Vol.x - портативный усилитель для наушников своими руками

Схема усилителя для наушников

Скитания по по бескрайним просторам ~~помойки~~ кладезя знаний — интернету, привели к интересной находке. Это был PDF файл от компании Burr Brown. Находка воодушевила меня собрать усилитель для наушников на ОУ.

С языка потенциального врага, название файла дословно можно перевести следующим образом : Удвоение выходного тока в нагрузку двумя аудио ОУ OPA2604. Скачать этот ПДФ вы можете по прямой ссылке с моего сайта.

Файл состоит из двух страниц, где ценность представляет только первая. Представленная там схема усилителя для наушников была перерисована и избавлена от лишних умных надписей.

Знакомьтесь, это будущее сердце нашего усилителя. А если быть точнее — это схема одного канала.

Каналов у нас будет 2 и на каждый нужно по 2 ОУ. Наиболее удобным вариантом будет воспользоваться сдвоенными операционными усилителями.

Качество компонентов

Конденсатор С1 должен быть неполярным. Лучше полипропиленовый или пленочным. Конденсатор С2 лучше использовать керамический. Точность конденсаторов не так важна, но лучше использовать с точностью не хуже 5%. Резисторы желательно точностью не хуже 1%

Хорошие микросхемы стоят недешево. Например, за две оригинальные OPA2604, которые и предлагались в исходной схеме, придется отдать около 23$.

Но совсем не обязательно сразу закупать самое дорогое. Для начала можно поставить что-то из ассортимента ближайшего магазина радиодеталей, а постепенно заменить их более качественными компонентами. Плата будет работать на любых деталях.

Цены на операционные усилители лежат в широких пределах и не всегда дороже значит лучше для звука. Для начала можно будет установить что-то недорогое и доступное, например любимую многими NE5532(0.3$). Очень желательно чтобы она была производства Филлипс.

В последствии с заменой ОУ можно будет играться сколько хотите. Если рассматривать ОУ классом повыше, то для звука хорошо себя зарекомендовали OPA2134, OPA2132, OPA2406, AD8066, AD823, AD8397….

Схема вторая, продвинутая

На глаза попалась схема усилителя для наушников, которая называлась «Блок регулирования громкости и тембра для стереонаушников». (Автор — Анджей Космински, Hobby Elektronik, №2/2000, c. 48–49). Сами регуляторы громкости и тембра выполнены на микросхеме А1 — TDA1524A в типовой схеме включения. (Так было написано в журнале, в оригинальном описании на микросхему схема немного другая. Но здесь схема приводится именно в «опубликованнном» виде).

На сдвоенном операционном усилителе А2 собран «мощный» усилитель, способный работать на низкоомные наушники.

Глубина регулировки громкости (R2) от –80 до +21 дБ, тембра НЧ (R4) +/- 12дБ на частоте 100 Гц, тембра ВЧ (R5) +/- 10 дБ на частоте 10 кГц.

Максимальное входное напряжение не более 2,5 Вольт, напряжение питания 12 Вольт, потребляемый ток 40 мА. Регулировочные резисторы должны быть на 47 кОм с линейной зависимостью изменения сопротивления от угла поворота движка (так называемая группа «А»).

Сложностей в изготовлении возникнуть не должно. Если захотите питать усилитель от источника +12 Вольт из блока питания компьютера — придется принимать меры для защиты от помех по цепям питания (таким же образом, как поступают изготовители автомобильных магнитол — ставят специальные фильтры).

Любители стрелялок могут ограничиться данными конструкциями, а меломанам предлагается читать текст дальше.

Схема лампового усилителя для наушников

Я никоим образом не претендую на авторство схемы и на какое-то к ней отношение. Я просто выступаю в роли пропагандиста ~~здорового образа жизни~~ рукодельничества и электроники.

Вот так выглядит оригинальная схема автора:

Идея схемы состоит в том, что это SRPP каскад и раскачкой наушников занимается по две лампы в каждом канале. Лампой служит довольно распространенная 6Н6П, являющаяся сдвоенным триодом — всё, как вы любите).

