Hu ist ein Kopfhörerverstärker. Kopfhörerverstärkerschaltung basierend auf rauscharmen Operationsverstärkern. Schaltungen der besten Kopfhörerverstärker

Wenn Sie der glückliche Besitzer sind Röhrenverstärker Wenn Sie Ihre Lieblingslieder dann alleine über Kopfhörer hören möchten, müssen Sie höchstwahrscheinlich mit den Unannehmlichkeiten konfrontiert werden, die durch die fehlende Ausgabe über Kopfhörer entstehen.

Und auch Besitzer teurer oder nicht sehr teurer Smartphones und Tablets haben es schwer – diese Geräte können meist nicht pumpen Hochwertiger Kopfhörer mit hoher Impedanz. Daher klingen Ihre Lieblingskompositionen völlig anders als auf professionellen Geräten.

Natürlich, wenn Sie wahrer Musikliebhaber und Musik für Sie wertvoller ist als Geld, dann wird Sie nichts davon abhalten, einen Vorverstärker für 6.000 $, einen Kopfhörerverstärker für 5.000 $ und die Kopfhörer selbst für 2.000 $ zu kaufen. Und stürzen Sie sich ins Nirvana ... Wenn die finanzielle Situation jedoch nicht so rosig ist oder Sie gerne alles selbst machen, dann stellt sich heraus, dass Sie einen hochwertigen Kopfhörerverstärker für nur ... 30 $ bauen können.

Warum brauchen Sie es???

Benötigen Sie einen Präzisionsverstärker? Es hängt von Ihren musikalischen Vorlieben und Gewohnheiten ab. Wenn Sie es gewohnt sind, Musik „unterwegs“ zu hören, also mit tragbare Geräte B. beim Spazierengehen, Joggen, im Fitnessstudio und an ähnlichen Orten, dann ist das unten beschriebene Projekt nichts für Sie. Versuchen Sie einfach, Kopfhörer auszuwählen, die zu Ihrem Gerät passen und die besten Eigenschaften und den besten Klang haben.

Dasselbe sollten Sie tun, wenn Sie Musikstile mögen, bei denen es zu starken Signalverzerrungen kommt, wie zum Beispiel Rock, Heavy Metal und dergleichen.

Wenn Sie jedoch lieber in einer ruhigen, komfortablen Umgebung zu Hause oder im Büro Musik hören und Ihr Geschmack zu Live- und Naturmusik wie Klassik, Jazz oder klarem Gesang tendiert, werden Sie die Klangqualität und Genauigkeit zu schätzen wissen des Mixes. Präzisionsverstärker plus hochwertige Kopfhörer.

Optionen

Nehmen wir an, Sie entscheiden, dass Sie einen Kopfhörerverstärker benötigen. Was ist der nächste Schritt? Im Internet finden Sie viele Projekte, die das Allgegenwärtige nutzen LM386. Die Mikroschaltung ist aufgrund ihrer hohen Zuverlässigkeit, niedrigen Kosten, der Fähigkeit, mit Einzelversorgungsstrom und einer geringen Anzahl von Stromquellen zu arbeiten, beliebt geworden externe Elemente. Solche Verstärker funktionieren normalerweise gut mit preiswerten Kopfhörern, aber all diese Vorteile verblassen im Vergleich zu den Rausch- und Verzerrungspegeln des LM386 und eines gut konzipierten diskreten oder ASIC-Verstärkers.

Wenn Sie etwa 30 US-Dollar zur Verfügung haben und keine Angst davor haben, mit oberflächenmontierbaren Elementen (SMD-Elementen) zu arbeiten, dann ist das hier vorgestellte Projekt genau das, was Sie brauchen.

