Site Loader

Содержание

РадиоКот :: Три усилителя для наушников.

РадиоКот >Схемы >Аудио >Усилители >

Три усилителя для наушников.

Вашему вниманию предлагается три простецких усилителя для нормальных, полноразмерных наушников, с сопротивлением звуковых катушек от 8 до 32 Ом.
Вариант первый — одноканальный, страшно дешевый.

DA1 — КР1436УН1 (DIP8). Есть полные аналоги — (MC)34119 (DIP8), КР1064УН2 (DIP8).

Микросхема работает в широком диапазоне напряжений питания — 2-16В.
Потребляемый ток не велик, так что хватит и батареек.
Коэффициент гармоник — 0,5%.
Диапазон воспроизводимых частот 20-20000Гц.
Предельная долговременная выходная мощность — 250мВт для нагрузки 16 Ом и питании 6В.

Вариант второй — страшно дешевый и отвратительно простой.

DA1 — КР1054УН1, КФ1054УН1, AN7050, TDA7050T (все SO8), TDA7050 (DIP8).

Все микросхемы работают в диапазоне напряжений питания 1,6-6В.
Потребляемый ток, как и в первом варианте не велик.
Коэффициент гармоник — 0,1%.
Диапазон воспроизводимых частот 20-20000Гц.

Предельная долговременная выходная мощность 2х75мВт при 32 Ом.
КР1436УН1, КР1064УН2, КР1054УН1, КФ1054УН1 — скорее всего ОАО «Ангстрем» 34119 — Motorola, AN7050 — Matsushita, TDA7050T, TDA7050 — Philips.

Вариант третий: относительно дорого, но это всё же SONY.
Теперь дело дошло и до микросхемы SONY CXA1622P (кстати недешевой).

Микросхема работает в диапазоне напряжений питания 1,8-6В.
Потребляемый ток — см. первые два варианта.
Коэффициент гармоник — 0,7%.
Диапазон воспроизводимых частот 40-40000Гц.
Предельная долговременная выходная мощность 2х440мВт при 8Ом и напряжении питания 6В.

Резистор R1 предназначен для регулировки громкости.

Все вопросы — в Форум.


Как вам эта статья?

Заработало ли это устройство у вас?


Эти статьи вам тоже могут пригодиться:

Схемы усилителей для наушников своими руками


Схемы усилителей для наушников-01Схемы усилителей для наушников-01

Схемы усилителей для наушников: как сделать USB усилитель звука своими руками

Схемы усилителей для наушников — самостоятельная сборка простого усилителя мощности подключаемого через порт USB, с использованием недорогих и доступных электронных компонентов. Для создания такого аппарата отлично подходит широко известная фирменная микросхема TDA7050.



Схемы усилителей для наушников-1Схемы усилителей для наушников-1

Низковольтный стерео усилитель мощности TDA7050 с великолепными частотными характеристиками, имеет защиту от неправильного подключения питания. Микросхема совершенно не требовательна в работе, имеет два варианта подключения — стерео либо моно. При включении микросхемы в мост мощность двух каналов суммируется.

В следствии такого соединения выходная мощность двух каналов усилителя будет довольно приличной, где-то в пределах 150mW при импедансе наушника 32Ω и напряжении питания 3v.

Хотя подавляющее большинство пользователей используют вариант стерео подключения, так как удвоенная мощность на обычные наушники не каждому требуется. Если вы ориентируетесь подавать на усилитель напряжение питания 3v, скажем будете использовать пару 1,5 вольтовых батарейки, тогда мощность в нагрузке составит 36mW, а при напряжении 4,5v будет в пределах 76 mW.

Мостовая и стерео схемы усилителей

Представленная ниже схемы усилителей для наушников имеет очень простую структуру, а дополнительные компоненты для ее обвязки практически не требуются. Единственное, что в стерео варианте на выходе последовательно наушникам устанавливаются два электролитических конденсатора по 47µF каждый. Ну и естественно во входной цепи по одному потенциометру на каждый канал для регулировки уровня громкости.

В схеме мостового подключения, так там вообще ничего не надо, кроме одного регулятора громкости. Постоянное напряжение для питания усилителя TDA7050 можно подавать в пределах от 3v до 6v. Благодаря этому, устройство можно запитывать через USB-шину, на которой штатное напряжение 5v.

