Для активации новой учетной записи и ее подтверждения на Форуме - необходимо связаться с администратором по электронной почте alaev@alaev.club.
Все новые учетные записи не прошедшие подтверждения администратором воспринимаются как спам.

Гибридный усилитель для наушников

Обсуждаем все, что так или иначе связано с воспроизведением нашей любимой музыки!
(Оконечные усилители, Предварительные усилители, Фонокорректоры, Проигрыватели виниловых дисков, ЦАП, Акустика)
Аватара пользователя
Алаев Ян
Основатель Форума
Сообщения: 2868
Зарегистрирован: 19 мар 2014, 12:05
Откуда: Саратов
Благодарил (а): 229 раз
Поблагодарили: 189 раз
Контактная информация:

Гибридный усилитель для наушников

#1

Сообщение Алаев Ян » 12 июл 2019, 08:41

В качестве небольшого введения:
Показать
Мой друг, занимающийся радиоэлектроникой, переехал на пмж в Москву, ну а некоторый накопленный годами радиобагаж оставил мне, чтобы не тащить его с собой.
Досталась мне кучка разнопрофильных корпусов, которые ранее использовались для электрокардиографов.
2019-07-12 07.29.58.jpg
Электрокардиографы, подумал я... Это же микровольтовые и милливольтовые сигналы! Тут я провел прямую аналогию с сигналами от МС и ММ головок электромагнитных звукоснимателей, хорошим экранированием корпусов и еще двумя-тремя миллионами мыслей, которые тут же посетили мою голову.
Когда корпуса лежат вот так на столе перед глазами - мозг невольно воспринимает это как вызов и начинает думать, куда бы их приспособить. Да, корпуса не самые лучшие и там уже наделана куча разных отверстий, но, если приложить фантазию, руки и немного старания - то можно в порыве творческого процесса что-то сообразить...
Я купил себе супер инструмент, который ранее рекомендовал Александр viewtopic.php?t=128&start=500#p23789, чтобы дырявить все и вся и мозг начал подыскивать подходящую работу, которую можно было бы проделать в моей новоиспеченной мастерской в загородном доме.
Мой первоначальный выбор пал на схему гибридного усилителя, представленного здесь: http://diyaudioprojects.com/Solid/12AU7 ... 7-Headamp/
Схема очень проста, а количество восторженных отзывов на форуме http://diyaudioprojects.com/Forum/viewt ... =10&t=1799 просто зашкаливает.
Меня конечно сразу в мыслях понесло дальше, я тут же представил, что нужно поднять повыше анодное напряжение, заменить входной триод на нувисторы или сверхминиатюрную лампу, сделать задержку включения наушников, да и вообще приделать это буфер к моему ЦАПу, работающему от USB viewtopic.php?f=60&t=153. Но это я забежал с идеями сильно вперед, пока мы вертаемся обратно назад к исходной схеме и попытаемся предаться творческому порыву и что-нибудь сваять...

Принципиальная схема начальной сборки усилителя "на попробовать".
Headphone_Amp_rev.1.jpg
Схема имеет высокое разрешение и для нормального просмотра необходимо нажать на схему после чего "Открыть картинку в новой вкладке", появится возможность масштабирования, или сохраните схему на свой ПК и откройте любым графическим редактором.

