Усилитель на микросхеме TDA 2003.Микросхема TDA 2003 представляет из себя одноканальный интегральный усилитель звуковой частоты мощностью 10 Вт. Разработана она была для использования в автомобильных приемниках, но в последствии получила черезвычайно широкое применение и во многих других устройствах. Усилитель на TDA 2003 — это надежное, несложное, компактное и недорогое устройство.
Если отсутствует необходимость в особом качестве монофонического звуковоспроизведения
но нужна хорошая громкость, то это практически — идеальный вариант. Можно использовать любые резисторы мощностью — 0.125, 0.25 Вт, и кондесаторы любых типов.
Для отвода тепла микросхема крепится на радиатор площадью не менее 75 кв см. Так может выглядеть печатная монтажная схема усилителя. На печатной схеме отсутствует конденсатор С3 — он не всегда обязателен. Вместо TDA 2003 в усилителе, без какой-либо переделки монтажной схемы, вполне можно использовать отечественный аналог этой микросхемы — К174УН14.
Эти микросхемы можно назвать Усилитель на микросхеме TDA 1557(стерео). Если нужно быстро собрать мощный и компактный стереоусилитель, то схема на TDA 1557 — вариант
неплохой. При сборке используются самые распространеные детали. Схему удобнее собирать на плате из текстолита или гетинакса, причем печатный монтаж желателен, но не обязателен. Усилитель будет работать, собранный даже навесным монтажем. На главную страницу В начало Использование каких — либо материалов этой страницы, допускается при наличии ссылки на сайт «Электрика это просто». |
При напряжении питания 15 вольт, можно добиться выходной мощности свыше 20 Ватт
на канал. Конечно, при этом микросхему требуется установить на достаточно большой
радиатор — свыше 150 кв см. В случае недостаточного охлаждения усилитель будет периодически
отключаться — TDA 1557 имеет встроенную защиту от перегрева. Схема усилителя предельно проста.Тест ЦАП/усилителя для наушников Ferrum Audio Erco: самодостаточный элемент • Stereo.
ruЭкосистема настольного Hi-Fi от Ferrum Audio начала формироваться с не совсем обычного набора устройств. Первым стал высококлассный усилитель для наушников под названием OOR, а вот второй аппарат, Hypsos, который с первого взгляда можно было принять за ЦАП, оказался высококлассным внешним блоком питания. И вот, наконец, появился третий аппарат бренда Ferrum Audio — Erco (читается как «Эрцо»), способный взять на себя роль цифроаналогового преобразователя.
Знакомство
Не буду особенно распространяться относительно внешнего вида и качества изготовления — и то, и другое прекрасно передает фотография. Могу лишь подтвердить, что вживую все аппараты Ferrum Audio смотрятся столь же солидно и дорого. Напомню также, что фирменный логотип «Fe» имеет возможность плавного диммирования: с помощью колесика, находящегося на задней стенке, устанавливается любая яркость — от максимальной до полного отключения.
Разработчики, создавая Erco, уже понимали, что в линейке будет еще один топовый ЦАП, поэтому перед нами не просто цифро-аналоговый преобразователь, а полнофункциональный аппарат с функциями предусилителя и усилителя для наушников.
На задней панели доступны три цифровых входа: USB на разъеме Type-C, коаксиальный и оптический. Кроме них есть один аналоговый вход на разъемах RCA.
Выходов для наушников два: обычный на разъеме 6,3 мм и балансный на разъеме 4,4 мм. Также есть аналоговые выходы на разъемах RCA и XLR для подключения активной акустики или интеграции в стереосистему. В общем, одного только Erco в связке с компьютером или цифровым транспортом достаточно, чтобы получить качественный источник сигнала или настольную Hi-Fi-систему для наушников.
Родословная
Та часть Erco , которая отвечает за усиление и питание, во многом заимствована у усилителя OOR. Но не в буквальном смысле, а на уровне основных принципов построения схемы, поскольку Erco имеет меньшую выходную мощность и, к тому же, оснащен цифровой частью, ради которой пришлось основательно доработать блок питания. Специально для этого были добавлены несколько шин питания с усиленной фильтрацией, которые при этом максимально изолированы от тех, что питают аналоговую часть.