Характеристики TDA7050

Параметр Обозначение Мин. Тип. Макс. Ед. изм.
Питание
Напряжение питания VP 1.6 6.0 В
Общий потребляемый ток Itot 3.2 4 мА
Мостовая схема включения
Выходная мощность при VP = 3.0 В; dtot = 10%
Po
140 мВт
Выходная мощность при VP = 4.5 В; dtot = 10% (RL = 64 Ом) Po 150 мВт
Усиление по напряжению Gv 32 дБ
Напряжение шумов на выходе при RS = 5 кОм; f = 1 кГц Vno(rms) 140 мкВ
Напряжение шумов на выходе при RS = 0 Вт; f = 500 кГц; B = 5 кГц Vno(rms) tbf мкВ
Напряжение смещения нуля на выходе (при RS = 5 кОм) |ΔV| 70 мВ
Входное сопротивление (при RS = ∞) |Zi| 1
МОм
Входной ток смещения Ii 40 нА
Схема включения в стерео режиме
Выходная мощность при VP = 3.0 В; dtot = 10% Po 35 мВт
Выходная мощность при VP = 4.5 В; dtot = 10% Po 75 мВт
Усиление по напряжению Gv 24.5 26 27.5 дБ
Напряжение шумов на выходе при RS = 5 кОм; f = 1 кГц Vno(rms) 100 мкВ
Напряжение шумов на выходе при RS = 0 Вт; f = 500 кГц; B = 5 кГц Vno(rms) tbf
мкВ
Разделение каналов при RS = 0 Ом ; f = 1 кГц α 30 40 дБ
Входное сопротивление (при RS = ∞) |Zi| 2 МОм
Входной ток смещения Ii 20 нА

Схемы усилителей для наушников-2Схемы усилителей для наушников-2

Регулировка уровня громкости в наушниках выполняется с помощью спаренных потенциометров с номинальным сопротивлением 20kOm. Что касается питающего тракта, то как показывает практика, всеже будет лучше если в цепи 5v установить стабилизатор напряжения, а выбирать нужно такой, у которого незначительное падение напряжения при полной загрузки. Отличным вариантом может быть линейный регулятор напряжения MCP1702.

Схема-3Схема-3

На входе и выходе линейного регулятора устанавливаются фильтры в виде пары электролитических конденсаторов емкостью по 100µF и один пленочный 0,1µF на выходе. Они необходимы для для фильтрации пульсирующего напряжения в этой цепи. Предельное напряжение, которое можно подключать на MCP1702 — 13v. При применении такого стабилизатора расширяется функциональность усилителя за счет возможности теперь использовать напряжение питания в пределах 4v — 13v. Либо можно воспользоваться батарейкой, которую нужно будет подсоединить непосредственно к 8 выводу микросхемы TDA7050, то есть минуя MCP1702.

Скачать: Файл печатной платы и даташит на TDA7050 и MCP1702

Печатная платаПечатная плата

USB усилитель звука для наушников своими руками

УСИЛИТЕЛЬ ДЛЯ НАУШНИКОВ


   Стандартные звуковые карты компьютеров, как правило не могут обеспечить качественное звучание на головные телефоны (наушники). Поэтому, даже при применении наушников высокого качества, звучание часто оказывается весьма посредственным — громкость звука бывает недостаточна, ощущается «завал» на высших и низших частотах звукового диапазона. Для устранения этих недостатков достаточно применить дополнительный усилительный выходной каскад, подключаемый между звуковой картой и наушниками. Схема каскада показана ниже. Несмотря на свою простоту, усилитель обеспечивает довольно высокое качество звучания (коэффициент гармоник 0,1% при линейной АЧХ от 20 Гц до 20 кГц). С таким дополнительным усилителем даже наушники среднего класса качества будут звучать заметно лучше! Помимо звуковых компьютерных карт этот усилитель можно использовать с другими маломощными источниками звука – CD-приводами, МР-3 плейерами и т.д.

УСИЛИТЕЛЬ ДЛЯ НАУШНИКОВ - СХЕМА

   Этот двухкаскадный усилитель собран на транзисторах широкого применения – Т1 может быть типов КТ361, КТ3107 (последние предпочтительнее, так как имеют меньший уровень собственных шумов), Т2 – КТ805, КТ815. Можно также применить импортные транзисторы соответствующей структуры и мощности. Элементы С5, R6, R7 образуют цепь обратной связи.. Транзистор Т2 работает в режиме класса «А», что обеспечивает малые искажения каскада и хорошую частотную характеристику. Но ток выходного каскада при этом даже в режиме «покоя» составляет порядка 120 мА, поэтому транзистор Т2 нужно установить на небольшой теплоотвод площадью 5…8 см2 (пластина из меди или алюминия). Резисторы R1 и R8 — мощностью не менее 2 Вт, остальные типа МЛТ0,25. Для стереосигнала надо сделать, соответсвенно, два аналогичных усилителя.