Исходник
Содержание:
Показать
1. Симуляция в LTSpice viewtopic.php?t=740#p25964
2. Когда хочется поработать напильником viewtopic.php?f=93&t=740&p=25972#p25972
3. Примерная компоновка viewtopic.php?t=740#p26002
4. Пробный образец под фрезеровку viewtopic.php?f=93&t=740&p=26020#p26020
5. Разъем питания на панель viewtopic.php?t=740#p26031
6. Готовлюсь дырявить корпус viewtopic.php?t=740#p26176
7. Немного фото процесса сборки viewtopic.php?t=740#p26211
8. Красный крокодил viewtopic.php?t=740&start=20#p26348
9. Блок питания Mean Well viewtopic.php?t=740&start=20#p26368
10. Маркировка нижней панели viewtopic.php?t=740&start=20#p26374
11. Испытания блока питания Mean Well, модель ES18E12-120 viewtopic.php?t=740&start=20#p26380
12. Немного фото процесса сборки viewtopic.php?f=116&t=740&p=26438#p26438
13. Первое прослушивание viewtopic.php?t=740&start=20#p26445
14. В попытках устранить фон... viewtopic.php?f=116&t=740&p=26455#p26455
15. Глазами тепловизора viewtopic.php?t=740&start=40#p26471
16. Батарейное питание 12В viewtopic.php?t=740&start=40#p26505
17. Пара идей... viewtopic.php?f=116&t=740&p=26509#p26509
18. Стабилизатор напряжения на LM2596S viewtopic.php?f=116&t=740&p=26520#p26520
19. Стабилизатор на LM317 viewtopic.php?t=740&start=60#p26527

Аватара пользователя
Евгений Михеев
Заслуженный Ветеран
Заслуженный Ветеран
Сообщения: 3173
Зарегистрирован: 22 май 2015, 11:52
Откуда: Республика Коми, Ухта
Благодарил (а): 26 раз
Поблагодарили: 138 раз

#2

Сообщение Евгений Михеев » 12 июл 2019, 10:34

Тема очень интересна, вообще то даже один знакомый хотел подобную штуковину.
Дорогу осилит идущий

Аватара пользователя
Алаев Ян
Основатель Форума
Сообщения: 2868
Зарегистрирован: 19 мар 2014, 12:05
Откуда: Саратов
Благодарил (а): 229 раз
Поблагодарили: 189 раз
Контактная информация:

Симуляция в LTSpice

#3

Сообщение Алаев Ян » 12 июл 2019, 11:54

Владиславу спасибо за помощь в симуляции схемы.
Ниже представлена симуляция истокового повторителя, нагруженного на идеальный источник тока (нет адекватной модели для LM317T).
Выходной конденсатор 1000 мкФ. Выходной импеданс на 1 кГц = 1,8 Ом, на 20 Гц = 8,2 Ом.
С идеальным CCS.png

Аватара пользователя
Алаев Ян
Основатель Форума
Сообщения: 2868
Зарегистрирован: 19 мар 2014, 12:05
Откуда: Саратов
Благодарил (а): 229 раз
Поблагодарили: 189 раз
Контактная информация:

Когда хочется поработать напильником...

#4

Сообщение Алаев Ян » 15 июл 2019, 08:28

Для работы я выбрал самый маленький корпус из тех, что у меня есть. Поместится туда схема или нет - пока непонятно, но попробовать стоит.
Две стенки имеют вырезы для разъема типа D-SUB, на верхней стенке есть отверстие под светодиод. Все это предстоит как-то аккуратно закрыть.
Боковые стенки я закрыл листовым алюминием, я приклепал его. Верхнее отверстие закрою позже, пока оно мне не мешает.
2019-07-14 23.55.34.jpg
Было
2019-07-14 23.55.20.jpg
Было
Пока получилось вот так. Позже я заделаю швы с помощью шпатлевки по металлу, загрунтую и покрашу. Будет более-менее симпатично.
2019-07-14 23.57.19.jpg
Стало
2019-07-14 23.57.34.jpg
Стало
Свободного места внутри корпуса немного. Буду стараться разместиться..., ну а там посмотрим, что из этого выйдет.
2019-07-14 23.58.55.jpg
Примерка свободного места

Аватара пользователя
poty
Профи
Профи
Сообщения: 4053
Зарегистрирован: 24 мар 2014, 10:00
Откуда: Россия, Москва
Благодарил (а): 96 раз
Поблагодарили: 230 раз

#5

Сообщение poty » 15 июл 2019, 09:00

Вход вижу, а где выход на наушники?
Владислав

Аватара пользователя
Алаев Ян
Основатель Форума
Сообщения: 2868
Зарегистрирован: 19 мар 2014, 12:05
Откуда: Саратов
Благодарил (а): 229 раз
Поблагодарили: 189 раз
Контактная информация:

#6

Сообщение Алаев Ян » 15 июл 2019, 09:04

poty писал(а):
15 июл 2019, 09:00
Вход вижу, а где выход на наушники?
RCA - вход.
Огромный черный разъем - Jack 6.3 мм выход на наушники.