Схема рассчитывалась на коэффициент усиления равный двум. Однако на нагрузку в 32 Ома он составляет чуть более единицы, около 1,2 как заявляет сам автор. Если же ваши наушники более высокоомные, то коэффициент усиления будет стремиться к двум.

Тем не менее несмотря на коэффициент усиления немногим больше единицы – это коэффициент усиления по напряжению. Т.е. усилитель практически не усиливает по громкости, зато он усиливает сигнал по току

А это очень важно, т.к. если усилитель для наушников (так же как и любой другой усилитель) не может обеспечить достаточный ток в нагрузку, то это приводит к проседанию выходного напряжения – а это искажения формы сигнала и смерть для звука

С другой стороны использовать такой усилитель логичнее с наушниками скорее относящимися к категории «профессиональные», а их сопротивление не часто бывает ниже 50-60 Ом.

Если уровень сигнала вашего источника недостаточный, то автор предлагает решение в виде дополнительного входного каскада на лампе 6Н1П, с коэффициентом усиления равным 10:

С моими источниками сигнала и наушниками я не испытал необходимости в этом каскаде.

Что касается лампы 6Н6П то стоит обратить внимание, что она требует достаточно большого накального тока, порядка 750 мА. Если трансформатор не может обеспечить достаточный ток, то напряжение накала будет проседать

Плохо это не только тем, что звук будет более зажатым, но и тем что при этом будет происходить «холодный вырыв» электронов из катодов ламп. Это приводит к уменьшению срока службы ламп.

Конструкция

Все элементы конструкции (кроме силового трансформатора) размещаются на одной печатной плате. Если вы решите использовать внешний блок питания или собрать его по другой схеме, около 70% печатной платы останутся свободными.

Схема расположения элементов представлена на рисунке:

Увеличение по клику

На рисунке представлен чертёж печатной платы со стороны деталей:

Увеличение по клику

На рисунке представлен чертёж нижней стороны печатной платы:

Увеличение по клику

Чертежи печатных плат в народном формате SLayout можно забрать здесь.

Главная особенность монтажа: на корпусе с нижней стороны TPA6120A2 есть контактная площадка примерно 3×4мм. Она должна быть припаяна к площадке на печатной плате под микросхемой, которая служит теплоотводом.

Фотография готовой конструкции:

При первом включении следует вынуть два предохранителя на выходе источника питания и убедиться в его работоспособности. Если выходные напряжения в норме, верните предохранители на место. Сам усилитель в наладке не нуждается.

Разместить плату можно в корпусе подходящих размеров, желательно металлическом для экранирования от внешних помех.

Громкость не главная цель

Многие считают что усилитель для наушников нужен только для более громкого прослушивания музыки. На самом деле ценность этого гаджета несколько больше. Любые наушники являются сложной нагрузкой для источника звука. Еще больше это высказывание справедливо, если наушники арматурные, гибридные, изо-/орто- динамические или более экзотичные.

Основной проблемой обычно является нехватка выходного тока источника звука. С другой стороны большинство современных источников не могут выдать сигнал достаточного уровня для раскачки высокоомных наушников, например студийных наушников.

Еще больше картину портит тот факт, что любой динамик имеет паразитные параметры — индуктивность и емкость. Для источника звука они создают определенные проблемы. Импеданс наушников зависит от частоты, и источник звука должен уметь с эти справляться. Есть и другие важные для звука аспекты, но не будет глубоко уходить в технические дебри.

Если обобщить, то главной задачей усилителя для наушников является согласование источника сигнала с наушниками. При этом должно быть сохранено исходное качество звука, а сигнал на выходе должен иметь бОльшую мощность чем на входе.

Громкость не главная цель

Как правильно выбрать компоненты

Конструкция стандартных наушников включает в себя такие компоненты:

Штекер диаметром 3,5 мм. Другое его название – разъем TRS, на металлической поверхности которого можно найти несколько контактов. За счет них и происходит приём линейного сигнала от любого источника звука, будь то компьютер или телефон. В зависимости от типа наушников меняется и количество приёмных контактов. У стереонаушников их стандартно три, у гарнитуры – четыре, а самые обычные устройства с монозвуком оснащены всего двумя. Это один из самых важных моментов, так как правильный выбор и подсоединение гарантируют работоспособность гаджета на выходе.