   Цепочка фильтра напряжения питания R1, C1, C2 (выделена на схеме пунктиром) необходима, если питание на усилитель будет взято, например, от блока питания компьютера (12 В) или от нестабилизированного выпрямителя. Но лучше сделать отдельный небольшой блок питания, со стабилизированным выходным напряжением 15 … 17 В. Схема такого стабилизатора приведена на рисунке ниже:

БЛОК ПИТАНИЯ В УСИЛИТЕЛЬ ДЛЯ НАУШНИКОВ

   Трансформатор любой малогабаритный (если размер имеет значение), с напряжением на вторичной обмотке 16 … 24 В и током 250 мА или более. В качестве диодов D1 – D4 можно установить любые выпрямительные (Д226, КД102…) либо выпрямительный мостик типа КЦ403, 405.. Вместо КТ801 здесь подойдет любой средней мощности, например КТ815, КТ803, КТ805, Кт817. Этот транзистор также нужно установить на небольшой теплоотвод (такой же площади, как для усилителя). Стабилитроны задают уровень выходного напряжения. При указанных типах (два Д814А с Uстаб.=7,6В каждый) выходное напряжение составит около 15 В. Применяя другие стабилитроны, можно получить на выходе напряжение, соответствующее их напряжению стабилизации. Резисторы в схеме – МЛТ025. Для двухканального усилителя (стерео) достаточно будет одного такого стабилизатора.

   Если необходимо, можно также добавить к такому усилителю отдельный регулятор тембра. С его помощью можно скорректировать частотную характеристику под конкретный тип наушников. Схема темброблока простая, но обеспечивает при этом достаточную глубину регулировки (до 20 дБ) и не вносит дополнительных искажений в звуковой тракт. На входе схемы применен дополнительный каскад на транзисторе, чтобы компенсировать потери напряжения в пассивном темброблоке, а также для нормального согласования со звуковой картой по сопротивлению. 

СХЕМА ТЕМБРОБЛОКА В УСИЛИТЕЛЬ ДЛЯ НАУШНИКОВ

   Здесь можно применить маломощные транзисторы КТ315, КТ342. Переменные резисторы – 47 … 56 кОм (сдвоенные для стерео варианта) Питание – от того же стабилизатора, что и оконечный усилитель. Вход подключается к выходу звуковой карты (или другого источника сигнала) а выход – ко входу оконечного усилителя. Следует иметь ввиду, что чувствительность этого входного каскада очень высокая, поэтому сигнал на его вход подается через дополнительный гасящий резистор (Rдоб), Номинал этого резистора – от 10 до 150 кОм, подбирается таким образом, чтобы при максимальной громкости входного сигнала не было искажений звука и перегрузки по напряжению на выходе. Также при помощи этих резисторов можно установить равенство выходных сигналов обоих стереоканалов.

Наладка усилителя

   При исправных элементах и правильной сборке никакой специальной наладки не требуется. Нужно лишь подобрать величины сопротивлений Rдоб в каждом канале.

УСИЛИТЕЛЬ ДЛЯ НАУШНИКОВ СВОИМИ РУКАМИ

   Внешний вид собранного усилителя для наушников с темброблоком показан на фото. К сожалению, в данный момент под рукой нет более качественного аппарата для снимка с большим разрешением, но в принципе конструкция простая и понятная. Рисунки печатных плат усилителя и темброблока приводятся ниже.

  Печатная плата усилителя мощности и расположение деталей на ней:

УСИЛИТЕЛЬ ДЛЯ НАУШНИКОВ - ПЛАТА УМ


   Печатная плата темброблока с предварительным усилителем на входе и расположение деталей на ней:

УСИЛИТЕЛЬ ДЛЯ НАУШНИКОВ - ПП

   Данная конструкция может быть размещена внутри корпуса компьютера, или, например, помещена в корпус от старого CD / DVD привода. Но в этом случае в нижней и верхней крышках корпуса следует просверлить несколько отверстий для вентиляции и отвода избыточного тепла от транзисторов. Автор схемы — Барышев Андрей.

   Форум по самодельной аудиотехнике    Схемы для начинающих

Порядок вывода комментариев: По умолчаниюСначала новыеСначала старые

УСИЛИТЕЛЬ ДЛЯ НАУШНИКОВ - ПП


Обратите внимание, в линейном стабилизаторе напряжения, (см. рисунок №2) резистор R4 зашунтирован проводником.