Аватара пользователя
poty
Профи
Профи
Сообщения: 4053
Зарегистрирован: 24 мар 2014, 10:00
Откуда: Россия, Москва
Благодарил (а): 96 раз
Поблагодарили: 230 раз

#7

Сообщение poty » 15 июл 2019, 09:30

Я думал - это кнопка! :)
Владислав

Аватара пользователя
Алаев Ян
Основатель Форума
Сообщения: 2868
Зарегистрирован: 19 мар 2014, 12:05
Откуда: Саратов
Благодарил (а): 229 раз
Поблагодарили: 189 раз
Контактная информация:

#8

Сообщение Алаев Ян » 15 июл 2019, 09:37

Мне еще надо где-то приделать разъем питания. Скорее всего он будет сбоку слева (так удобнее для расположения на столе). Разъемы какие-то отстойные продаются, а те, что нормальные, - все отсутствуют в наличии.

Аватара пользователя
Алаев Ян
Основатель Форума
Сообщения: 2868
Зарегистрирован: 19 мар 2014, 12:05
Откуда: Саратов
Благодарил (а): 229 раз
Поблагодарили: 189 раз
Контактная информация:

Примерная компоновка

#9

Сообщение Алаев Ян » 17 июл 2019, 07:41

В качестве радиатора всех греющихся элементов (кроме лампы) я планирую использовать верхнюю стенку цельнометаллического алюминиевого корпуса.
Приблизительно вот так.
2019-07-17 00.53.17.jpg

Аватара пользователя
Алаев Ян
Основатель Форума
Сообщения: 2868
Зарегистрирован: 19 мар 2014, 12:05
Откуда: Саратов
Благодарил (а): 229 раз
Поблагодарили: 189 раз
Контактная информация:

Пробный образец под фрезеровку

#10

Сообщение Алаев Ян » 18 июл 2019, 11:53

Скриншот 2019-07-18 12.28.16.png
top
Скриншот 2019-07-18 12.29.01.png
top
Скриншот 2019-07-18 12.28.26.png
bottom
Скриншот 2019-07-18 12.29.22.png
bottom

Аватара пользователя
rad54
Постоялец
Постоялец
Сообщения: 233
Зарегистрирован: 20 мар 2018, 13:37
Откуда: Новосибирск, Россия
Благодарил (а): 49 раз
Поблагодарили: 58 раз
Контактная информация:

#11

Сообщение rad54 » 18 июл 2019, 14:29

Алаев Ян писал(а):
12 июл 2019, 08:41
я тут же представил, что нужно поднять повыше анодное напряжение
Спасибо за тему.
Посмотрел историю развития этого проекта у автора (Rogers Gomez). Вся идея , как я понял, направлена на реализацию "лампового" звука с использованием именно низкого автономного "батарейного" питания напряжением 12В и без дополнительных потерь мощности на "гашение" напряжения накала в случае использования ламп с 6 вольтовым накалом. Хотя в самом начале ВАХ я предпочёл бы всё-таки не работать. Поэтому очень интересно услышать ваше мнение о реальном звуке при таком низком напряжении и посмотреть измеренные характеристики этого HeadAmp_а. Такие как диапазон входных и выходных напряжений, коэфф. усиления (проверить заявленные 20дБ), требования к пульсациям БП и зависимость от 100 Гц фона при питании не от батарей, и т.п.
Алаев Ян писал(а):
12 июл 2019, 08:41
заменить входной триод на нувисторы или сверхминиатюрную лампу
Очень хорошая мысль. С двумя последовательными по накалу одиночными нувисторами или миниатюрными лампами серии Б, думаю, должно получиться без проблем особых.
Из двойных триодов ещё я бы посмотрел на лампу ЕСС86 или её аналоги типа нашей 6Н27П. Они для этих целей низковольтовых и разрабатывались. И ВАХи поэтому гораздо симпатичнее в этой области напряжений. Если не ориентироваться на батарейное питание, а использовать нормальный 12 вольтовый БП, то с 6 вольтовыми накалами проблема отпадает. Правда, не знаю доступность и цены на эти лампы сейчас.
И нужен ли будет кому хэдамп с таким низким напряжением питания, но привязанный к сети 220В.

