» » » Усилитель для наушников "Green JLH". Класс А на трёх транзисторах

 
 
 

Усилитель для наушников "Green JLH". Класс А на трёх транзисторах

🕗25.10.15 | 🙋Andre_Green | 👀18 252 | ✍️20


Доброго воскресного утра, датагорцы! Предлагаю полезную конструкцию выходного дня: сделаем простой и качественный хэдамп.

О теме наушников я не задумывался, пока в доме не появились CANYON CNR-HP3W. Весьма хорошие наушники, кстати. Настолько хорошие, что я даже решил собрать для них отдельный усилитель.

Критерии: минимум деталей, максимум качества. Тут класс «А» вне конкуренции.

Небольшая предыстория

Ламповая техника — это конечно моя мечта, а посему, чтобы не разрушать мечты, делаем на транзисторах!

Начал с изучения претензий к усилителям для наушников. Обычно собирателей таких усилителей добивают три вещи: фон переменки, невозможность регулировать коэффициент усиления (КУ) схемы и электролитический конденсатор на входе первого каскада.

Не хотите проблем с фоном озаботьтесь качественным питанием! Оно должно быть стабилизированным, с минимальным уровнем пульсаций. Иначе борьба с фоном перерастает в битву с потерями времени, а иногда и финансов. Вместо того чтобы обратиться к первопричине, паятели начинают перебирать все доступные и недоступные транзисторы, меняют конденсаторы (обязательно на Wima) и проделывают прочие необъяснимые телодвижения. «После того, как мы окончательно потеряли из виду цель, мы удвоили свои усилия».

Усилитель планировался стационарным, поэтому к питанию особых требований, кроме его стабилизации не было.

Усилитель класса А для наушников «Green JLH»

Что касается остальных двух «хотелок», то всё уже придумано до нас и с успехом применяется в усилителях Джона Л. Худа. В результате, с учетом всего, выкристаллизовалась вот такая схема:
Исключён фрагмент. Наш журнал существует на пожертвования читателей. Полный вариант этой статьи доступен только меценатам и полноправным членам сообщества. Читай условия доступа!


Это вариант с минимальной комплектацией, под который была разработана печатная плата и он был воплощен в железе.
Усилитель для наушников "Green JLH". Класс А на трёх транзисторах

Усилитель выдаёт 2 Вольта эффективных на нагрузке в 32 Ом, имеет Кг ок. 0,001%, практически бесшумен, АЧХ от 10 Гц и далеко за 20 кГц.

О деталях

R8 состоит из четырех резисторов сопротивлением 330 Ом мощностью 2 Ватта, включенных параллельно. Можно взять два резистора по 160 Ом и др. Основной критерий, чтобы общая мощность резисторов не была меньше 3 Ватт (больше — лучше), а общее сопротивление около 80 Ом.

IRF840 в этой схеме показал себя очень достойно, но всё же IRF540, IRFZ44N, IRFZ46N предпочтительнее.

Трансформатор питания Т1 должен обеспечивать на вторичке ~22 Вольта под нагрузкой 0.7 А. Диоды в выпрямителе зашунтированы керамическими конденсаторами.


Сборка

Усилитель выполнен на печатной плате, оба канала вместе с блоком питания.

Печатка нарисована со стороны деталей, поэтому при распечатке зеркалить не надо. Выходные транзисторы и LM317 в обязательном порядке установить на радиаторы.

Ток транзистора VT3 составляет 200-250 мА.
Ку регулируется подбором резистора R5. Уменьшаем R5 — повышаем Ку. По умолчанию Ку=10 дБ (или 3 раза).

Файлы

Файл печатной платы в Спринте.
hedfone.zip 🕗 26/08/15 ⚖️ 22,11 Kb ⇣ 160

Спасибо за внимание!
Андрей (Andre_Green)
Киргизия, г.Бишкек
Профиль Andre_Green
Да скромный я!
 

Читательское голосование

Нравится

Статью одобрили 137 читателей.

Для участия в голосовании зарегистрируйтесь и войдите на сайт с вашими логином и паролем.
 