А такой вопрос: если данный усилитель включен, сигнал на вход подаётся, а наушники не подключены (нагрузки на выходном каскаде нет) — навредит ли это выходному каскаду? Если да, то как реализовать защиту для такой ситуации. Спасибо.



Не навредит — можно и без нагрузки включать.


Снижение расхода топлива в авто

УСИЛИТЕЛЬ ДЛЯ НАУШНИКОВ - ПП

Ремонт зарядного 6-12 В

УСИЛИТЕЛЬ ДЛЯ НАУШНИКОВ - ПП

Солнечная министанция

УСИЛИТЕЛЬ ДЛЯ НАУШНИКОВ - ПП

Самодельный ламповый

УСИЛИТЕЛЬ ДЛЯ НАУШНИКОВ - ПП

Фонарики Police

УСИЛИТЕЛЬ ДЛЯ НАУШНИКОВ - ПП

Генератор ВЧ и НЧ

УСИЛИТЕЛЬ ДЛЯ НАУШНИКОВ - ПП

Мой опыт сборки усилителя для наушников Игоря Семынина

Наконец-то дошли руки, и есть время завершить сборку девайса.
Несколько ссылок с информацией по усилителю:

Из темы на вегалабе сделал компиляцию, получилось что-то похожее на FAQ.
Там найдете вопросы и по схеме, и по комплектующим.
Схема девайса

отличается простотой, но очень требовательна к качеству ВСЕХ комплектующих.

В оригинальном варианте схемы используется сборка из 2Т602 и 2Т980 (последние достаточно дороги, а с учетом того, что надо взять хотя бы десяток для подбора… но не всегда и десятка хватит).
Так же есть альтернативные варианты: BD139+MJE3055T, BD139+2Т908. Тут простор для творчества. Впаивай — слушай результат. Кто-то может найдет другие хорошие пары.

Печатная плата авторства GeniusXZ

Я делал на таких комплектующих:

  • BD139 + MJE3055T
  • эмиттерные резисторы С5-5В 15Ом ±2%
  • входные конденсаторы EPCOS 1 мкФ MKP (полипропиленовый диэлектрик)
  • выходные конденсаторы к сожалению ни Рубикон, ни Ничикон достать не удалось, поэтому пока Yageo.
Попавшиеся экземпляры MJE оказались с очень маленьким разбросом параметров:
Из 10 штук получилось 3 пары, наши же транзисторы обладают довольно большим разбросом. Результаты измерений.
Питание

Блок питания

В вопросе о питании по совету Zvik было решено пойти по более сложному пути и сделать двухуровневую стабилизацию:

Схема рабочая. В железе достаточно точно повторила результаты моделирования в Proteus.

Файл печатной платы.

Требуемое напряжение питания можно найти из приближенной формулы:
Uп = [(2*P*Rн)^0.5]*(2+Rэ/Rн)+1,4
где
P — требуемая выходная мощность;
Rн — сопротивление нагрузки;
Rэ — сопротивление в эмиттере выходного транзистора.
Субъективно, чем меньше Rэ, тем лучше звук, но хуже КПД.
Делитель, задающий смещение составному транзистору надо считать таким образом, чтобы напряжение на эмиттере выходного транзистора было равно:
Uэ=[(2*P*Rн)^0.5]*(1+Rэ/Rн)

При первом запуске не установил транзистор на радиатор — сгорел. Т.е. по началу было все нормально, но потом напряжение на выходе начало расти: сначала 15В, потом выросло до 19. Прозвонил — падение БЭ и БК в районе 100 — труп.
В дальнейшем хочу попробовать использовать более мощный выходной транзистор: КТ805, КТ819 или тот же MJE3055T; правда у него цоколевка зеркальная относительно КТ и BD.

Такие вот временные радиаторы:

Трансформатор взял 18 В 1,5А — с небольшим запасом.

Сетевой фильтр

Для максимальной чистоты питания решено было сделать сетевой фильтр:

Комплектующие:
Конденсаторы подавления ЭМП Epcos X2, 305V, 0.22uF
Дроссель Murata обеспечивает подавление как синфазных, так и дифференциальных помех.
Варистор Epcos с напряжение срабатывания 275 вольт и поглощаемой энергией 150Дж.

Сначала посчитал предохранитель на 0,16А: при питании +12 В ток каждого канала 400 мА итого примерно 12Вт. Но этого оказалось мало, так как предохранитель не выдержал ток заряда конденсатора в блоке питания. Решено было заменить на 1А — полет нормальный.

Подбор транзисторов

Транзисторы подбираются прямо в схеме:

Для этой цели запаял в плату 3 провода с крокодилами на концах, что позволило довольно шустро менять транзисторы.