Аватара пользователя
Алаев Ян
Основатель Форума
Сообщения: 2868
Зарегистрирован: 19 мар 2014, 12:05
Откуда: Саратов
Благодарил (а): 229 раз
Поблагодарили: 189 раз
Контактная информация:

#12

Сообщение Алаев Ян » 18 июл 2019, 14:38

rad54 писал(а):
18 июл 2019, 14:29
Спасибо за тему.
B69zEgfimpHMsEQ1oALNRWpXsNEw17S8ktwpEZgUaV9hheVAQwyh2Ys5dKpLVZEz65X2kVKti9TNJUKepYXdtxFV49j5AKPHRAr8UQjX.gif
B69zEgfimpHMsEQ1oALNRWpXsNEw17S8ktwpEZgUaV9hheVAQwyh2Ys5dKpLVZEz65X2kVKti9TNJUKepYXdtxFV49j5AKPHRAr8UQjX.gif (13.92 КБ) 538 просмотров

Аватара пользователя
poty
Профи
Профи
Сообщения: 4053
Зарегистрирован: 24 мар 2014, 10:00
Откуда: Россия, Москва
Благодарил (а): 96 раз
Поблагодарили: 230 раз

#13

Сообщение poty » 18 июл 2019, 15:02

ВАХ - она везде ВАХ, поражает, что не сделано ничего для её линеаризации (даже ООС). Меня в этом плане волнует несколько другой аспект. Автор хорошо размахнулся и нарисовал нагрузочную прямую во весь диапазон сеточных напряжений. Между тем, интервал выше 0В - потенциально опасен для лампы (я не говорю про качество сигнала), поскольку появляются сеточные токи, и немаленькие. И это при том, что они в данном случае и так будут значительными: сетка находится гораздо ближе к катоду, чем анод, при сравнимых потенциалах. Насколько я понял, от "постоянных" сеточных токов защищает С1 (по оригинальной схеме), но защищает-то он только источник, сопротивление R1 обязано на них реагировать повышением напряжения на сетке. А от переменных токов С1 не защищает в принципе.
Владислав

Аватара пользователя
rad54
Постоялец
Постоялец
Сообщения: 233
Зарегистрирован: 20 мар 2018, 13:37
Откуда: Новосибирск, Россия
Благодарил (а): 49 раз
Поблагодарили: 58 раз
Контактная информация:

#14

Сообщение rad54 » 18 июл 2019, 15:42

poty писал(а):
18 июл 2019, 15:02
ВАХ - она везде ВАХ, поражает, что не сделано ничего для её линеаризации (даже ООС)

Наверное, расчет на малые, порядка 100 мВ и меньше (смещение сетки вроде на схеме задается порядка 150 мВ) входные напряжения, получаемые на выходе стоящего перед этим каскадом регулятора громкости. Иначе я не могу объяснить работоспособность этого хэдампа с выходными уровнями стандартных звуковых карт, которые доходят до 2 В.
Т.е. сначала мы просто "режем" сигнал по уровню, а затем его усиливаем в десять раз. Так ведь сигнал\шум ещё дополнительно снижаем. Очень интересно, что измерения у Яна покажут.
Ещё было бы интересно при настройке попробовать вместо катодных RC воткнуть какой-нибудь PN переход с
минимальным падением напряжения. И посмотреть как переход от автосмещения к фиксированному проявится при таких низких напряжениях. Кстати, если ухудшения заметного не будет, то и объем схемы такое решение сократило бы в корпусе.
Алексей