Поделись с друзьями!

 

 

Связанные материалы

 

Схема на Датагоре. Новая статья LM386, KA386, КР1438УН2 – «чемпион» среди аудиоусилителей... Разговор пойдёт об очень распространённой интегральной схеме (ИС) звукового усилителя мощности...
Схема на Датагоре. Новая статья Предварительный усилитель-корректор для винила со стандартной характеристикой RIAA... Надеюсь, кого-то из сограждан может заинтересовать такой архаичный инструмент, как предварительный...
Схема на Датагоре. Новая статья Простой усилитель для наушников с токовым выходом... Проблема качественного, но простого и дешевого усилителя для наушников остается актуальной. Лично у...
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 Портативный усилитель для головных телефонов RED-31 c 3V питанием... Перевод и адаптация: Игорь "Датагор" Котов, 2010г. Источник: redcircuits.com Высококачественный...
Схема на Датагоре. Новая статья Гибридный усилитель для наушников c полевыми транзисторами.... Давно хотелось послушать как же лампа с камнем в тандеме звучат. Решил собрать гибридный усилитель...
Схема на Датагоре. Новая статья Усилитель "The Naked Amp" на 3-х транзисторах... Этот усилитель я собрал 4 месяца назад на работе из того, что было под рукой. Название усилителя...
Схема на Датагоре. Новая статья TDA7050 - усилитель для наушников и простой микшер на 18 каналов... TDA7050 от PHILIPS это стерео усилитель для наушников. Минимальная обвеска, надежность. Не сгорает...
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 Реальный безтрансформаторный ламповый усилитель для низкоомных наушников по мотивам «Лаконика»... Безтрансформаторный ламповый усилитель для головных телефонов с максимальной возможностью...
Схема на Датагоре. Новая статья Сворень Р. А. «Шаг за шагом. Транзисторы», М. Детская литература, 1971.... Книга редкая и отличная по содержанию и манере изложения. Рудольф Сворень вне конкуренции....
Схема на Датагоре. Новая статья Сумматор каналов на ОУ. Теория и практика.... Не раз обращал внимание на то, что радиолюбители применяют в своих схемных решениях неоправданно...
<

Datagor

Игорь Котов Читатель Датагора
  • Главный редактор
Комментарий # 1 от 25-10-15, 11:22.
Ответить
  • С нами с 26.02.2006
  • 2 143 комментария
  • 271 публикация
 
Андрей, спасибо за очередную несложную и полезную конструкцию!
Обязательно попробую. drinks

<

real64

Евгений Читатель Датагора
  • Гражданин
Комментарий # 2 от 25-10-15, 14:26.
Ответить
  • С нами с 11.12.2009
  • 36 комментариев
  • 3 публикации
 
Андрей, спасибо.
С интересом прочитал вашу статью, так как у самого сейчас на столе ждет измерений только вчера собранный ... Green JLH.
Green JLH

Только у Вас "Green" - это, насколько я понял, ваше имя на портале, а у меня - это низкое энергопотребление (напряжение питания примерно в три-четыре раза ниже, а ток на порядок ниже).

Как вы измеряли КНИ ?

<

padre81

Евгений Читатель Датагора
  • Гражданин
Комментарий # 3 от 25-10-15, 16:39.
Ответить
  • С нами с 15.03.2011
  • 1 комментарий
  • 0 публикаций
 
Доброго времени суток!
Интересная схема. Давно искал простой усилитель для наушников. Обязательно повторю.
Только на принципиальной схеме верхний вывод резистора R10, мне кажется, должен быть подключен к выходу микросхемы VR1, на печатной плате так и сделано.

<

Datagor

Игорь Котов Читатель Датагора
  • Главный редактор
Комментарий # 4 от 25-10-15, 16:54.
Ответить
  • С нами с 26.02.2006
  • 2 143 комментария
  • 271 публикация
 
Цитата: padre81
вывод резистора R10, мне кажется, должен быть подключен к выходу микросхемы VR1
Совершенно справедливо. Спасибо, исправлено!

<

EVA

Евгений Читатель Датагора
  • Гражданин
Комментарий # 5 от 25-10-15, 17:39.
Ответить
  • С нами с 8.08.2015
  • 46 комментариев
  • 5 публикаций
 
Андрей, добрый день чем измеряли Кг?
На мой взгляд при таком включении VT2 Кг будет намного больше и ООС его не сможет его дотянуть до 0.001%.
Меандр пробовали подавать?

<

Chugunov

Сергей Читатель Датагора
  • Гражданин
Комментарий # 6 от 25-10-15, 20:45.
Ответить
  • С нами с 30.09.2009
  • 330 комментариев
  • 30 публикаций
 
Вместо того чтобы обратиться к первопричине, паятели начинают перебирать все доступные и недоступные транзисторы, меняют конденсаторы (обязательно на Wima) и проделывают прочие необъяснимые телодвижения.

Золотые слова, я тоже пишу об этом постоянно - в первую очередь надо установить режимы, а конденсаторные бутерброды - в последнюю очередь.

Интересный усилитель, даже захотелось повторить, тем более, что сейчас как раз сейчас делаю усилители на входе которых такие же пары транзисторов с разной проводимостью.

Но есть несколько непонятных мест, поясните, пожалуйста.
К сожалению, не указаны напряжения на транзисторах, но их нетрудно вычислить. При токе 0,225 А на 82 Омах будет почти 18,5 В и транзистору останется всего 5,5 В. Принято считать, что пиковая мощность должна быть 100 мВт. Для 32 Ом это 2,5 В в пике. т.е. запас двукратный, а то и менее. По входу тоже перегрузочный запас невелик.
Из каких соображений выбран такой "перекос" от полпитания на выходе?

Рекомендация "общая мощность резисторов не была меньше 3 Ватт" скорее всего просто описка. Считаем мощность на резисторах - выше 4 Вт и при этом непрерывно. Рекомендованные 8 Вт - то что надо, двукратный запас.

Чем и как был измерен Кг=0,001% ?

В каком корпусе собран усилитель. Пожалуйста, добавьте фото конструкции.

На входе нет регулятора громкости. На мой взгляд, это очень неудобно.

<

real64

Евгений Читатель Датагора
  • Гражданин
Комментарий # 7 от 25-10-15, 22:38.
Ответить
  • С нами с 11.12.2009
  • 36 комментариев
  • 3 публикации
 
В Кг=0,001% верится с трудом. Скорее будет несколько хуже. Но порядок по крайней мере может быть такой. Прикинул эту схемку в Мультисиме.

<

Chugunov

Сергей Читатель Датагора
  • Гражданин
Комментарий # 8 от 26-10-15, 3:47.
Ответить
  • С нами с 30.09.2009
  • 330 комментариев
  • 30 публикаций
 
По прикидкам на пальцах у меня получилась такая диаграмма напряжений

Реальный ток получается немного меньше (это несущественно), а для устранения "перекоса" (получения полпитания на истоке) достаточно R8 собрать из резисторов 200 Ом по 1 Вт. Кстати, и выходное сопротивление усилителя уменьшится, кстати, какое оно?
У Автора возражения есть?

<

Andre_Green

Андрей Читатель Датагора
  • Гражданин
Комментарий # 9 от 26-10-15, 10:41.
Ответить
  • С нами с 19.08.2014
  • 19 комментариев
  • 2 публикации
 
Коллеги датагорийцы, в двух словах. Спасибо за интерес проявленный к конструкции.
Это мой первый хорошо работающий усилитель для наушников, перед этим я тоже прошелся по полю с граблями. Согласен с вами что конструкция весьма компромиссная но это дань простоте. Однако работает и весьма хорошо.

КНИ я измерял дедовским методом по уровню третей гармоники выделенной полосовым фильтром минус искажения генератора.

Спорное решение поэтому Евгений(real64) ваши сомнения обоснованны. Но если бы в мультисиме вместо IRF840 поставили IRFZN44N результаты получились бы гораздо веселее, хотя они и так хорошие. smile

Сергей(Chugunov) против теории как говорится не попрешь. Так как усилитель планировался использоваться совместно с ПК то переменник на входе как бы и не нужен, поэтому его и нет.

Насчет выходного сопротивления, оно порядка 6 Ом. Со времени отправки статьи на модерацию и публикацией прошло некоторое время. За это время схема усилителя претерпела качественные изменения в сторону улучшения. Коллеги, имеет ли смысл обсудить эту тему на форуме?

<

real64

Евгений Читатель Датагора
  • Гражданин
Комментарий # 10 от 26-10-15, 12:25.
Ответить
  • С нами с 11.12.2009
  • 36 комментариев
  • 3 публикации
 
Цитата: Andre_Green
Коллеги, имеет ли смысл обсудить эту тему на форуме?
Имеет и ещё какой. При разработке и наладке, не знаю как у вас, а у меня всегда возникает много вопросов, на которые всегда легче искать ответы вместе. Или, наоборот, очевидный косяк остается без внимания.

<

MVV

Владимир Мосягин Читатель Датагора
  • Автор
Комментарий # 11 от 26-10-15, 13:48.
Ответить
  • С нами с 21.09.2011
  • 196 комментариев
  • 43 публикации
 
Андрей, поздравляю с простой и полезной конструкцией!

По подобной схеме (КП303, КТ3107, КТ345) строил неплохие нормирующие усилители.

Применительно к усилителю для наушников ограничивающим выходной сигнал фактором является резистор в цепи истока выходного повторителя. При Rн=32 Ом уровень переменного выходного сигнала до уровня ограничения составляет Uвых=3,5 В; при Rн=250 Ом – Uвых=5…9 В (зависит от положения рабочей точки VT3).

Поэтому на композициях с большим динамическим диапазоном могут возникать искажения, связанные с ограничением выходного сигнала.

Мощность резистора R8. При положении рабочей точки, указанной автором, рассеиваемая мощность составляет 5,1 Вт. С учетом коэффициента запаса 0,7 нужен резистор мощностью 6,7 Вт. В схеме резистор набран из четырех двухваттных: 2х4=8 Вт, все нормально.

Важное замечание по блоку питания усилителя. Добавление конденсатора (47 мкФ/50 В) в цепь регулировки выходного напряжения уменьшает уровень шумов и помех на выходе минимум на 20 дБ, по моим измерениям с –63 дБ до –86 дБ. Поэтому конденсатор 47 мкФ/50 В параллельно резистору R9 обязателен.

Выполненные автором «качественные изменения усилителя в сторону улучшения» конечно, достойны обсуждения. Неплохо, если произведенные доработки будут описаны в конце настоящей статьи.

<

anry

Андрей Читатель Датагора
  • Гражданин
Комментарий # 12 от 26-10-15, 14:03.
Ответить
  • С нами с 22.09.2008
  • 2 комментария
  • 0 публикаций
 
Цитата: real64
В Кг=0,001% верится с трудом. Скорее будет несколько хуже. Но порядок по крайней мере может быть такой. Прикинул эту схемку в Мультисиме.
Мультисим

в TI показал см. ниже, напряжение на выходе 15в и ток порядка 180 мА и КНИ 0.0035

<

Datagor

Игорь Котов Читатель Датагора
  • Главный редактор
Комментарий # 13 от 26-10-15, 14:08.
Ответить
  • С нами с 26.02.2006
  • 2 143 комментария
  • 271 публикация
 
Доработки от автора конечно добавим. Андрей, присылайте на емейл.

Остальное - на форум.
Однако, хочу заметить, что нет предела совершенству, поэтому требуется установить себе какие-то рамочки.
Частенько по ходу обсуждения хорошая, простая и работающая схема превращается в навороченного монстра, который, наверное чем-то лучше, но и проверять уже не охота.