Сама по себе конструкция любых наушников достаточно несложная, чтобы с этим смог разобраться даже новичок. Самое главное, создавая новый гаджет из нескольких нерабочих – подобрать реально работоспособные комплектующие. Для этого в обязательном порядке проводится диагностика запчастей.

Усилитель для наушников на ОУ

Наиболее удобным вариантом являются схемы на операционных усилителях (ОУ). В таком случае количество элементов сводится к минимуму, а схема не требует никакой наладки.

Большим плюсом операционных усилителей является то, что все они, за исключением специализированных, выпускаются в корпусах DIP8 (Minidip) и SO-8 ( он же SOIC).

Будем ориентироваться на корпус DIP8. По размерам он больше

Поэтому во первых его проще паять, а во вторых он лучше охлаждается, что тоже важно для усилителя. А а для тех микросхем, которых в DIP8 не выпускают можно воспользоваться переходником из SO-8 в DIP8

Назначение выводов ОУ стандартизовано и они взаимозаменяемы. Поэтому можно один раз впаять панельки под микросхемы и просто вставлять микрухи без помощи паяльника. Это не только упростит замену микросхем но и убережет их от возможного перегрева при пайке.

Доводим схему до ума

Представленная в документе схема несколько неполная. Для нормально работы следует дополнить схему входными цепями.

Операционные усилителя одинаково хорошо усиливают как переменное, так и постоянное напряжение. Поэтому, несмотря на всякие аудиофильские заморочки, считается хорошим тоном добавлять на вход конденсатор.

Помимо конденсатора, отсекающего постоянное напряжение, следует добавить идущий на землю резистор. Такой резистор обеспечит привязку неинвертирующего входа ОУ к земле. С другой стороны. вместе с конденсатором он образовывает дифференцирующую RC цепь.

Образовавшаяся RC-цепь (R₅, С₁) будет отсекать как постоянное напряжение так и инфра-низкие частоты. Они не несут полезной информации, однако значительно нагружают усилитель по току. При номиналах, указанных на схеме, частота среза составляет 16 Гц. При использовании конденсатора на 220нФ частота среза опустится примерное до 7Гц. Дальнейшее увеличение емкости особого смысла не имеет.

Для исключения возможного самовозбуждения ОУ, не лишним будет ограничить и верхний диапазон. Для этого установим параллельно R₂ конденсатор малой емкости.

Цепь R2 C2 будет работать как фильтр низких частот. При указанных номиналах деталей частота среза составит около 100 кГц.

Принципиальная схема

В интернете можно найти множество разнообразных предложений, но мы остановились на самой простой и действенной схеме усилителя на основе TDA 2003.

Собранный портативный усилитель для наушников работает по классу A, а коэффициент усиления у него около 18 единиц — такая мощность удовлетворит самого привередливого меломана. На некоторых форумах в интернете продвинутые радиолюбители весьма положительно отзываются об этом чипе и представленной схеме, поэтому после сборки в вашем активе окажется весьма качественный усилитель для наушников. Звуковой ряд, по заверению тех, кто уже сделал для себя лично аналогичное изделие, достоин похвал: даже низкие тембры передаются в полном объеме без искажений — отдельно собирать УНЧ (усилитель низких частот) нет необходимости.

Простая схема усилителя звука

Любой низкочастотный каскад, предназначенный для воспроизведения музыки, состоит из предварительного блока, регуляторов тембра или эквалайзера и оконечного каскада. Если устройство предназначено для работы с несколькими источниками звука, следует предусмотреть селектор входов. Так как уровень сигнала с различных устройств отличатеся друг от друга, то в селекторе учитывается возможность выравнивания входных напряжений за счёт усиления или ограничения. Самым чувствительным является микрофонный вход, а самым «грубым» является вход, предназначенный для подключения линейного выхода магнитолы или тюнера. Принципиальная схема предварительного каскада может быть собрана на транзисторах или операционных усилителях.

Простая схема усилителя звука с регулировками звука и регуляторами тембра реализована на одном транзисторе обратной проводимости. В схеме рекомендуется использовать КТ315 или КТ3102 с любым буквенным индексом. Резистором R8, на коллекторе транзистора, устанавливается напряжение 6 вольт, а резистор R1 можно заменить на постоянный. Его величина подбирается в зависимости от уровня входного сигнала.

Своими руками схему аудио усилителя легко собрать на операционном усилителе, который обладает высоким входным сопротивлением, широкой полосой обработки и малым уровнем собственных шумов.

В этой схеме используется микросхема К1401УД2, которая содержит 4 отдельных узла с общим питанием. На этой микросхеме собирается предварительный канал для стереофонического тракта. 2 ОУ работают в правом канале и 2 в левом. В монофоническом варианте можно использовать только два элемента. Устройство состоит из канала предварительного увеличения уровня с коррекцией входного напряжения и активного трёхполосного регулятора тембра, который работает по низким, средним и высоким частотам. Существенным недостатком предварительных каскадов на операционных схемах сводится к тому, что им требуется двухполярный источник питания, что заметно усложняет конструкцию.

Усилитель мощности звука так же может быть выполнен на различной элементной базе. Чаще всего для этой цели используются комплементарные пары транзисторов разной проводимости или специализированные интегральные микросхемы. Простой каскад собран на маломощных кремниевых транзисторах. Вместо пары КТ315-КТ361 можно использовать пару КТ3102-КТ3107.

Перед подачей питания динамик следует отключить, а вместо резистора R1 поставить цепочку из, соединённых последовательно, постоянного резистора на 33 кОм и потенциометра на 270 кОм. Включить питание и вращая движок потенциометра выставить в контрольной точке указанный ток коллектора. Затем замерить полученное сопротивление цепочки и заменить её на, ближайший по номиналу, постоянный резистор. Далее подбором резистора R3 нужно установить в той же точке половину питающего напряжения. Далее подключается динамик и на вход подаётся низкочастотный сигнал с источника звука. Схема не имеет регулятора громкости и тембра, поэтому к нему можно подключить любой предварительный каскад, имеющий эти функции.

Vol.X — портативный усилитель для наушников своими руками

Зачем нужен фотоаппарат, когда есть телефон, к сожалению понимают не все. А зачем нужен усилитель для наушников понимает еще меньше народа. Мы же не просто рассмотрим зачем он нужен, но еще и соберем недорогой и качественный портативный усилитель для наушников. Настолько простой, что сделать его сможет каждый…

Усилитель для наушников Vol.X — попытка написания статьи в режиме реального времени по мере продвижения проекта. Комментарии приветствуются!

Следите за продвижением в Twitter .

По мере продвижения проекта статья будет дополняться необходимым материалом. Конечная цель — создать законченную конструкцию, простого для повторения, высококачественного портативного усилителя для наушников. Упор делается на возможность реализации усилителя человеком не обладающим глубокими познаниями в электронике.

Если вы понимаете всю соль гулящих по интернету картинок, значит и усилитель собрать сможете :-).

Почему усилитель называется Vol.X ? -Не знаю. Просто было решено дать конкретное название данному проекту. Звучит солиднее. Может со временем и до Vol.X2 дело дойдет. Кто знает…

Как сделать рупор

1. Для стенок рупора D острогайте еловую доску до толщины 6 мм, выпилите из нее заготовку размером 102×381 мм и разделите ее на четыре части по 89 мм. Разметьте на одной из этих частей сужения и скосы с обеих сторон (рис. 3).

2. Чтобы правильно и точно опилить скосы на каждой из стенок D, изготовьте приспособление из куска фанеры размером 203×457 мм. Наклоните диск пильного станка на угол 43° и сделайте на одной кромке скос. Подготовьте четыре обрезка размерами 25×50 мм, которые будут служить упорами, и приклейте к каждому из них полоску двухстороннего скотча. Прикрепите два обрезка к несущей доске приспособления (фото А) так, чтобы они удерживали заготовку стенки при опиливании первого скоса.

Совместите линию разметки скоса на стенке рупора D с краем скоса несущей доски и зафиксируйте положение заготовки упорами из обрезков.

Прижимайте заготовку стенки D толкателем к несущей доске приспособления и упорам, опиливая первый скос.

3. Опилите на стенках рупора D первый скос под углом 43° (фото В). Затем приклейте к несущей доске другую пару обрезков-упоров, ориентируя заготовку для опиливания второго скоса (фото С). После этого сделайте второй скос на всех четырех стенках рупора.

Не меняя наклон пильного диска и не сдвигая продольный упор станка, разверните заготовку стенки D на 180°, зафиксируйте ее положение второй парой упоров и сделайте скос на противоположном конце.

Автомобильный усилитель 8212 делаем сами

Вс 24 Ноя Просмотров: 5 356 Рубрика: Усилители мощности

Простой, довольно мощный и дешевый автомобильный усилитель можно реализовать с минимальными затратами всего за один день. Этот проект призван доказать #8212 на сколько маленьким и дешевым может быть полноценный усилитель для авто. 12- Вольтовые микросхемы с питанием от бортовой сети автомобильного аккумулятора не могут обеспечить нужную мощность для питания сабвуферных головок, следовательно, возникает необходимость применить более мощные усилители с двухполярным питанием.

Основная проблема применения мощных усилителей, заключается в том, что для их запитки нужно будет использовать преобразователь напряжения, который и будет обеспечивать нужные параметры, для питания усилителя.

Инвертор #8212 серьезная вещь и если кто-то собирает его впервые и нет опыта, то с ним лучше не связаться.

В моем случае потребовалось собрать простой усилитель с выходной мощностью 100-120 ватт для питания сабуфера.

Сразу выбор впал на микросхему ТДА7294, хотя изначально планировал на транзисторах реализовать, но если речь идет о сабвуферном усилителе небольшой мощности, то транзисторы уступают микросхемам.

Усилительная микросхема подключена по стандартной схеме, особо останавливаться на сборке усилителя не буду, поскольку ничего сложного в этом нет.

Основные характеристики микросхемы TDA7294 таковы.

Схема усилителя для наушников четвертая, для «подвинутых» в ламповую сторону

В данной схеме усилителя для наушников (автор — Б. Каинка, журнал Elektor Electronics, №10/2003 год, с. 70.) используется лампа, применявшаяся в радиостанциях, когда-то стоявших на вооружении Советской Армии (Р-105М, Р-108М, Р-109М и другие). Да и в ДОСААФ такие радиостанции использовались весьма долго — например, для работы в диапазоне 28 МГц подходила Р-108М.

Лампа 1П24Б — пентод прямого накала, тип «стержневая», малогабаритная. Напряжение накала, указанное на схеме, 1,2 Вольта при токе 240 мА.

Анодное напряжение здесь низкое – всего 12 Вольт, так что можно не бояться, что от анодной цепи «долбанет» сотней вольт.

Непосредственно в анодную цепь включаются наушники, сопротивление обмотки которых должно быть не менее 600 Ом (говорят, есть такие «уши» из разряда «студийных»). И конечно же, понадобится две таких лампы — ведь у нас предполагается «стерео»…

Схема источника питания не приводится специально — если уж вы собрались паять данную схему и нашли такие не особо распространенные на рынке лампы, то в дальнейшем моя помощь в этой конкретной области вам точно не понадобится.

На транзисторах

Такая схема выглядит просто, но в эксплуатации, по заверению специалистов, она весьма привередливая — все зависит от основных параметров выбранных вами резисторов и конденсаторов. Размеры ее тоже громоздкие — как правило, все радиолюбители используют простую двухкаскадную конструкцию на двух транзисторах. Часто используемые — это КТ 315 или им подобные, из таких устройств можно делать все, что угодно, и усилитель звука для наушников, в том числе.

Недостатки:

необходима подборка точного напряжения питания для коллектора, базы и эмиттера:
к базе должны подходить два типа напряжений: отрицательное и положительное по отдельным линиям с установкой сопротивления;
для обеспечения номинального напряжения нужно специально подбирать резисторы.

Двухкаскадная конструкция на двух транзисторах

Простенький усилитель для наушников своими руками

Если у вас есть крутые мониторные уши и старая мобилка с мп3 плеером, которая не способна «раскачать» наушники, то эта статья для вас!

