравствуйте! Очень заинтересовала Ваша схема, но одно не могу понять: если смотреть по печатной плате, то получается, что ОУ надо ставить со стороны печатных дорожек, иначе не соответствует цоколёвка ОУ NE5532-8-я нога попадает на 1-ую и соответственно наоборот. Может я что-то неправильно понял, буду благодарен за разъяснения. Спасибо.

<
  • Главный редактор
15 ноября 2014 13:15

Игорь Петрович Котов / Datagor

  • С нами с 25.02.2011
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 1 604 комментария
  • 257 публикаций
 
  • 0
Александр / Espumizan
в программах платы изображают как-будто все слои прозрачны от верхнего (сторона деталей) к нижнему.
Поэтому при самопальном (дорожки руками) изготовлении ПП чертеж нужно будет отзеркалить.

Если будете пользоваться термопереносом через бумагу (ЛУТ), то зеркалирование получится автоматически, зеркалить файл при печати не нужно.

<
  • Подписчик
15 ноября 2014 18:26

Александр / Espumizan

  • С нами с 29.10.2014
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 16 комментариев
  • 0 публикаций
 
  • 0
Игорь, Спасибо! Делал плату дедовским способом, поэтому так и получилось.

<
  • Главный редактор
18 ноября 2014 00:29

Игорь Петрович Котов / Datagor

  • С нами с 25.02.2011
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 1 604 комментария
  • 257 публикаций
 
  • 0
Александр / Espumizan
На фотке моя плата для этого уся (вчера сотворил) и распечатка заготовки для ЛУТа на спецбумаге.

Плата уже вытравленная, тонер ещё не снят.

<
  • Подписчик
18 ноября 2014 00:41

Александр / Espumizan

  • С нами с 29.10.2014
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 16 комментариев
  • 0 публикаций
 
  • 0
Игорь, ещё раз спасибо! Поскольку плату уже сделал наоборот и спаял, остался только ОУ, я его наверно со стороны печати впаяю и вопрос решится. Ошибку свою понял, но очень не хочется всё переделывать заново sad Буду осваивать новые технологии, лет 25 назад занимался электроникой, сейчас решил начать заново и понял, что отстал как динозавр. smile

<
  • Подписчик
28 декабря 2014 01:03

Александр / Espumizan

  • С нами с 29.10.2014
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 16 комментариев
  • 0 публикаций
 
  • 0
Возможно уже поздно писать в данной теме, но всё же надеюсь на помощь уважаемых гуру bye . Собрал усилитель по схеме, представленной на рис.1 и никак не могу решить следующие задачи.

Первое: на малой громкости присутствуют искажения в виде ВЧ призвука (как эхо), особенно это слышно при тихом звучании любых инструментов.

Второе: при полной громкости синусоида режется снизу (на любой частоте и в обоих каналах одновременно), при величине входного сигнала более 550 мв. Кстати нигде не нашёл на какое входное напряжение рассчитан усилитель. Может что-то изложил сумбурно, но мне теоретически трудно выразить свою мысль. Изменения, которые я лично внёс-это заменил резисторы R8,R9 на 5.6 ком. В качестве источника звука использую плеер Fiio X5 (Flac формат).

Создал тему на нашем форуме! Заранее благодарю за любую помощь.

<
  • Главный редактор
9 марта 2015 20:21

Игорь Петрович Котов / Datagor

  • С нами с 25.02.2011
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 1 604 комментария
  • 257 публикаций
 
  • 0
Внёс в статью полное решение проблемы от Вячеслава (avals). СПАСИБО!
Решение подтверждено на практике Александром (Espumizan)

Информация
Вы не можете участвовать в комментировании. Вероятные причины:
— Администратор остановил комментирование этой статьи.
— Вы не авторизовались на сайте. Войдите с паролем.
— Вы не зарегистрированы у нас. Зарегистрируйтесь.
— Вы зарегистрированы, но имеете низкий уровень доступа. Получите полный доступ.