<

Andre_Green

Андрей Читатель Датагора
  • Гражданин
Комментарий # 14 от 26-10-15, 14:52.
Ответить
  • С нами с 19.08.2014
  • 19 комментариев
  • 2 публикации
 
<

Andre_Green

Андрей Читатель Датагора
  • Гражданин
Комментарий # 15 от 26-10-15, 15:15.
Ответить
  • С нами с 19.08.2014
  • 19 комментариев
  • 2 публикации
 
Владимир/MVV спасибо за совет, с LM317 работаю впервые так что учту и добавлю в копилку "качественных изменений" smile

<

Chugunov

Сергей Читатель Датагора
  • Гражданин
Комментарий # 16 от 26-10-15, 19:50.
Ответить
  • С нами с 30.09.2009
  • 330 комментариев
  • 30 публикаций
 
КНИ я измерял дедовским методом по уровню третей гармоники выделенной полосовым фильтром минус искажения генератора.

Сергей(Chugunov) против теории как говорится не попрешь. Так как усилитель планировался использоваться совместно с ПК то переменник на входе как бы и не нужен, поэтому его и нет.

Насчет выходного сопротивления, оно порядка 6 Ом.

Андрей!
Мои вопросы именно потому, что тема интересна, иначе я просто прошел бы мимо. Но есть неясности и некоторые вещи сомнительны.
Например, невозможность указанных режимов - при токе покоя 225 мА на 82 Ом напряжение будет выше, чем на базе Т1, что невозможно.
Поэтому и сомнения - 225 мА и другие цифры: измерено или взято из какой-то симуляции. Измерения - истина, симуляция - теория с которой как раз и спорят, а вот не поспоришь только с практикой! С правильно измеренными параметрами.
Конечно, точный уровень искажений здесь мало интересен, качество звука интереснее, к сожалению, его трудно передать в отличие от цифр.
Но вы так и не ответили на главный вопрос:
ради чего сделан перекос по напряжению на выходе, приводящий к заметному уменьшению уровня выходного сигнала (точнее - запаса по перегрузке)?
Кстати, что за генератор и что за фильтры тоже неизвестно.
Из старых я знаю только Г3-118 с комплектом фильтров. Он или нет?
Программе RMAA, например, я с некоторых пор не доверяю.
Ставить или нет на входе РГ, конечно, дело хозяйское, но вот то, что при его наличии возможности возрастут, сомнений нет.
- Регулировать громкость компьютерным микшером весьма неудобно, регулировка не плавная.
- При подключении другого источника могут быть проблемы.
- Многие отмечают, что максимальное качество сигнала звуковой карты или при уровне 100% или при несколько меньшем, около 80%, поэтому программная регулировка может влиять на качество.
Вообще, при искажениях порядка 0,1% и ниже, показания симуляторов сомнительны - искажения от разводки, проводов, качества питания и пр. легко могут быть такого же порядка, поэтому рассуждения: 0,0035 или 0,004, или 0,001 не имеют смысла, впрочем, как и гонка за тысячной долей процента.
Как измерялось выходное сопротивление? Или это симулировалось?
Вроде бы выходное сопротивление каскада истокового повторителя одного порядка с сопротивлением в цепи истока. Конечно, здесь ООС и на пальцах я не могу его рассчитать.
Данный усилитель хорошо своей универсальностью - он может работать на наушники с сопротивлением как 32, так и 250 Ом (кстати, высокоомные наушники обычно высококачественные, а низкоомные - всякие). Но это только если уменьшить номинал резистора в истоке, как я писал выше.
Похоже, что усилитель собран в корпусе от компьютерного БП. Фото конструкции и монтажа, к сожалению, так и нет, надеюсь, что они появятся на форуме.
Признаться, руки чешутся собрать его и сравнить с другими моими усилителями для наушников, в том числе и ламповым.
Спасибо за публикацию!

<

Datagor

Игорь Котов Читатель Датагора
  • Главный редактор
Комментарий # 17 от 26-10-15, 20:32.
Ответить
  • С нами с 26.02.2006
  • 2 143 комментария
  • 271 публикация
 
Цитата: Chugunov
при токе покоя 225 мА на 82 Ом

Это я нарисовал 225, т.к. по тексту 200-250 мА на выходном транзисторе.

