↑ Схема наушникового усилителя на TPA6120 и БП
Мой вариант схемы
Блок питания
Проштудировав даташит на TPA6120, всё-таки кое-какие изменения в схему внёс. Так называемые блокирующие конденсаторы в оригинале стоят плёночные, даташит же настоятельно рекомендует использовать SMD керамические конденсаторы, да ещё и как можно ближе к выводам питания — для исключения возможного возбуждения усилителя. Собственно говоря, больше всего возбуждения и боялся, очень уж микросхема быстродействующая.
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.
↑ Этот страшный PowerPAD побеждён
Из-за отсутствия опыта изготовления двусторонних ПП, плату было решено делать односторонней. И тут вскрылась ещё одна проблемка. Из-за того, что микруха очень мощная для своих размеров, у неё на «пузе» сделана площадка для теплоотвода — PowerPAD, которая припаивается к площадке под микросхемой и ещё вдобавок является общим проводом. Я как-то отмёл неприятные мысли, решил, что как-нибудь припаяю. Но обо всем по порядку.
Начал искать необходимые комплектующие, сразу стало понятно, что TPA6120 у местных нет, не говоря уже об ALPSе. Великий китайский Брат выручает в очередной раз, заказал микросхему TPA6120 и потенциометр ALPS на Алиэкспресс. У местных купил корпус, трансформатор и остальную мелочь. После того как всё было на руках прошло ещё 4 месяца прежде чем взял в руки… утюг.
При проектирование платы усилителя уделил особое внимание расположению резисторов в соответствии с даташитом, чтобы были наименьшие расстояния от ног входов и выходов до резисторов, чтобы не было возбуждения. И вот платы протравлены, просверлены и залужены. И здесь я уже серьёзно начал задумываться, а как же паять этот хитрый PowerPAD и вообще чего с ним делать.
Снова в Интернет. На одном из форумов нашёл интересное решение. Без паяльного фена и двусторонней ПП с метализированными отверстиями выход один: сверлить под микросхемой отверстие и через него пытаться припаять к PowerPAD-у микросхемы самодельный радиатор.
Попробовал такой предложенный вариант:
сверлится отверстие 1,5 мм, берётся медная проволока, лудиться и накручивается спиралькой вокруг сверла 0,8 мм (я вокруг иголки намотал) длиной 2-3 см. Позиционируется и прихватывается микросхема, спиралька опускается в отверстие и жарится это всё 40-ватным паяльником, естественно с добавлением припоя и флюса. Цель — не просто припаять спиральку, но и чтобы края площадки PowerPAD-а также припаялись к печатной плате.
Вот она, моя система охлаждения для TPA6120. Видите странную «пружинку» в центре?
Держал паяльник несколько секунд и
всё получилось!
Всё оказалось проще, чем думал. Спасибо доброму человеку за идею!
Технические характеристики
- Напряжение питания : 3 — 12 В
- Потребление энергии: 10 мА / 3 В — 35 мА / 12 В (стерео)
- Выходная мощность: 300 мВт
Этот усилитель для наушников построен много лет назад. И время показало, что эта простая схема очень надежна, её трудно сжечь, она обладает большой мощностью, отличным качеством звука, состоит из нескольких простых деталей и что важно, потребляет очень мало энергии. С двумя батарейками АА УНЧ может работать очень и очень долго.
Такой удобный усилитель может найти разнообразное применение. Например его можно использовать в качестве стерео-усилителя общего назначения для таких устройств, как плееры, радиоприемники, проигрыватели компакт-дисков, компьютеры, DVD-плееры, телевизоры и так далее. Или в качестве отличного аудио-усилителя для электрогитары, микрофонов, в качестве аудио тестера.
Звук действительно отличный и нет недостатка в басах. Есть моно вариант и без потенциометра. Цель состояла в том, чтобы получить наименьшую возможную плату без перемычек и элементов SMD.
Схема моно усилителя на транзисторах
Несмотря на простую конструкцию усилитель ведет себя как чисто транзисторный УНЧ высокого класса. Через несколько минут звучания детали прогреваются и добавляется немного баса.
↑ Звучание
Платы готовы, соединяю всё проводами, быстрая проверка. Постоянки на выходе нет, подключаю свой ЦАП, Сенхайзеры, врубаю «The Dark Side Of The Moon» и наслаждаюсь… Наверное, описывать звук и тем более его качество неблагодарное занятие, надо просто услышать самому. В общем скажу, что звук мне очень понравился во всем диапазоне частот. На слух — минимум искажений, для меня их просто нет. Раньше я слушал свои наушники Sennheiser HD 558 со встроенной звуковой картой. Теперь я их просто не узнал! Появились басы и звук очень детальный.
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 ????
↑ Итого
Усь поёт. Возбуждения не наблюдается, и слава Богу, благо, были приняты все меры для этого. Сомневался, что спиралька будет хорошо тепло отводить, поставил на час с музыкой на приличной громкости, потрогал микруху — по ощущениям градусов 30-35. Спиралька тёплая, с обратной стороны площадка тоже слегка теплая, значит микруха припаялась нормально, тепло отводится хорошо и на этом я успокоился.
И началось самое сложное и мучительное для меня — собрать всё в корпус. Пару вечеров с дрелью, пассатижами, отвертками, напильниками и кучей нецензурных выражений! Ура, запихал платы в корпус. Корпус оказался великоват для усилителя, за то монтировать удобно и смотрится солиднее в большой коробке. Осталась одна задачка: сделать надписи на лицевой панели. Но это уже совсем другая история.
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…
Творение
- ОУ = OPA2134
- VD1 = красный светодиод 1.7 вольта
- VT1 = MPS2907A ~= КТ361
- VT2 = IRF610
- VT3 = IRF9620 или IRF9510
- VD2, VD3 = стаб. на 9…15 В
- C1 = 1мкФ (аудиофильского качества)
- RP1 = 100 КОм
- R1, R3 = 1 КОм
- R2 = 100 КОм
- R4 = 2 КОм
- R5, R6 = 3 КОм
- R7 = 360 Ом (*)
- R8, R9 = 100 Ом
- R10, R11 = 3.3 Ом 1 Ватт
- C2…C7 = 0.1 мкФ (плёнка)
- C8, C9 >= 4700 мкФ x 35 В
- C10 = 47 мкФ x 16 В (алюминий)
Напряжение смещения на затворах повторителя (падение на R5) задаётся при помощи всё того же источника тока, что помогает операционному усилителю работать без переключательных искажений. Желательно обеспечить сквозной ток через выходные транзисторы порядка 100мА. Для этого, возможно, придётся подобрать R7.
Сначала — слово
В своих аудио разработках я стараюсь избегать петлевых отрицательных обратных связей в принципе. Но всему своё время и место. Данная статья скорее дань здравому смыслу, нежели моим максималистским устремлениям.
Берём качественный операционный усилитель и заставляем его работать в честном калссе «А». Для этого нагружаем выход операционника на источник тока. Идея, судя по всему, принадлежит Уолту Янгу (Walt Jung) и была использована впервые в Philips DAC960 в девяностых годах. Даже если историки аудио и ошибаются — идея эта все одно работает хорошо. Наглядно, в картинках это можно увидеть в моей статье про генератор на мосте Вина.
Поскольку маленький ОУ негоже нагружать 30-омными головными телефонами, нам понадобится усилитель тока. В данном случае — двухтактный истоковый повторитель на непритязательных MOSFET (МДП) транзисторах от International Rectifier. При работе на относительно высокоомную нагрузку повторитель не выходит из чистого класса «А».