Минимальный набор :

Сама микра TDA 2822 (также можно модификации 2822 М/S или ее аналог КА 2209)
4 электролитицеских конденсатора 16в – 100 мф (ну вобше кондеры как масло в каше – больше лучше но для наушников 100 мф отличное соотношение размер/качество)
проводки легче разноцветными 20-25 см достаточно с головой.
Паяльник и все для пайки
прямые руки и трезвая голова приветствуется ????

Расширенный набор (необязательно) :

гнездо для наушников (можно выдрать с китайского радио)
маленький выключатель (с того же радио)
ферритовые кольца (выдрать можно с усилителей от антенн «сеток»)
Текстолит и все для его травления
Старый утюг
Дрель с тонким сверлом

лазерный принтер , текстолит и все для его травления (если есть желание для сборки на плате)

Перейдем к сборке: Для тех кто не хочет заморачиваться печатными платами можно собрать усилитель навесным монтажом т.е на весу без платы, но конструкция будет хрупкая и ее либо придется прятать в коробок либо все таки собирать на плате.

Навесным монтажом собираем по схеме
Для сбора на плате потребуется текстолит его предварительно зачищаем спиртом или любой другой обезжиривающий жидкостью и ставим сушиться.

Далее переходим к рисованию платы (вам этого не надо для вас все готово). Рисовал я программу в Sprint – layout 4.0 (уже есть и версия 5.0).

нарисовав просто копируем нашу схему несколько раз .
Делаю я для того чтоб после перевода на текстолит выбрать самую удачную версию и травить , чтобы не печатать заново.
Далее печатаем все это дело на глянцевой бумаге (можно фото бумаге) лазерным принтером. Я печатал на обложке игрового диска )))(под рукой больше ничего не было)
Обрезаем края чтоб они нам не мешали.
Сторону где есть печать желательно не трогать.

Далее берем высохший текстолит ВНИМАНИЕ зачищенную область Текстолита руками не трогать!!! иначе тонер не переведётся на плату и все придется проделывать сначала. далее прикладываем напечатанную сторону бумаги к очищенной стороне текстолита и придавливаем это все нагретым утюгом (утюг ставить на макс) 20 – 25 сек

Не думайте что от долгого держания тонер лучше переведется , напротив он станет хрупким и будет крошиться

далее прикладываем напечатанную сторону бумаги к очищенной стороне текстолита и придавливаем это все нагретым утюгом (утюг ставить на макс) 20 – 25 сек . Не думайте что от долгого держания тонер лучше переведется , напротив он станет хрупким и будет крошиться.

Через пару минут все остынет , далее берем текстолит и мочим холодной водой (в теплой тонер размывается). По мере намокания бумаги легенькими круговыми движениями своеобразными шариками удаляем бумагу.

По мере намокания бумаги легенькими круговыми движениями своеобразными шариками удаляем бумагу.
Далее вырезаем ( нажовкой по металлу) тот участок текстолита который не имеет обрывов/ дефектов .
Еще раз хорошенько промываем плату (чтоб отодрать ворсинки).

Далее разводим раствор хлорного железа (продается на радио рынках) . Сори но в этот момент на моем теле умерла зарядка ….. и мне было лень ждать его заряда когда раствор ХЖ уже остывал …
Бросаем нашу плату в раствор.

Время травления зависит от температуры жидкости и ее насыщенности ХЖ.
Тем не менее плата после травления выглядит так :
Смываем тонер с дорожек и лудим (для тех кто в танке покрываем слоем олова) его .

Перед лужением я покрываю плату
спирто -канифолиевым раствором после этого плата прекрасно лудиться .

На фото отчетливо видна как ужасно выглядит моя плата все из за того что когда смывал после травления тонер протёр пару раз наждачкой что аж дорожки некоторые порвало местами и чтоб не было разрыва в цепи оставил толстый слой олова (но когда тоньше все же выглядит красивее ). Далее пробиваем дырочки и собираем.

Думаю дальше не возникнет проблем.

На фото видно что микросхема установлена со стороны дорожек , это не совсем правильно , я делал это по тому что у нас на рынке много не рабочих микрух попадалось и выпаивать их с другой стороны было не очень удобно (то дорожку порвеш то еше что) пришлось извращаться. Этот усилитель я использую для компьютерных ушей , его невидно по этому не оч старался делать его красивым.

(Источник)