Если же копнуть родословную Erco чуть глубже, выясняется еще одна любопытная деталь: создатели бренда Ferrum Audio, инженеры компании HEM, за несколько лет до того занимались разработкой ЦАП и прочей электроники для хорошо известного нам бренда Mytek. Так что помимо OOR прообразом Erco является еще и Brooklyn DAC. Они, кстати, очень похожи по габаритам и функциональности, да и детали знакомые встречаются.
Детали
В основе Erco лежит высококлассная микросхема ЦАП ES9028PRO от ESS Technologies. Она работает в связке с процессором, имеющим архитектуру ARM, который отвечает в первую очередь за декодирование аудиопотока MQA, расшифровку DoP, а также выполняет роль USB-контроллера, для чего была создана специальная прошивка. Помимо этого процессор в автоматическом режиме управляет коммутацией и коэффициентом усиления сигнала, что позволяет минимизировать количество переключателей.
Процессор отслеживает присутствие наушников и автоматически отключает выходы, к которым подключены усилитель мощности или внешняя акустика.
Коэффициент усиления также регулируется автоматически в зависимости от того, куда подается сигнал, причем значения, устанавливаемые ручкой на передней панели, касаются исключительно наушников, а для внешних устройств, подключенных к выходам RCA или XLR, задаются стандартные уровни. Благодаря этому вне зависимости от того, какой «гейн» используется с наушниками, не будет резкого перепада уровня громкости при переходе к прослушиванию с акустикой.
Единственное, что не было автоматизировано — отключение регулятора громкости. Для того, чтобы подать сигнал сразу на RCA и XLR выходы устройства, нужно воспользоваться механическим переключателем, находящимся на задней стенке. Выходы для наушников при любом положении переключателя продолжают получать сигнал через регулятор громкости, поэтому функциональность устройства никак не ограничивается.
Вся аналоговая часть Erco является балансной — это касается не только пути от ЦАП до соответствующих выходов. Сигнал с единственного аналогового входа RCA в первом же каскаде усиления превращается в балансный и к стадии регулировки громкости подходит уже в симметричном виде.
Персональное аудио
Начать тестирование я решил с использования Erco в роли системы для прослушивания музыки в наушниках. Источником для этих целей был выбран сетевой транспорт Aurender, Erco получил дополнительную поддержку в виде фирменного блока питания Hypsos, а наушников я взял несколько пар, динамические и планарные, с импедансом от 15 до 250 Ом.
Первое что стоит отметить: Erco не имеет каких-либо предпочтений и ограничений в плане нагрузки. С требовательными к выходной мощности планарами он справлялся так же уверенно, как и с привычными динамическими наушниками, даже при использовании менее мощного небалансного выхода. Переключатель коэффициента усиления позволял компенсировать разницу в импедансе и чувствительности — так что при любом раскладе удавалось выбрать режим с удобным диапазоном регулировки громкости.
Со всеми наушниками Erco неизменно выдавал чистый, плотный и сфокусированный звук с отличной динамикой и средним масштабом стереокартины. Бас получался, как правило, не очень глубокий, но собранный и хорошо контролируемый, середина выразительная и светлая, верхние частоты были представлены в достаточном количестве, без резкости и навязчивости.
Вся специфика подачи музыкального материала хорошо проявила себя при сравнении со старшей моделью OOR, подключенной к балансным выходам Erco. На фоне более дорогого усилителя стало заметно, что музыка в исполнении ERCO приобретает больше светлых оттенков. Так, например, в голосе Стинга на Erco подчеркиваются верхние ноты, в то время как OOR дает больше наполненности и телесности в нижнем регистре.
Старший усилитель более убедительно и красиво раскрывает минорную музыку, лучше работает с симфоническими произведениями, требующими более точной передачи масштаба и объема сцены. А усилитель, встроенный в Erco, лучше справляется с более яркими и энергичными композициями разных жанров — от рока и джаза до поп-музыки и электроники.
Разрешение у усилителя Erco несколько ниже, чем у OOR, что соответствует разнице в классе. Это хорошо слышно на сложной музыке, изобилующей деталями и оттенками, например, альбом Pink Floyd — «Animals» в миксе образца 2018 года звучит совершенно по-разному: OOR показывает больше нюансов и лучше передает пространство, а усилитель в Erco больше внимания фокусирует внимание на основной мелодической линии и ритме.