При подборе мощных транзисторов их так же следует устанавливать на радиатор, так как за короткое время нагреваются довольно прилично при токе покая в 400 мА:

Осталось только теперь привести все в «товарный вид» и поселить в корпус.

Продолжение следует.

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!

Собственно что необходимо для сбора усилителя :

Минимальный набор :

  1. Сама микра TDA 2822 (также можно модификации 2822 М/S или  ее аналог КА 2209)
  2. 4  электролитицеских конденсатора  16в100 мф (ну вобше кондеры как масло в каше – больше лучше но для наушников 100 мф отличное соотношение размер/качество)
  3. проводки легче разноцветными 20-25 см достаточно с головой.
  4. Паяльник и все для пайки
  5. 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 пока текстолит не остыл ставим его в “пресс” Берем нормальную толстую книгу , втыкаем текстолит в середину и встаем на книгу .

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)


ПОДЕЛИТЕСЬ С ДРУЗЬЯМИ!

About xXHelsinGXx

Доработка звуковой карты установкой усилителя для наушников

 

От редакции: Данная статья нашего внештатного автора, специалиста в области радиоэлектроники, поднимает весьма актуальную тему. Не секрет, что линейный выход звуковой карты часто не подходит для прослушивания музыки с помощью наушников. Преодолению этой проблемы в домашних условиях и посвещена статья. Предполагаемая аудитория читателей этого материала — продвинутые пользователи PC, дружащие с паяльником. А таких среди посетителей нашего сайта немало, о чем свидетельствует редакционная почта и наша конференция.

Несмотря на то, что звуковые платы имеют 16-разрядные ЦАП и АЦП, которые теоретически способны обеспечить динамический диапазон до 96 dB, на практике этот диапазон значительно уже. Виной тому являются многие факторы, начиная от упрощенных и экономных реализаций внутренних схем, применяемых в дешёвых микросхемах кодеков и усилителей, заканчивая ошибками в разводке печатной платы и отсутствием на реальной плате некоторых элементов (чаще всего дросселей и блокировочных конденсаторов).

В последнее время в продаже имеются недорогие звуковые платы, обладающие в то же время довольно впечатляющими по меркам бытовой аудио аппаратуры возможностями. Среди таких плат можно назвать довольно популярные звуковые карты на основе чипов фирмы YAMAHA серии 7х4. На некоторых моделях установлен достаточно качественный 18-битный кодек STAC9704 фирмы SigmaTel (чаще всего сейчас такой кодек встречается на платах с 754-м чипом фирмы YAMAHA). В то же время на звуковые платы продолжают устанавливать некачественные (дешёвые) микросхемы усилителей мощности. Именно усилитель часто является самым слабым звеном тракта. Нужно отметить, что в последнее время наметилась тенденция вообще не устанавливать микросхему усилителя (хотя разводка для нее на дешёвых картах чаще всего есть), ограничиваясь линейным буфером на миниатюрном ОУ. Это связано с тем, что в подавляющем большинстве случаев используются активные акустические системы (АС), которым нужен только линейный выход. В общем тенденция правильная, так как пользоваться пассивными АС нецелесообразно, поскольку их качество звучания в подавляющем большинстве случаев является неудовлетворительным. Если же используются активные АС, то усилитель на звуковой плате становится лишним, и его желательно исключить из тракта из соображений качества. Такая возможность часто имеется даже для тех плат, на которых усилитель присутствует. Отключить его можно с помощью двух перемычек, которые направляют сигнал на выходной разъем прямо с выхода кодека.

Есть ситуации, когда одного только линейного выхода на звуковой плате недостаточно. Распространенный случай — работа на головные стереотелефоны или попросту — наушники. Ими пользуются очень многие, так как обычно стереотелефоны обеспечивают очень хорошее качество звучания, недостижимое порой для АС. Кроме того, наушники не создают помех окружающим, что немаловажно, например, в ночное время. Для работы на стереотелефоны можно использовать встроенный усилитель звуковой платы (если он есть). Но это не совсем подходящий вариант, так как качество встроенного усилителя оставляет желать лучшего. К тому же, его мощность в этом случае является избыточной.