Сергей, у меня ощущение, что мы у Мюллера под колпаком. wink Вы уж так не пытайте автора.
Вполне допустима описка, усушка, утруска, недостаток теоретических знаний у любого из нас.

<

Andre_Green

Андрей Читатель Датагора
  • Гражданин
Комментарий # 18 от 26-10-15, 21:14.
Ответить
  • С нами с 19.08.2014
  • 19 комментариев
  • 2 публикации
 
Сергей! Ток перемерил. Против теории не попрешь: около 180 мА, напряжение на резисторе R8 около 14 Вольт Подвела меня, как поется в песне, батарейка! В данном случае "КРОНА" в мультиметре. Перекос по питанию это не специально, R2 просто был выбран из ближайшего номинала поэтому на выходе небольшой сдвиг, сильно не влияющий на качество.
Я же написал, что многие решения компромиссные в угоду простоте.

Выходное сопротивление на пальцах: R8 плюс параллельно ему сопртивление VT3 это уже меньше 40 Ом, делим пополам это по формуле для переменного тока и еще пополам для ООС - получаем примерно 10 ом На практике почему то показал меньше. Опять же грешим на батарейку.

На фото под схемой готовая собранная плата, почему вы ее проигнорировали два раза я догадываюсь, мельком она пхожа на плату БП ПК, но уверяю, оттуда взяты только радиаторы.smile
В остальном этот усилитель широкое поле для творчества.

Звук с "Каньонами" настолько прозрачный что прям реально хочется в него окунуться как в чистую воду. Спасибо за интерес к конструкции!

<

Chugunov

Сергей Читатель Датагора
  • Гражданин
Комментарий # 19 от 26-10-15, 21:48.
Ответить
  • С нами с 30.09.2009
  • 330 комментариев
  • 30 публикаций
 
Всем спасибо за ответы. Картина более-менее прояснилась. С вопросами больше лезть не буду. Желание повторить усилитель и сравнить его с другими, у меня осталось.

Андрей!
С интересом жду ваших новых конструкций.
Звук с "Каньонами" настолько прозрачный что прям реально хочется в него окунуться как в чистую воду.

Очень прошу не примите за снобизм, но даже если судить по цене, данные Каньоны" - начальный уровень. Они в начале прямо пропорционального участка "цена-качество" т. е при росте цены раз до 10, прирост качества будет очень заметен.
Поверьте, для качества, закрытое оформление - не лучший вариант.
Для звукоизоляции, сведения и пр. лучше закрытые наушники, для качества - полуоткрытые (при сопоставимых ценах).
Специально, из интереса, я купил Axelvox HD242 (не худшие) столь нахваливаемые на некоторых сайтах. Да, звучат неплохо, но до Байердинамиков им далеко. Всё-таки "цена имеет значение".
Надеюсь, вы сможете убедиться, что вода бывает еще чище.
Уверен, что ваш усилитель достоин еще более качественных наушников.

<

Andre_Green

Андрей Читатель Датагора
  • Гражданин
Комментарий # 20 от 26-10-15, 22:03.
Ответить
  • С нами с 19.08.2014
  • 19 комментариев
  • 2 публикации
 
Сергей! Любые вопросы но пожалуйста в форум:
//forum.datagor.ru/topic/10497-usilitel-dlja-naushnikov-green-jlh-klass-a-na-treh-tran

Добавление комментария


Налетай! Паяльники, станции, жала с доставкой

Офигенная миниатюрная рация на литии BaoFeng UV-5R, 5W, 5-15 км!

Тестер универсальный LCR-TC1 для транзисторов, конденсаторов, ESR, MOSFET и т.д.
  • smilelolhellowinkscepticthumbupbored
    crazybadcryingsadirefulsickstraight
    ballooncakegooddrinksmailbombsun
    nightrainstarscolddashpartyhandshake
    musicnegativenowordspardonshoksleepunknown
    wackoyawnsainthelmethashsmokingwhew
Скопируйте текст вашего комментария на случай неверного ответа на контрольный вопрос.