Впрочем, все эти отличия в разрешении были очевидны при использовании Audeze начиная с LCD-X и выше по модельному ряду. С динамическими наушниками из более доступного ценового сегмента преимущества OOR уже не так очевидны, ощущается лишь небольшая разница в характере звучания.
В большой системе
Форм-фактор в половину стандартного компонента настойчиво намекает нам на то, что Erco и другие устройства Ferrum Audio — типичный настольный Hi-Fi, предназначенный для персонального прослушивания музыки через наушники или пару мониторов ближнего поля. Однако эксперимент со сменой усилителя показал, что максимальный потенциал Erco можно раскрыть, используя его в роли USB-ЦАП. И, к тому же, в паре с Hypsos он займет одну полку на стойке с Hi-Fi компонентами, а значит вполне впишется в общую картину.
Для тестирования в роли ЦАП Erco был интегрирован в серьезную стерео-систему, состоящую из сетевого транспорта Aurender N-200, предусилителя Fezz Audio Sagita Pre с двумя усилителями мощности Titania Power того же производителя и двумя парами акустики MartinLogan: корпусной Motion 60XTi и электростатической ESL X.
Первое, чем приятно порадовал Erco в роли ЦАП — очень живая и динамичная подача музыкального материала. Качественные HiRes-записи, обладающие большим динамическим диапазоном, воспроизводились исключительно эффектно и убедительно, с хорошей передачей энергетики и экспрессии исполнителя. Очень естественно и точно отрабатывались мельчайшие послезвучия. Ни на микро, ни на макроуровне ЦАП не терял деталей и не упрощал звуковые образы.
А больше всего удивил тот факт, что характер микросхемы 9028Pro, хорошо знакомый по ЦАПам других производителей, в звучании Erco был едва заметен. Возможно, причиной тому стал фирменный алгоритм цифрового фильтра, который разработчики написали взамен стандартного, либо свою роль сыграла фирменная схемотехника аналоговой части — тут сложно угадать. Но вполне очевидно, что по тембральному богатству и голографичности стереокартины разработчики максимально приблизили ES9028Pro к тому, что выдает старший чип ES9038Pro.
Разве что масштаб сцены получился не настолько велик, что вполне компенсировал подбор акустики — электростаты ESL X добавляли объема в достаточном количестве.
При этом во время работы с корпусной акустикой Motion 60XTi, звучащей более строго и мониторно, не ощущалось ни уклона в аналитичность, ни упрощенности тембров живых инструментов, которыми порой грешат типовые реализации ES9028Pro. Напротив, при прослушивании на Motion 60XTi ЦАП продемонстрировал очень музыкальное и домашнее звучание с максимально комфортной и в то же время реалистичной подачей любого материала.
Итог
По результатам всестороннего изучения Ferrum Audio Erco могу предположить два основных сценария использования данного аппарата. Первый: Erco может стать первым кирпичом в фундаменте высококлассной настольной аудиосистемы. Устройство абсолютно самодостаточно прямо «из коробки» и для прослушивания музыки понадобятся лишь компьютер и пара наушников.
Причем пользователь сразу же получает заведомо высококлассный ЦАП и достаточно мощный усилитель, не ограничивающий выбор наушников. Вслед за Erco в системе может появиться пара активных мониторов для расширения функциональности, а поднять качество звука позволят блок питания Hypsos и более высококлассный усилитель OOR, который понадобится, если появятся наушники уровня старших Audeze.
Второй сценарий использования Erco: интеграция в классическую стереосистему в роли ЦАП. Тут опять же можно растянуть процесс во времени, отложив появление Hypsos на второй этап апгрейда системы. Усилитель для наушников в этом случае остается приятным бонусом, ведь он заведомо выше по качеству, чем те, что обычно встраивают в предварительные и интегрированные усилители.
В целом же Erco представляет собой стильный и удобный в использовании аппарат, демонстрирующий живое, выразительное и одновременно с этим детальное звучание. На текущий момент это, возможно, лучшая реализация ЦАП на микросхеме ES9028Pro, дополненная качественным и мощным усилителем для наушников.
выразительное и детальное звучание ЦАП, мощный и всеядный усилитель, удобное управление
Недостаткинет функции отключения регулятора громкости, нет пульта ДУ
Официальный сайтFerrum Audio Erco
Паспортные данныеЦАП: ESS Sabre ES9028PRO
Поддерживаемые форматы: PCM до 32 бит / 384 кГц, DSD до 256, MQA
Мощность усилителя для наушников: несимметричный 1,7 Вт на 50 Ом, балансный 6,1 Вт на 50 Ом
Выходной импдеанс усилителя для наушников: 0,3 Ом
Диапазон частот: 10-30000 Гц (+/- 0,05 дБ)
Цифровые входы: USB-C, коаксиальный, оптический
Аналоговые входы: несимметричный RCA
Аналоговые выходы: несимметричный RCA и балансный XLR
Выходы для наушников: несимметричный 6,3 мм, балансный 4,4 мм
Динамический диапазон: 120 дБ (А-взвешенный)
Габариты: 217x206x50 мм
Масса: 1,8 кг
Этот чип-усилитель света больше не тусклый
Фотоника уже давно обещает микрочипы, которые работают быстрее и потребляют меньше энергии, чем их электронные аналоги.
Однако на протяжении многих лет разработка такой схемы оказалась сложной задачей. Одна из основных трудностей связана с обеспечением достаточной выходной мощности для получения достаточно сильного сигнала. Тем не менее, исследователи уже разработали усилитель мощности для света в масштабе чипа, производительность которого примерно не уступает тем, которые уже используются в коммерческих телекоммуникациях.
Сверхширокополосные волоконно-оптические сети, которые сейчас соединяют земной шар, зависят от волоконных усилителей, легированных эрбием, которые обеспечивают сверхвысокие скорости передачи данных по всему миру. Оптические сигналы должны многократно усиливаться при передаче на большие расстояния из-за потерь сигнала в оптических волокнах и других компонентах сети. Волоконные усилители, легированные эрбием, впервые разработанные в 1980-х годах, помогают усиливать оптические сигналы без предварительного преобразования их в электрические сигналы. (В частности, эти устройства могут усиливать свет в диапазоне длин волн 1,55 микрометра или 1550 нанометров, где оптические волокна испытывают наименьшие потери при передаче.
)
«Самая захватывающая часть этой работы заключается в том, насколько хорошо работают усилители и что они не уступают коммерческим усилителям, несмотря на то, что их диаметр всего несколько сотен микрон в каждом измерении».
— Тобиас Киппенберг, Швейцарский федеральный технологический институт Лозанны
На протяжении десятилетий ученые пытались изобрести аналогичные усилители, которые могли бы работать на фотонных микрочипах. Однако попытки разработать такие усилители в масштабе чипа привели к созданию устройств, выходная мощность которых обычно была меньше милливатт, что слишком мало для многих практических приложений, в основном из-за потерь в волноводах, используемых для направления света внутри чипов. Эти усилители обычно также имели большие габариты, и их изготовление не было совместимо с современными технологиями производства фотонных интегральных схем.
Теперь исследователи разработали версию волоконного усилителя, легированного эрбием, в масштабе чипа.
Новое устройство имеет рекордно высокую выходную мощность более 145 мВт при входной мощности всего 2,61 мВт с коэффициентом усиления слабого сигнала более 30 децибел. Это привело к более чем тысячекратному усилению в телекоммуникационном диапазоне при непрерывной работе, что уже сравнимо с характеристиками коммерческих высококачественных волоконных усилителей, легированных эрбием.
«Самое интересное в этой работе — это то, насколько хорошо работают усилители и что они не уступают коммерческим усилителям, несмотря на то, что их диаметр всего несколько сотен микрон в каждом измерении», — говорит старший автор исследования Тобиас Киппенберг, инженер-оптик из Швейцарский федеральный технологический институт Лозанны. «То, что можно реализовать такие усилители, казалось невозможным всего несколько лет назад».
Кроме того, исследователи упаковали легированный эрбием волновод этого устройства длиной до полуметра в спираль, площадь основания которой составляла всего 1,2 миллиметра на 3,6 мм в поперечнике.