Применяемые на звуковых платах микросхемы усилителей мощности не отличаются высокими показателями качества. В первую очередь они имеют высокий коэффициент гармоник и большой уровень собственных шумов. Положение усугубляется еще и тем, что подобные микросхемы рассчитаны для работу с высоким коэффициентом усиления по напряжению (20-45 dB), поэтому входной сигнал для них зачастую делят резистивным делителем. Это означает, что вход микросхемы с высокой чувствительностью будет сильнее воспринимать помехи, которые всегда существуют в системе на земляной шине. Это ведет к дополнительному ухудшению отношения сигнал/шум. Типичными примерами микросхем усилителей являются KA2206, LA4180, LA4550, TEA2025 и другие. Все они имеют очень близкие параметры, поэтому рассмотрим только одну из этих микросхем — TEA2025 фирмы SGS-Thomson.

Микросхема TEA2025 представляет собой двухканальный усилитель с максимальной выходной мощностью 2.4 Вт при напряжении питания 12 В и сопротивлении нагрузки 8 Ом. При этом уровень гармоник составляет 10%. Самым возмутительным является то, что даже при очень малой выходной мощности коэффициент гармоник не опускается ниже 0.3%! Приведенное ко входу напряжение шумов составляет 1.5 мВ, поэтому если усилитель используется с коэффициентом усиления 20 dB (а так сделано на многих звуковых платах), то отношение сигнал/шум на выходе усилителя не превышает 50 dB! Это совершенно посредственные параметры, вызывающие заметное ухудшение качества звучания платы при использовании такого усилителя. Как ни странно, не удалось найти доступной микросхемы усилителя, которая могла бы подойти для звуковой платы и при этом имела бы хорошие характеристики. Но, как было отмечено выше, для звуковой платы вообще нет необходимости иметь на «борту» мощный (1-2 Вт) усилитель. При работе на стереотелефоны требуется значительно меньшая мощность. Значение 100 мВт часто является предельно допустимым для стереотелефонов. Поэтому проблема выбора значительно упрощается.

Анализ схемотехники портативных CD-проигрывателей фирмы Panasonic показывает, что в качестве телефонных усилителей там применяются операционные усилители (ОУ) с повышенным выходным током. В то же время никаких проблем с качеством звучания у этих аппаратов нет. Поэтому вполне логично остановить свой выбор на одном из таких ОУ. Можно сформулировать основные требования к ОУ, которые подойдут для работы в качестве усилителя стереотелефонов. Выходной ток должен быть не менее 70 мА — такой ток при сопротивлении стереотелефонов 24 ома (типовое значение) обеспечивает достаточный уровень мощности. Скорость нарастания выходного напряжения должна быть не менее 1 В/мкс, а частота единичного усиления — не менее 1 МГц. Эти параметры гарантируют достаточный запас быстродействия, и, как следствие, отсутствие значительного роста искажений на высоких частотах. Собственные шумы ОУ и искажения должны быть как можно меньшими. Шумы ОУ обычно не превышают -80 dB относительно номинального выходного уровня 775 мВ, а искажения обычно меньше 0.01%. Т.е. эти параметры у ОУ значительно лучше, чем у интегральных усилителей мощности. ОУ также должен иметь встроенную частотную коррекцию, которая обеспечивает устойчивость при любом коэффициенте усиления. Кроме того, ОУ должен работать при однополярном напряжении питания 12 В. Желательно также, чтобы этот ОУ был сдвоенным для упрощения монтажа. Существует несколько типов ОУ, которые удовлетворяют всем этим требованиям. Краткий их перечень приведен в таблице:

ТипФирма-изготовительВыходной ток, мАСкорость нарастания, В/мксЧастота единичного усиления, МГцПриведенное ко входу напряжение шумов, мкВИскажения, %
OP279Analog Devices805220.01
NJM3414JRC7011.3
NJM3415JRC7011.3
NJM4556JRC703810.01

Все указанные ОУ имеют одинаковое расположение выводов и в данном случае являются взаимозаменяемыми. Приведенная таблица не претендует на полноту, поэтому скорее всего существуют и другие типы ОУ с аналогичными параметрами, которые подойдут для описываемого усилителя.

Обычно перед микросхемой усилителя мощности на звуковых платах устанавливают резистивный делитель напряжения, который уменьшает общее усиление. С учетом делителя оно составляет около 10 dB (примерно 3 раза). Для работы на стереотелефоны такой коэффициент усиления может оказатся избыточным, достаточно усиления 0 — 6 dB. Необходимый коэффициент усиления определяется номинальным сопротивлением и чувствительностью стереотелефонов, а также номинальным выходным напряжением кодека. Исходя из этих требований после анализа схемотехники звуковой платы была выбрана инвертирующая схема включения ОУ (рис. 1).


Рисунок 1. Принципиальная схема усилителя для стереотелефонов.