Ideen und Schema

Bei der Gestaltung dieses Schemas wurden folgende Punkte berücksichtigt:

• Der Verstärker muss über den relativ hochohmigen Ausgang eines Röhrenvorverstärkers oder E-Gitarrenverstärkers betrieben werden. Mit anderen Worten: Die Eingangsimpedanz muss für Quellen mit unterschiedlichen Ausgangsimpedanzen leicht einstellbar sein.
• geringe Anzahl an Komponenten. Daher wurden Mikroschaltungen anstelle von Transistoren gewählt.
• geringe Verstärkung und Leistung. Muss gerockt werden empfindliche dynamische Kopfhörer, nicht das Lautsprechersystem.
• Der Verstärker muss hochohmige Kopfhörer verarbeiten können. Der Autor verwendet Sennheiser HD 600 (Widerstand 300 Ohm).
• um möglichst geringes Rauschen und Verzerrungen zu erzielen.

Schematische Darstellung Präzisions-Kopfhörerverstärker in der Abbildung dargestellt:

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Bei der Entwicklung dieses Designs wurden Mikroschaltungen von Herstellern wie National Semiconductor, Texas Instruments und anderen berücksichtigt. Gewicht nützliche Informationen wurde in Headwize-Ressourcen und DiyAudio-Foren gefunden.

Daher fiel die Wahl auf einen Präzisions-Kopfhörertreiber von Texas Instruments TPA6120A2 und Operationsverstärker AD8610 von Analog Devices für den Eingangspuffer.

Die Schaltung erwies sich als relativ einfach, mit bipolarer Stromversorgung. Wenn Sie sicher sind, dass am Ausgang Ihrer Signalquelle kein Gleichstromanteil vorhanden ist, können Sie die Koppelkondensatoren (C24 und C30) mithilfe der Jumper H1 und H2 aus dem Pfad ausschließen.

Das Netzteil liefert ±12V Ausgangsspannung bei einer Last von bis zu 1A. Das Diagramm ist in der Abbildung dargestellt:

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Bei audiophilen Designs sind die Kosten für die Stromversorgung oft um ein Vielfaches höher als die Kosten für den Verstärker selbst. Hier ist es etwas besser ausgefallen – die Kosten für die Elemente für die Stromversorgung betragen etwa 50 US-Dollar und die teuersten Elemente sind hier der Transformator und die Elektrolytkondensatoren. Sie können etwas sparen, wenn Sie den Ringkerntransformator durch einen normalen W-förmigen ersetzen und auf LEDs und Sicherungen am Ausgang des Geräts verzichten.

Wir haben eine Version mit separaten Stabilisatoren für jeden TPA6120A2-Kanal getestet (die Mikroschaltung verfügt über separate Stromanschlüsse für jeden Kanal). Der Unterschied war weder hörbar noch messbar, wodurch die Stromversorgung deutlich vereinfacht werden konnte.

Da alle im Verstärker verwendeten Mikroschaltungen eine geringe Empfindlichkeit gegenüber Rauschen und Störungen in den Stromversorgungskreisen sowie eine hohe Unterdrückung von Gleichtaktstörungen aufweisen, hat sich der Einsatz standardmäßig integrierter Stabilisatoren im Netzteil bewährt ausreichend, um eine hohe Leistung zu erzielen.

TPA6120A2

Der Texas Instruments TPA6120A2 ist ein hochwertiger High-Fidelity-Kopfhörerverstärker. Es verwendet eine Verstärkerarchitektur mit Differenzeingang, Single-Ended-Ausgang und Stromrückkopplung. Letzterem ist vor allem zu verdanken, dass geringe Verzerrungen und Rauschen, ein breites Frequenzband und eine hohe Leistung erzielt werden.

Die Mikroschaltung enthält zwei unabhängige Kanäle mit separaten Stromanschlüssen. Jeder Kanal hat Eigenschaften:

• Ausgangsleistung 80 mW an einer 600-Ohm-Last mit ±12-V-Stromversorgung bei Verzerrungs- und Rauschpegel 0,00014%
• Dynamikbereich über 120 dB
• Signal-/Rauschpegel 120 dB
• Versorgungsspannungsbereich: ±5 V bis ±15 V
• Anstiegsgeschwindigkeit der Ausgangsspannung 1300 V/µs
• Schutz vor Kurzschluss und Überhitzung

Zum Vergleich: Der Verzerrungs- und Rauschpegel der „volkstümlichen“ LM386-Mikroschaltung beträgt 0,2 %. Allerdings garantieren hohe Parameter natürlich keinen hochwertigen Klang. Um maximale Ergebnisse zu erzielen, müssen Sie die Empfehlungen des Herstellers zur Auswahl externer Elemente und Topologie berücksichtigen Leiterplatte. All dies finden Sie in technische Dokumentation für diese Mikroschaltung.