Устройство также работает с высокой эффективностью преобразования энергии, составляющей примерно 60 процентов.
Ключом к этому новому устройству является фотонный волновод со сверхмалыми потерями на основе нитрида кремния, материала, который уже широко используется в полупроводниковой промышленности. Недавно Киппенберг и его коллеги изготовили волноводы из нитрида кремния со сверхмалыми потерями длиной до нескольких метров. Это побудило их исследовать, может ли имплантация эрбия в такие волноводы привести к оптическим усилителям.
«Ионы эрбия могут усиливать свет, но очень слабо, — говорит Киппенберг. «Только когда они встроены в оптические волокна с очень низкими потерями и когда они взаимодействуют со светом на очень больших расстояниях, обычно в несколько метров, можно добиться усиления».
В ходе экспериментов исследователи показали, что они могут увеличить выходную мощность устройств, известных как солитонные микрогребни, в 100 раз. Солитонные микрогребенки можно использовать в спектроскопии, метрологии и других приложениях, но их выходная мощность ограничена десятками-сотнями микроватт, что требует усиления почти во всех приложениях.
Ученые также показали, что их устройство может напрямую усиливать более 20 каналов мультиплексирования с разделением по длине волны для передачи данных по оптоволоконному каналу длиной 1 км. Это говорит о том, что его можно использовать для усиления в масштабе чипа для телекоммуникационных сетей.
Исследователи отметили, что их оптический усилитель все еще нуждается в лазере накачки, который находится вне микрочипа. Таким образом, весь блок еще не интегрирован воедино. «Это ключевой недостаток, который нам необходимо устранить в будущем с помощью гибридной интеграции», — говорит Киппенберг.
В конечном счете, ученые надеются, что их оптические усилители помогут создать лазеры с синхронизацией мод масштаба чипа, производящие импульсы длиной всего квадриллионные доли секунды (или фемтосекунды). Такие устройства могут иметь самые разные применения, например лидары, говорит ведущий автор исследования Ян Лю, инженер-оптик из Швейцарского федерального технологического института в Лозанне.
«Фемтосекундный лазер с синхронизацией мод, безусловно, является святым Граалем, и именно на него мы сейчас нацеливаемся, — говорит Киппенберг.
Ученые подробно описали свои выводы 16 июня в журнале Science .
Самодельные чип-усилители, проекты Gainclone, Op-amp и T-Amp
Аудиопроекты «Сделай сам» (DIY), в которых используются интегральные схемы (ИС), полупроводниковые микросхемы или операционные усилители (операционные усилители). В эту коллекцию также включены проекты, использующие коммутационные топологии (класс D или класс T). При правильной реализации микросхемы TDA2050, LM1875, LM3875 и LM3886 могут использоваться для создания высококачественных усилителей класса AB по относительно низкой цене. Вопросы и обсуждения, касающиеся усилителей микросхем и операционных усилителей, приветствуются на форуме Op-Amps / Chip Amps / Gainclone / Class-D. Последнее обновление: 21 июля 2014 г. | Подпишитесь на аудио проекты DIY Делиться |
Самодельные чип-усилители, Gainclone, операционные усилители и Т-усилители
Самодельные проекты перечислены в хронологическом порядке. Для других типов проектов используйте навигацию слева.