Такая схема позволяет более гибко регулировать коэффициент усиления и проще реализует работу при однополярном питании. В качестве искусственной средней точки взят уровень +5 В, который присутствует на выходе стабилизатора (обычно 78L05) питания для микросхемы кодека. Этот уровень достаточно хорошо отфильтрован на плате, поэтому дополнительных фильтров не требуется. Отличие напряжения средней точки от половины напряжения питания (6 В) весьма незначительно и вполне допустимо, так как на выходе ОУ не требуется получать максимальный размах напряжения. Коэффициент усиления определяется отношением R3/R1 (R4/R2). Практически при работе с наушниками MDR-14 фирмы SONY (24 Ом, 100 dB/мВт) оказалось достаточно усиления 0 dB, но в случае необходимости его можно поднять, увеличив номиналы резисторов R3 и R4. На входе и выходе усилителя установлены разделительные конденсаторы C1 — C4. Их емкость уменьшать не следует, так как это вызовет спад АЧХ на низких частотах.

Технологию переделки звуковой платы можно продемонстрировать на примере платы на основе 740-го чипа фирмы YAMAHA. На этой плате изначально усилитель не был установлен, но имелась разводка под TEA2025B или аналогичный. Вместо него было решено применить ОУ NJM4556D фирмы JRC. Как оказалось, имеющаяся разводка во многом подходит и для ОУ, если его установить так, чтобы совпала 1-я ножка (рис. 2).


Рисунок 2. Вид переделанной звуковой платы со стороны монтажа.

Автоматически оказывается подключенным питание (ножка 8), земля (ножка 4) и один из выходов (ножка 7). Но все же небольшая доработка печатного монтажа потребуется. Вначале необходимо перерезать дорожки, которые соединяют ножки 1 и 5 с землей и ножку 2 с выходным разделительным конденсатором. Затем соединяют ножку 1 с той дорожкой, которая раньше шла на 2-ю ножку. При этом выходные разделительные емкости окажутся соединенными с выходами ОУ. Эти емкости (C3 и C4) нужно впаять в штатные места для выходных конденсаторов. Также нужно впаять jumper, который используется для переключения выходного разъема на линейный выход или выход усилителя. Двумя короткими проводниками необходимо соединить ножки 2 и 6 ОУ с площадками ножек 7 и 10 штатного усилителя. После этого можно впаять ОУ. Резисторы R3 и R4 удобно смонтировать с обратной стороны платы (рис. 3).


Рисунок 3. Вид переделанной звуковой платы со стороны пайки.

Там же нужно поставить перемычку между ножками 3 и 5 ОУ и подключить их к выходу стабилизатора 78L05. Резисторы R1 и R2, а также емкости C1 и С2 устанавливают на штатные площадки, предназначенные для разделительных емкостей и резисторов входного делителя. Заодно не помешает установить все блокировочные конденсаторы, для которых есть разводка, но самих конденсаторов на плате нет. Подойдут керамические SMD-конденсаторы емкостью примерно 0.1 mF и электролитические конденсаторы емкостью 10 — 47 mF на рабочее напряжение 16 В и выше. После этих переделок плата готова к эксплуатации.

Субъективная экспертиза качества звучания показала заметное преимущество нового усилителя перед штатным.

Подобную переделку можно осуществить практически на любой звуковой плате. Если микросхема усилителя уже установлена, то ее можно выпаять. А можно ничего и не трогать, а собрать телефонный усилитель на отдельной небольшой плате (например, макетной), которую можно закрепить в любом удобном месте и соединить со звуковой платой короткими проводниками.

И, наконец, дополнение для любителей глубоких басов. В тех же портативных CD-проигрывателях фирмы Panasonic встречается система «улучшения» басов S-XBS. За этим громким названием скрывается простейший эквалайзер с фиксированной АЧХ. Максимальный подъем на низких частотах составляет около 14 dB (рис.4).


Рисунок 4. АЧХ усилителя системы S-XBS.

Реализовать такую АЧХ достаточно просто. Принципиальная схема одного канала усилителя стереотелефонов с системой S-XBS показана на рисунке 5.


Рисунок 5. Принципиальная схема одного канала усилителя с системой S-XBS.

Система улучшения басов включена постоянно. При желании в схему можно добавить переключатель, который для выключения системы должен отключать резистор R2 и закорачивать емкость C3. Постоянные времени цепочек частотной коррекции заимствованы из схемы CD-проигрывателя Panasonic SL-XP350. Правда, схемотехника несколько изменена. Коэффициент передачи такого усилителя поменять несколько сложнее, для его увеличения, например, нужно одновременно пропорционально увеличить номиналы резисторов R3, R4 и уменьшить номинал конденсатора C3.