AD8610

Der AD8610-Chip von Analog Devices ist ein Operationsverstärker mit Feldeffekttransistoren am Eingang, der niedrige Offset- und Driftspannungen, niedrige Rauschpegel und niedrige Eingangsströme liefert. Hinsichtlich Rauschpegel und Anstiegsgeschwindigkeit der Ausgangsspannung harmonieren diese Operationsverstärker perfekt mit dem TPA6120A2.

Seien Sie jedoch nicht faul und versuchen Sie, sie durch andere Operationsverstärker zu ersetzen. Aufgrund der Pinbelegung ist der AD8610 mit anderen audiophilen Mikroschaltungen kompatibel. Darüber hinaus behaupten viele Musikliebhaber, dass sie einen Unterschied im Klang des Operationsverstärkers hören!

Passive Bauteile

Nicht alle Widerstände sind gleich! Und wenn Ihr Budget es zulässt, verwenden Sie in dieser Bauform Metallschichtwiderstände, die etwas teurer sind, aber ein geringeres Rauschen und eine höhere Stabilität aufweisen. Wer Geld sparen möchte, sollte zumindest in den Eingangskreisen (beim AD8610), wo die Rauschempfindlichkeit am höchsten ist, Metallschichtwiderstände einbauen.

Es ist besser, Folienkondensatoren auf dem Signalpfad C23, C24, C29, C30 zu installieren. Der Hersteller empfiehlt Keramikkondensatoren für Stromversorgungskreise von Mikroschaltungen.

Die Hauptanforderung an Signalsteckverbinder ist ein zuverlässiger Kontakt. In seinem Entwurf verwendete der Autor eine normale „Buchse“ zum Anschließen von Kopfhörern und vergoldete Cinch-Anschlüsse mit Teflon-Isolierung zum Anschließen des Signalkabels.

An schematische Darstellung zeigt eine Version des Verstärkers für den Betrieb an einem Röhrenvorverstärker, bei dem die Lautstärke eingestellt wird. Soll das Design flexibler und universeller gestaltet werden, empfiehlt es sich natürlich, am Eingang einen eigenen Lautstärkeregler vorzusehen. Für Leistung maximale Qualität und um die Eigenschaften des Verstärkers nicht zu verschlechtern, sollte hier ein hochwertiges Potentiometer verwendet werden.

Die Budgetversion kann aus Produkten von Alpha oder RadioShack bestehen, die etwa 3 US-Dollar kosten. Für 40 US-Dollar können Sie ein audiophiles Produkt von ALPS erwerben. Die beste Lösung wird einen Streifendämpfer von DACT oder GoldPoint verwenden. Ihre Kosten betragen etwa 170 US-Dollar. Bei eBay finden Sie übrigens ähnliche in China hergestellte Dämpfungsglieder für nur 30 US-Dollar. Der Potentiometerwert kann im Bereich von 25–50 kOhm liegen. Der Einsatz eines Stufenabschwächers gewährleistet neben der komfortablen Lautstärkeregelung zusätzlich eine identische Einstellung in beiden Stereokanälen, was besonders bei einem Kopfhörerverstärker wichtig ist.

Design

Alle Strukturelemente (außer dem Leistungstransformator) sind auf einer Leiterplatte untergebracht. Entscheidet man sich für ein externes Netzteil oder eine andere Bestückung, bleiben ca. 70 % der Platine frei.

Die Anordnung der Elemente ist in der Abbildung dargestellt:

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Die Abbildung zeigt eine Zeichnung der Leiterplatte von der Teileseite:

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Die Abbildung zeigt eine Zeichnung der Unterseite der Leiterplatte:

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Leiterplattenzeichnungen im beliebten SLayout-Format können abgeholt werden

Das wichtigste Installationsmerkmal: Auf der Gehäuseunterseite des TPA6120A2 befindet sich ein Kontaktpad von ca. 3x4mm. Sie muss sein gelötet auf den Bereich auf der Leiterplatte unter dem Chip, der als Kühlkörper dient.

Foto der fertigen Struktur:

Wenn Sie es zum ersten Mal einschalten, sollten Sie die beiden Sicherungen am Ausgang des Netzteils entfernen und sicherstellen, dass es funktioniert. Wenn die Ausgangsspannungen normal sind, ersetzen Sie die Sicherungen. Der Verstärker selbst muss nicht angepasst werden.

Die Platine kann in einem Gehäuse geeigneter Abmessungen, vorzugsweise aus Metall, untergebracht werden, um sie vor äußeren Störungen zu schützen.

Abschluss

Subjektiv klingt der Verstärker auf Augenhöhe mit professionellem Studioequipment. Im Vergleich zum LM386 zeigte dieses Design einen weicheren, saubereren und detaillierteren Klang.

Das Schema erwies sich als recht flexibel und ließ sich leicht an verschiedene Bedürfnisse anpassen. Beispielsweise hat der Autor selbst zwei Exemplare des Verstärkers zusammengebaut. Eines gemäß obigem Diagramm für den Betrieb in Verbindung mit einem Röhrenvorverstärker. Das zweite Exemplar war für den Betrieb mit einem Smartphone und einem Gitarrenverstärker konzipiert und wurde am Eingang um einen Hochfrequenz-Rauschfilter und einen Lautstärkeregler ergänzt. Um die Verstärkung zu erhöhen (das Smartphone erzeugte einen unzureichenden Signalpegel), wurden außerdem die Werte der Widerstände R6 und R14 auf 2 kOhm geändert.

Durch Ändern der Werte dieser Widerstände können Sie die Verstärkung in einem weiten Bereich ändern.

Eine Variante der Verstärkerplatine unserer „Marsfreunde“, die für den Einbau von Elementen in „Standard“-Gehäusen konzipiert ist (bei der Entwicklung von Mikroschaltungen werden keine DIP-Gehäuse verwendet):

Animierte Demonstration des Boards aus allen Blickwinkeln

Hightech-Gehäuse aus Isolierband. Ursprünglich habe ich die Platine unter einem Schrumpfschlauch hergestellt – aber im wahrsten Sinne des Wortes reichte ein Millimeter nicht aus, er passte nicht. Na ja, trotzdem gefällt es mir.

Preisproblem

Insgesamt sind das für mich genau 11,06 Rubel und etwa 61,06 Rubel, wenn man alles kauft :-)

Ergebnisse

Sie können dieses Problem lösen, indem Sie entweder die Audioverbindung (USB-DAC) oder die Stromversorgung (Batterie oder anderes Netzteil) entfernen. Mit der Verwendung eines Netzteils mit USB-Ausgang war ich vollkommen zufrieden, da diese überall erhältlich und Standard sind.

Das Endergebnis übertrifft alle Erwartungen. Über die Qualität gibt es keine Beanstandungen, absolut kein Rauschen, angenehme Lautstärke – von 22 bis 40 % und eine Reserve zum „Herausziehen“ leiser Aufnahmen. Der Klang ist satter (das Wichtigste ist, dass der Bass hier bei 0 Hz beginnt) und all das, und im Allgemeinen klingen selbstgebaute Audiogeräte immer besonders gut :-)

Es unterscheidet sich um mehr von fertigen chinesischen Geräten (wie dem FiiO E3). niedriger Preis(sic!), Bestückung mit Ersatzkomponenten, fehlende Kondensatoren im Audiopfad, höhere Leistung beim Arbeiten mit hochohmigen Kopfhörern (300 Ohm) durch höhere Versorgungsspannung und die Klangqualität verspricht theoretisch höher zu sein (in Beim Üben würde ich den Unterschied wahrscheinlich nicht hören).

PS. Wie ich oben erwähnt habe, ist ein Verstärker nicht erforderlich, um Ihr Gehör mit extrem hoher Lautstärke zu verderben (ganz zu schweigen von zerrissenen Kopfhörern), sondern um „schwere“ Kopfhörer mit geringer Empfindlichkeit anzutreiben, wenn der Ausgang vorhanden ist Soundkarte zu tot. Nun, leise Aufnahmen/Filme ohne Software extrahieren ...

PS2. Der Unterschied zwischen Pluspunkten und „zu Favoriten hinzugefügt“ beträgt das Vierfache, ein Rekord :-)

Ein Verstärker ohne Verstärkung klingt seltsam, nicht wahr? Aber trotzdem werden wir über ihn reden.

Ich beginne mit einem kleinen Hintergrund: Nachdem ich neue Kopfhörer gekauft hatte, bemerkte ich, dass die Lautstärke nicht ausreichte, aber nicht so viel, dass es viel sein würde. Gerade bei Aufnahmen, bei denen die Lautstärke niedrig ist, möchte man gerne etwas mehr hinzufügen, und das ist die Grenze. Und subjektiv schien es, als ob die Soundkarte bei ihnen etwas „komprimiert“ zu klingen begann, niedrige Frequenzen ließ viel zu wünschen übrig. Ich denke, viele Menschen sind darauf gestoßen.

Mit Blick auf die Zukunft kann ich sagen, dass ich selbst zu dem Schluss gekommen bin, dass ein Kopfhörerverstärker benötigt wird. Und zwar nicht einmal als Klangverstärker, er wird vielmehr benötigt, um das Potenzial des Kopfhörers auszuschöpfen. Beim Zusammenbau dieses Verstärkers fiel mir auf, dass die Kopfhörer besser zu spielen begannen als nur über den Soundkarteneingang. Möglicherweise liegt das daran, dass eine gewisse „Konsistenz“ zwischen der relativ niedrigen Impedanz des Kopfhörers und dem Ausgang der Soundkarte besteht.

Der Kopfhörerverstärker selbst wird auf nur einem Operationsverstärker (Operationsverstärker) aufgebaut, in diesem Fall dem OPA2134 von Burr Brown. Da die Spannung der Signalquelle nicht besonders verstärkt werden muss, wird der Operationsverstärker durch einen Spannungsfolger eingeschaltet. Der Repeater-Gewinn ist gleich eins, oder anders ausgedrückt, es gibt überhaupt keinen Gewinn. Warum brauchen wir dann ein solches System? Hier ist es durchaus angebracht, sich daran zu erinnern, dass es sich um eine Transistorschaltung handelt – einen Emitterfolger, dessen Hauptzweck darin besteht, Kaskaden mit unterschiedlichen Eingangswiderständen anzupassen. Solche Kaskaden (Repeater) werden auch Pufferkaskaden genannt. Jetzt wird der Name „Verstärker ohne Verstärkung“ klar.

Mit einem Wort, bei der Auswahl einer Schaltung habe ich beschlossen, einen Puffer zu erstellen, und ja, ich weiß, das Einschalten eines Operationsverstärkers mit einer Verstärkung von Eins ist nicht sehr gut, aber der OPA2134 kommt damit zurecht, genau wie der NE5532 und der TL072. Und der Ausgangsstrom reicht aus, um den Kopfhörer „anzutreiben“. Da braucht man doch nicht viel, oder? Also 20mA, maximal 40mA, besonders empfindliche Kopfhörer berücksichtige ich nicht.

Unten sehen Sie ein Diagramm des Puffers selbst:

Das Diagramm zeigt den Operationsverstärker selbst und im wahrsten Sinne des Wortes eine Handvoll Teile für seine Verkabelung. Am Eingang befindet sich ein variabler Widerstand von 50 Ω, dahinter befindet sich ein Folienkondensator C4 und C5 mit jeweils 1,5 μF, man kann mehr einsetzen, sagen wir 2,2 μF, was noch besser ist. Die Widerstände R7, R8 und die Kondensatoren C2, C1 werden als eine Art Filter benötigt, der als Schutz gegen das Eindringen von Funkfrequenzen und Rauschen vom Computer dient, vielleicht nicht unbedingt, aber sei es so. Die Widerstände R5, R6 schützen den Eingang des Operationsverstärkers. Es ist besser, sie zu installieren. Ich habe sie bei 100 Ohm installiert, aber Sie können bis zu 1 KOhm erhöhen. Die Widerstände R4 und R3 schützen den Ausgang des Operationsverstärkers. Sie können sie auf 10 bis 30 Ohm einstellen. Sie können mehr tun, aber warum? Die Widerstände R1, R2 bzw. ihr Widerstand haben keinen Einfluss auf die „Einheit“ der Verstärkung. Ich persönlich habe sie auf 30 KOhm eingestellt, aber Sie können sie auf 47 KOhm einstellen und es wird funktionieren. Obwohl der Operationsverstärker nicht der schnellste 20 V/µs ist, wurde die Stromversorgung auf der Platine dennoch vollständig versorgt. Jeweils 100 nF und 1000 μF, vom Minus- und Plus-Zweig des Netzteils zur Erde, und auch so nah wie möglich am Operationsverstärker, zwischen Plus und Minus befindet sich ein weiterer Kondensator, 100 nF. Das sind alle Details, nur ein bisschen.

Zusammengebaut sieht dieser Pufferschal so aus:

Es ist auch notwendig, die Drähte von Masse an den Widerstandskörper anzulöten, damit beim Berühren kein Brummen entsteht, ich habe es so gemacht:

Jetzt muss nur noch das Netzteil hergestellt werden; ich wollte nicht zu viel am Netzteil herumbasteln, also habe ich es nach dem Standardschema des LM7812 / LM7912 gemacht. Das Einzige, was ich ausgewählt habe, waren Stabilisatoren, damit die Spannung in den Schultern ungefähr gleich ist. Eigentlich das Schema:

Nichts Besonderes, ich habe lediglich ein paar Details in Form eines Varistors und eines Entstörkondensators parallel zum Transformatoreingang hinzugefügt. Im Gleichrichter habe ich SF26-Dioden verwendet, HER107 könnte auch verwendet werden. Ja, ich verstehe es, aber warum? Sie können etwas Einfacheres installieren, aber der Preis dafür ist nicht sehr hoch und Sie benötigen nicht viele davon. Und es scheint den Klang zu beeinträchtigen, also habe ich es installiert. Ich habe auch 2 PTC-250-mA-Sicherungen verwendet, sie waren sauber. Ich habe beschlossen, es als Sicherheitsnetz anzubringen, aber ich muss es nicht anbringen.

Die Leistungsplatine sieht so aus, sie ist recht klein geraten:

Im Ergebnis sieht dieser Kopfhörerpuffer so aus:

Nun das eigentliche Ergebnis der geleisteten Arbeit, es gibt im Grunde keinen Hintergrund, man hört es nicht, worüber ich mich nach dem Zusammenbau sehr gefreut habe :) Der Klang wurde besser, ich habe es wirklich gespürt, nicht, dass es irgendwie schön gefärbt war, Rein subjektiv wurden tiefe und mittlere Frequenzen hinzugefügt, und die Komprimierung ist vorbei. Die Lautstärke reicht mir jetzt, paradoxerweise von einem Verstärker ohne Verstärkung. Kurz gesagt, ich bin mit der Arbeit des Puffers zufrieden; bei einem so einfachen Design müssen Sie nur versuchen, ihn zusammenzubauen :) Außerdem funktioniert er sofort und Sie müssen keine Einstellungen vornehmen. Ich rate denjenigen, die ihre Kopfhörer auf eine neue Art hören möchten, aber noch nichts Kompliziertes zusammenbauen möchten. Persönlich denke ich jetzt darüber nach, wie ich einen Körper dafür herstellen könnte.

Liste der Radioelemente

Wie man so schön sagt: Alles Geniale ist einfach. Dieser Verstärker besteht aus einem Minimum an Teilen, wodurch das Signal ein Minimum an Elementen passieren kann und es dadurch vor den Verzerrungen geschützt wird, die diese Elemente verursachen können.

Der Verstärker hat eine Leistung von 500 mW. Der berechnete Grad der Verzerrung bei Verwendung eines Chips wie OPA2134 beträgt 0,001 %. Lastwiderstand 32-300 Ohm.

An R1 und R2 ist ein Lautstärkeregler montiert, bzw. ein Doppelwiderstand. Am Eingang befindet sich ein Sandwich aus 4,7- und 0,47-µF-Kondensatoren, wodurch Sie maximale Linearität erreichen können. Auf IC1.1 und IC1.2 werden invertierende Verstärker mit einer Verstärkung von 4 montiert. Als nächstes folgen Transistor-Repeater. OOS wird durch R6 und R5 gebildet. R11 und R12 begrenzen den Strom, der vom Operationsverstärker zu den Basen der Repeater fließt; das macht das Leben des Operationsverstärkers einfacher und es kommt zu etwas weniger Verzerrungen. R7, R8, R9, R10 begrenzen den Strom der Repeater-Transistoren und schützen sie vor Durchgangsströmen. Die Schaltung wird mit bipolarer Spannung betrieben und verfügt über integrierte Filterschaltungen auf den Stabilisatorchips 7812 und 7912. Am Ausgang befinden sich Kondensatoren, die verhindern, dass Gleichspannung den Ausgang erreicht.

Sie können LM358 als IC1 als günstigste Option verwenden, aber für eine hohe Klangqualität rate ich Ihnen, ein teureres Analogon zu verwenden.

Die Leiterplatte umfasst alle Elemente außer den Anschlüssen. Seine Abmessungen betragen nur 50x50mm. Diese Größe wurde mit dem Ziel gewählt, in Zukunft Bretter bei den Chinesen zu bestellen, die in die günstigste Partie mit den Maßen 5x5cm passen. Im Allgemeinen war dieses Projekt ursprünglich als kommerzielle Entwicklung geplant, aber ich habe mich dennoch entschieden, es öffentlich zugänglich zu machen.

Die erste Platte wurde im Plotterverfahren hergestellt:

Die Welle ist klein, daher erfolgt die Befestigung mit einer Standard-Widerstandsmutter. Das zusammengebaute Gerät sieht so aus:

Liste der Radioelemente

Im Zusammenhang mit dem Kauf einer neuen Soundkarte ohne Kopfhörerausgang brauchte ich einen Kopfhörerverstärker von guter Qualität, der meinen Lieblings-TDS-4 antreiben kann. Der Verstärker musste kompakt und einfach zu montieren und einzurichten sein niedriges Niveau Rauschen und Verzerrung. Zusammenfassend, zusammengebauter Verstärker alle oben genannten Anforderungen erfüllt.

Die Eigenschaften des Verstärkers wurden mit dem Programm RMAA 6 gemessen. Es wurde ein Einkanal-Layout getestet (das Programm arbeitete im MONO-Modus), Messergebnisse:
Ungleichmäßigkeit des Frequenzgangs (im Bereich 40 Hz – 15 kHz), dB: +0,05, -0,74
Geräuschpegel, dB (A): -90,9
Dynamikbereich, dB (A): 90,9
Harmonische Verzerrung, %: 0,0014
Intermodulationsverzerrung + Rauschen, %: 0,010
Intermodulation bei 10 kHz, %: 0,0084