| Комплект стереоусилителя Gobo LM1875 — 21 июля 2014 г. НОВЫЙ Комплект Gobo Stereo Amplifier представляет собой набор микросхем класса AB, основанный на микросхеме LM1875. Это полный комплект усилителя, который включает в себя все необходимые детали и корпус для создания стереоусилителя. Комплект усилителя LM1875 поставляется с аудиоконденсаторами и тороидальным трансформатором. Комплект усилителя Gobo прост в сборке, отлично выглядит и звучит. Комплект усилителя хорошо подходит для начинающих сборщиков усилителей.  |
| Предусилитель RIAA на основе операционного усилителя для звукоснимателей MM/MC — 1 сентября 2013 г. Низкое напряжение Этот проект Брюса предназначен для относительно простого, но высокопроизводительного фонокорректора RIAA, который может работать как с картриджами с подвижным магнитом (MM), так и с подвижной катушкой с низкой выходной мощностью (LOMC). В схеме предварительного усилителя используется операционный усилитель Burr-Brown OPA2134 (операционный усилитель) в качестве активного фильтра RIAA. В источнике питания используется преобразователь постоянного тока Meanwell DCW03A-12 для создания регулируемого симметричного источника питания. Предварительный усилитель RIAA может быть построен примерно за 100 долларов США, включая скромный корпус. Брюс сообщает, что это «на удивление приятно звучащий предусилитель». |
DIY TDA2050 Hi-Fi Chip Amplifier (chipamp) — 5 июля 2009 г. ОБНОВЛЕНО (16 апреля 2012 г.) Небольшой проект чип-усилителя Hi-Fi (chipamp), разработанный Томасом в Германии, который он называет своим «Mini Gainclone». В усилителе используется микросхема STMicroelectronics TDA2050V, способная выдавать около 25 Вт на 8 Ом. Схема очень проста и построена на макетной плате. В блоке питания используется тороидальный трансформатор мощностью 120 ВА, и в целом он соответствует конструкции блока питания Gainclone с «демпфированием». Завершает усилитель черный стальной корпус Hammond. Томас сообщает, что небольшой чип-усилитель может противостоять различным высококачественным усилителям, которые он использовал. |
| Комплект самодельного фонокорректора (подвижный магнит) — 1 декабря 2008 г. Марк собрал фонокорректор для картриджей с подвижным магнитом из комплекта электроники. В комплекте есть все необходимое, кроме корпуса и блока питания (переменный ток).  В конструкции используются операционные усилители LM833, а секция питания регулируется. Дизайн поддерживает несколько компенсаций, включая RIAA и DECCA. Марк сообщает, что установка абсолютно бесшумна, хорошо работает и не уступает популярным коммерческим фонокорректорам. |
| AMP6: комплект усилителя класса T «сделай сам» — 3 декабря 2007 г. Это мой первый усилитель класса T, комплект AMP6 от 41hz.com. Это простой, компактный и недорогой комплект, обеспечивающий отличную производительность. Он использует микросхему Tripath TA2020 и включает в себя встроенный регулируемый источник питания. |
| Усилитель для наушников CMoy / Grado RA1 — 28 ноября 2007 г. Низкое напряжение Последний проект Марка — простой усилитель для наушников с батарейным питанием. Его проект усилителя для наушников «сделай сам» следует идее популярного усилителя для наушников CMoy. |
Питание осуществляется от двух 9-вольтовых аккумуляторов. Идея разместить усилитель для наушников в деревянном корпусе исходит от усилителя для наушников Grado RA1.| Усилитель Synergy LM3875 Gainclone Chip — 5 октября 2007 г. Марк готовил и собрал еще один усилитель Gainclone. Этот чип-усилитель использует микросхему LM3875 и двухточечную проводку. Этот усилитель следует идее усилителя 47 Laboratory Gaincard, «жесткого и компактного». Усилитель помещен в корпус, состоящий из алюминиевой кастрюли и деревянной разделочной доски. |
| «Зверь» — Усилитель на микросхеме LM3875 — 25 апреля 2007 г. Брюс завершил неинвертирующий усилитель на микросхеме LM3875, используя набор LM3875 от audiosector.com. Он ласково назвал свой проект по созданию клонов «Зверь». Для корпуса Брюс использовал пластиковые и алюминиевые проектные коробки от Radio Shack. |
В соответствии с выводами большинства других производителей микросхем-усилителей, эти наборы для создания клонов дают великолепно звучащий Hi-Fi-усилитель по очень скромной цене.| Усилитель Nanoo LM3875 Gainclone Chip — 18 декабря 2006 г. Еще один усилитель Gainclone! Это крошечный усилитель Nanoo от Марка. Корпус представляет собой алюминиевую коробку размером всего 119 х 94 х 34 мм. В усилителе используется популярная микросхема LM3875 с двухточечной конструкцией проводки. Питание усилителя осуществляется через внешний блок питания. |
| Чип-усилитель LM3886 (Gainclone) — 9 мая 2006 г. Завершив несколько проектов по созданию ламповых усилителей, любопытство взяло верх надо мной, и пришло время самому услышать, о чем был весь восторженный отзыв об усилителях на микросхемах (gainclone) .  |