 

УНЧ для наушников

Усилитель мощности низкой частоты для наушников

Усилитель для наушников Uxi

Простой усилитель для наушников Uxi, на транзисторах без обратной связи.

Автор: Nem0

17 5 [1]
Похожие статьи:

Малошумящий усилитель для наушников на ОУ

Как говорится — все гениальное просто. Данный усилитель состоит из минимума деталей, обеспечивая сигналу прохождение через минимум элементов, и тем самым оберегая его от искажений, которые эти элементы могут внести. Усилитель имеет мощность 500мВт. Расчетный уровень искажений, при применении микросхемы на подобии OPA2134 — 0.001%. Сопротивление нагрузки 32-300 Ом.

Автор: MC_RRR

20 2.6 [2]
Похожие статьи:

Простейший ламповый усилитель для наушников с низковольтным питанием

В интернете сейчас огромное количество УНЧ на радиолампах. И везде нужно 3 и более трансформаторов. Трансформаторы очень дорогие и поэтому я попробовал создать ламповый УНЧ с питанием 6 (+-0.3) В

Автор: max19

8 3.2 [2]
Похожие статьи: 2012 г.

Усилитель на MOSFET транзисторах

Возможности: Контролируемый микроконтроллером предусилитель с возможность управления ИК пультом. Для сохранения параметров громкости и др. в энергозависимой памяти, есть запасное питание от батарейки. Символьный ЖК дисплей 2*16 для индикации громкости и т. д. Три универсальных линейных входа, один вход и выход для магнитофона. Стерео усилитель 70Вт на основе MOSFET транзисторов. Выход на наушники.

Автор: Шпакунов А.

0 0 [0]
Похожие статьи:

Низковольтный лампово-транзисторный усилитель для компьютерных наушников

Давно хотел собрать внешний усилитель для компьютерных наушников, но как-то всё руки не доходили – то одно отвлечёт, то другое. А тут занесло меня в сторону ламповой схемотехники, и столько там нового и интересного узнал, что захотелось сразу что-нибудь самому собрать и послушать.

Автор: r9o-11

10 0 [0]
Похожие статьи: 2012 г.

Усилитель для низкоомных наушников на ОУ

В связи с приобретением новой звуковой карты без выхода на наушники, у меня возникла потребность в усилителе для наушников приличного качества, способном раскачать мои любимые ТДС-4. Усилитель должен был быть компактным, простым в сборке и налаживании, с низким уровнем шумов и искажений. В итоге, собранный усилитель соответствовал всем указанным выше требованиям.

Автор: Никифоров И.

11 0 [0]
Похожие статьи: 2012 г.

Композитный усилитель для наушников на LMH6672

Предлагаемый усилитель предназначен для использования совместно с головными телефонами с сопротивлением ≥ 25 Ом. В качестве источника звукового сигнала может служить звуковая карта ПК, CD/DVD-плееры, портативные устройства. Позволяет «разгрузить» выход источника, что положительно сказывается на качестве звука (снижение гармонических искажений, устранение «завала» на НЧ при использовании источника с разделительными конденсаторами на выходе).

Автор: Разумовский Д.

4 5 [1]
Похожие статьи: 2012 г.

Качественный усилитель/драйвер для наушников, с электронным регулятором громкости и баланса

Данный усилитель позволяет подключать любые наушники, практически с любым существующим сопротивлением катушек благодаря очень низкому выходному сопротивлению. Это позволяет так же, не заострять внимание на АЧХ наушников. Усилитель не имеет межкаскадных конденсаторов, и как следствие меньшие искажения.

Автор: Максим Александрович

7 5 [1]
Похожие статьи: 2012 г.

Зачем наушникам усилитель?

Итак, наушники, подключённые к посредственному усилителю, звучат лучше чем при подключении непосредственно к звуковой карте. Чтобы подтвердить это и выяснить, что происходит с аудиосигналом, были проведены измерения с помощью RMAA (Right Mark Audio Analyser). Измерялся сигнал на наушниках, т. е. посредством разветвителя сигнал шёл на наушники и на линейных вход звуковой карты.

Автор: Ефимов А.

3 0 [0]
Похожие статьи: 2012 г.

Повторитель для наушников стационарный «SAQ-SHF»

Повторитель для наушников стационарный SAQ-SHF — это малогабаритное стационарное устройство, питающееся от бытовой сети 220В/50Гц, предназначенное для подключения к нему наушников, и подключаемое к линейным выходам бытовых аудиоустройств.

Автор: Ефимов А.

2 0 [0] Весь список тегов

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *