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

 
 
 
21

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

Разместил Andre_Green 25 октября 2015. Просмотров: 12 153


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. Полный вариант статьи доступен только полноправным членам сообщества и подписчикам.
Пожалуйста, ознакомьтесь с условиями 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 | Файл 22,11 Kb загружен 128 раз.

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

Понравилось? Палец вверх!

  • всего лайков: 126

Поделись с друзьями!

Связанные материалы:


Схема на Датагоре. Новая статья Входной буфер и регулятор уровня громкости для УМЗЧ. Часть 1... В усилителях мощности звуковой частоты (УМЗЧ), выполненных по схеме инвертирующего усилителя...
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 Усилитель для наушников с параллельным повторителем по Солнцеву. Creative E-MU 0204 + изодинамики ТДС-5... К сожалению, встроенный телефонный усилитель USB-ЦАПа «Creative E-MU 0204» с трудом справляется...
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 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...
<
  • Главный редактор
25 октября 2015 11:22

Игорь Петрович Котов / Datagor

Цитата
  • С нами с 25.02.2011
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 1 652 комментария
  • 265 публикаций
 
  • 0
Андрей, спасибо за очередную несложную и полезную конструкцию!
Обязательно попробую. drinks

<
  • Гражданин
25 октября 2015 14:26

Евгений / real64

Цитата
  • С нами с 11.12.2009
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 36 комментариев
  • 3 публикации
 
  • +1
Андрей, спасибо.
С интересом прочитал вашу статью, так как у самого сейчас на столе ждет измерений только вчера собранный ... Green JLH.
Green JLHGreen 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 ?

<
  • Кандидат
25 октября 2015 16:39

Евгений / padre81

Цитата
  • С нами с 15.03.2011
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 1 комментарий
  • 0 публикаций
 
  • 0
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.

<
  • Главный редактор
25 октября 2015 16:54

Игорь Петрович Котов / Datagor

Цитата
  • С нами с 25.02.2011
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 1 652 комментария
  • 265 публикаций
 
  • 0
Цитата: padre81
вывод резистора R10, мне кажется, должен быть подключен к выходу микросхемы VR1
Совершенно справедливо. Спасибо, исправлено!

<
  • Гражданин
25 октября 2015 17:39

Евгений / EVA

Цитата
  • С нами с 8.08.2015
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 28 комментариев
  • 4 публикации
 
  • 0
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?

<
  • Гражданин
25 октября 2015 20:45

Сергей / Chugunov

Цитата
  • С нами с 30.09.2009
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 309 комментариев
  • 29 публикаций
 
  • +2
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.

<
  • Гражданин
25 октября 2015 22:38

Евгений / real64

Цитата
  • С нами с 11.12.2009
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 36 комментариев
  • 3 публикации
 
  • 0
В Кг=0,001% верится с трудом. Скорее будет несколько хуже. Но порядок по крайней мере может быть такой. Прикинул эту схемку в Мультисиме.
МультисимМультисим

<
  • Гражданин
26 октября 2015 03:47

Сергей / Chugunov

Цитата
  • С нами с 30.09.2009
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 309 комментариев
  • 29 публикаций
 
  • 0
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?

<
  • Гражданин
26 октября 2015 10:41

Андрей / Andre_Green

Цитата
  • С нами с 19.08.2014
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 18 комментариев
  • 2 публикации
 
  • 0
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?

<
  • Гражданин
26 октября 2015 12:25

Евгений / real64

Цитата
  • С нами с 11.12.2009
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 36 комментариев
  • 3 публикации
 
  • 0
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.

<
  • Автор
26 октября 2015 13:48

Владимир Мосягин / MVV

Цитата
  • С нами с 21.09.2011
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 152 комментария
  • 38 публикаций
 
  • +1
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.

<
  • Кандидат
26 октября 2015 14:03

Андрей / anry

Цитата
  • С нами с 22.09.2008
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 2 комментария
  • 0 публикаций
 
  • +1
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.
МультисимМультисим

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

<
  • Главный редактор
26 октября 2015 14:08

Игорь Петрович Котов / Datagor

Цитата
  • С нами с 25.02.2011
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 1 652 комментария
  • 265 публикаций
 
  • +1
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.

<
  • Гражданин
26 октября 2015 14:52

Андрей / Andre_Green

Цитата
  • С нами с 19.08.2014
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 18 комментариев
  • 2 публикации
 
<
  • Гражданин
26 октября 2015 15:15

Андрей / Andre_Green

Цитата
  • С нами с 19.08.2014
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 18 комментариев
  • 2 публикации
 
  • 0
Владимир/MVV спасибо за совет, с LM317 работаю впервые так что учту и добавлю в копилку "качественных изменений" smile

<
  • Гражданин
26 октября 2015 19:50

Сергей / Chugunov

Цитата
  • С нами с 30.09.2009
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 309 комментариев
  • 29 публикаций
 
  • 0
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!

<
  • Главный редактор
26 октября 2015 20:32

Игорь Петрович Котов / Datagor

Цитата
  • С нами с 25.02.2011
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 1 652 комментария
  • 265 публикаций
 
  • 0
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.

<
  • Гражданин
26 октября 2015 21:14

Андрей / Andre_Green

Цитата
  • С нами с 19.08.2014
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 18 комментариев
  • 2 публикации
 
  • +1
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!

<
  • Гражданин
26 октября 2015 21:48

Сергей / Chugunov

Цитата
  • С нами с 30.09.2009
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 309 комментариев
  • 29 публикаций
 
  • +1
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.

<
  • Гражданин
26 октября 2015 22:03

Андрей / Andre_Green

Цитата
  • С нами с 19.08.2014
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 18 комментариев
  • 2 публикации
 
  • 0
Сергей! Любые вопросы но пожалуйста в форум:
//forum.datagor.ru/topic/10497-usilitel-dlja-naushnikov-green-jlh-klass-a-na-treh-tran

<
  • Главный редактор
26 октября 2015 23:31

Игорь Петрович Котов / Datagor

Цитата
  • С нами с 25.02.2011
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 1 652 комментария
  • 265 публикаций
 
  • 0
Комментирование временно закрыто. Го ту форум!

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.