Der Verstärker ist nach der Operationsverstärker- und Ausgangstransistor-Pufferschaltung aufgebaut. Der Operationsverstärker bietet eine hohe Verstärkung im offenen Regelkreis Rückmeldung, notwendig zur Unterdrückung nichtlineare Verzerrung mit tiefem OOS. Der Ausgangspuffer führt eine Stromverstärkung durch, indem er den niedrigen Widerstand der Kopfhörerspule an den Niederleistungsausgang des Operationsverstärkers anpasst. Die Schaltung verwendet den doppelten Hochgeschwindigkeits-Operationsverstärker K574UD2. Das Signal von der Quelle wird über den Trennkondensator C3 und den Widerstand R1 dem nichtinvertierenden Eingang des Operationsverstärkers zugeführt. Der Widerstand R4 stellt den Arbeitspunkt des Verstärkers entsprechend ein Gleichstrom. Die Elemente C1, C2, R2, R3 sorgen für die Frequenzkorrektur des Operationsverstärkers. Der Ausgangspuffer ist nach einer „Parallelschaltung“ aufgebaut. Diese Schaltung wurde gewählt, weil ihr die mit herkömmlichen Push-Pull-Schaltungen verbundene transiente Verzerrung fehlt. Bei Verwendung von Transistoren mit ähnlichen Parametern werden die Spannungsabfälle an den Basis-Emitter-Übergängen der Vor- und Endkaskade gegenseitig kompensiert. Puffertransistoren, die auf einem gemeinsamen Kühlkörper installiert sind, stabilisieren sich gegenseitig thermisch. Der Operationsverstärker und die Pufferkaskade unterliegen einem insgesamt 100 %igen Umweltschutz in konstanter und dauerhafter Umgebung Wechselstrom, die Verstärkung der Schaltung beträgt 1.

Es empfiehlt sich die Verwendung des Folienkondensators C3. C1, C2, C6, C7 – Keramik. Alle Widerstände sind vom Typ MLT-0,125 (oder importierte Analoga). Transistoren VT1 KT315G, VT2 KT361G, VT3 KT815G, VT4 KT814G. Aus Gründen identischer Parameter und der Möglichkeit, den thermischen Kontakt aller vier Puffertransistoren einfach zu organisieren, wäre es vorzuziehen, die Transistoren KT815G und KT814G als VT1 und VT2 zu verwenden. Der Operationsverstärker kann durch einen beliebigen anderen Hochgeschwindigkeitsverstärker ersetzt werden, wobei der Satz an Korrekturelementen und das Layout der Leiterplatte entsprechend geändert werden. Der Verstärker wird von einem bipolaren, unstabilisierten Netzteil gespeist. Die Stromversorgung erfolgt über einen 220/20-Transformator mit Mittelanzapfung Sekundärwicklung. Jede Diodenbrücke für Spannung 50 V und Strom bis 1 A. Es ist möglich, Dioden der Serie 1N4001-1N4007 zu verwenden. Die Kapazität der Kondensatoren C4, C5 beträgt mindestens 1000 µF (ich habe 4700 µF verwendet)
Ein ordnungsgemäß zusammengebauter Verstärker erfordert keine Anpassung. Es ist notwendig, den Stromverbrauch (ca. 30 mA bei einem Zweikanalverstärker) und die konstante Spannung am Ausgang zu überprüfen.

Die Teile des Verstärkers und der Stromversorgung sind auf einer gemeinsamen Platine mit den Maßen 35x78mm untergebracht. Die Transistoren jedes Kanals sind durch isolierende Dichtungen an einem gemeinsamen U-förmigen Kühlkörper befestigt. Dabei spielt die Fläche des Kühlkörpers keine Rolle, Hauptsache er sorgt für den thermischen Kontakt der Transistoren.

Die Leiterplatte ist einlagig mit Jumpern, ausgelegt im Sprint-Layout 5. In der Version des Autors wurde eine Leiterplatte ohne Folie verwendet, die Teile wurden in Löcher eingebaut, die Pins wurden mit Kupferdraht verbunden.

Literatur:
Verstärkerblock eines Amateurfunkkomplexes. A. Ageev, Radio Nr. 8 1982
Der Sapphire Desktop-Kopfhörerverstärker – http://phonoclone.com/diy-sapp.html

Liste der Radioelemente