Аватара пользователя
poty
Профи
Профи
Сообщения: 4053
Зарегистрирован: 24 мар 2014, 10:00
Откуда: Россия, Москва
Благодарил (а): 96 раз
Поблагодарили: 230 раз

#15

Сообщение poty » 18 июл 2019, 16:51

rad54 писал(а):
18 июл 2019, 15:42
...расчет на малые, порядка 100 мВ и меньше (смещение сетки вроде на схеме задается порядка 150 мВ) входные напряжения, получаемые на выходе стоящего перед этим каскадом регулятора громкости.... Т.е. сначала мы просто "режем" сигнал по уровню, а затем его усиливаем в десять раз.
Судя по описанию, усиление там в три раза (10дБ). 0,1В*3=0,3В, что на 32Омах даёт около 3мВт. Что-то подсказывает мне, что для пик-фактора сигнала 1:5 на выходе будет каша.
rad54 писал(а):
18 июл 2019, 15:42
Ещё было бы интересно при настройке попробовать вместо катодных RC воткнуть какой-нибудь PN переход с
минимальным падением напряжения. И посмотреть как переход от автосмещения к фиксированному проявится при таких низких напряжениях. Кстати, если ухудшения заметного не будет, то и объем схемы такое решение сократило бы в корпусе.
Ну, падение напряжения на катодном резисторе определяет ток через лампу, а он - падение напряжения на анодном резисторе, так что уменьшать смещение, наверное, не самый лучший вариант - будем терять также в усилении. Исходя из типичного анодного сопротивления в 4,7кОм, напряжения на истоке MOSFET 6В и порогового напряжения в районе 4,5В, на аноде 10,5В, рабочий ток = 1,5/4,7=320мкА, смещение тогда получается всего 50мВ. Из-за блокирующего конденсатора амплитуда сигнала до сеточных токов не должна превышать эту величину. Возможно, на это (сеточные токи) просто плюют. Я бы наоборот оставил обратную связь. Чувствительность уменьшилась бы, но линейность явно бы возросла, как и возможная выходная мощность.

Отправлено спустя 1 час 47 минут 38 секунд:
rad54 писал(а):
18 июл 2019, 15:42
... "режем" сигнал по уровню, а затем его усиливаем в десять раз. Так ведь сигнал\шум ещё дополнительно снижаем.
Вот это не понял, если честно.
Владислав

Аватара пользователя
rad54
Постоялец
Постоялец
Сообщения: 233
Зарегистрирован: 20 мар 2018, 13:37
Откуда: Новосибирск, Россия
Благодарил (а): 49 раз
Поблагодарили: 58 раз
Контактная информация:

#16

Сообщение rad54 » 19 июл 2019, 08:26

poty писал(а):
18 июл 2019, 18:39
Судя по описанию, усиление там в три раза (10дБ). 0,1В*3=0,3В, что на 32Омах даёт около 3мВт.
Да, с динамическим диапазоном плоховато будет, да и мощности для наушников с небольшой чувствительностью может не хватать. Интересно, почему у автора указано их сопротивление в 32 Ома. Для 4-8-16 все будет с точки зрения мощности получше. Или рассмотрен самый худший случай?
poty писал(а):
18 июл 2019, 18:39
Исходя из типичного анодного сопротивления в 4,7кОм, напряжения на истоке MOSFET 6В и порогового напряжения в районе 4,5В, на аноде 10,5В, рабочий ток = 1,5/4,7=320мкА, смещение тогда получается всего 50мВ.
Я рабочий ток оценивал визуально "на глазок", глядя на линию нагрузки (синенький штришочек в начале дерева ВАХ - http://diyaudioprojects.com/Solid/12AU7 ... 7-Headamp/). И оценил этот ток в значение чуть меньше 1 мА. Т.е. смещение при этом д.б. порядка 150 мВ. Может ваш расчет и вернее.
Автора бы спросить или измерений Яна дождаться.
poty писал(а):
18 июл 2019, 18:39
Я бы наоборот оставил обратную связь.
Если речь про удаление емкости - я тоже.
poty писал(а):
18 июл 2019, 18:39
... "режем" сигнал по уровню, а затем его усиливаем в десять раз. Так ведь сигнал\шум ещё дополнительно снижаем.
Вот это не понял, если честно.
Про десять раз у меня накладка вышла. Я посмотрел историю проекта (http://diyaudioprojects.com/Solid/Tube- ... phone-Amp/). Там фигурирует усиление в 20 дБ. Впрочем, картины с самим фактом ухудшения соотношения сигнал\шум (С\Ш) у выходного сигнала на наушниках относительно оригинала на выходе источника сигнала это не меняет. Я имею ввиду, что чем сильнее сначала рЕжем уровень входного сигнала ДО усилителя с помощью регулятора громкости РГ, тем сильнее ухудшаем и соотношение С\Ш ПОСЛЕ усилителя на наушниках. Хотя бы за счет суммарно вносимого шума РГ и усилителя.

Аватара пользователя
Алаев Ян
Основатель Форума
Сообщения: 2868
Зарегистрирован: 19 мар 2014, 12:05
Откуда: Саратов
Благодарил (а): 229 раз
Поблагодарили: 189 раз
Контактная информация:

Разъем питания на панель

#17

Сообщение Алаев Ян » 19 июл 2019, 14:19

Сегодня получил разъемы питания на панель https://www.chipdip.ru/product/ds-025b
2019-07-19 14.26.57.jpg
Хочу поделиться мнением - хороший разъем. Вот реально понравился. Я ранее купил пару штук аналогов в местном магазине радиодеталей. Там цена была около 30 р./шт. и качество достаточно низкое. Этот разъем сделан очень надежно. Штекер плотно удерживается в нем, ничего не болтается и глазу приятно смотреть. Не воспринимается как китайское г. По всей видимости Dragon City Industries http://www.dragoncity.com.hk/ тоже китай, но там явно следят за качеством выпускаемой продукции. В общем - рекомендую к применению. Стоит он, конечно, подороже, но не смертельно. Своих денег точно стоит.

Отправлено спустя 4 минуты 24 секунды:
Визуально этот разъем похож на этот http://www.banzaimusic.com/DC-Jack-MTF-21.html
Но оттуда ждать было долго и я решил заказать на пробу в Чип и Дипе.

Аватара пользователя
Алаев Ян
Основатель Форума
Сообщения: 2868
Зарегистрирован: 19 мар 2014, 12:05
Откуда: Саратов
Благодарил (а): 229 раз
Поблагодарили: 189 раз
Контактная информация:

Готовлюсь дырявить корпус

#18

Сообщение Алаев Ян » 14 авг 2019, 08:24

Распечатал контур предполагаемой ПП, чтобы оценить место расположения радиолампы.
Готовлюсь дырявить корпус коронкой по металлу.
2019-08-13 22.31.29.jpg

Аватара пользователя
Евгений Михеев
Заслуженный Ветеран
Заслуженный Ветеран
Сообщения: 3173
Зарегистрирован: 22 май 2015, 11:52
Откуда: Республика Коми, Ухта
Благодарил (а): 26 раз
Поблагодарили: 138 раз

#19

Сообщение Евгений Михеев » 14 авг 2019, 09:24

Алаев Ян писал(а):
14 авг 2019, 08:24
Распечатал контур предполагаемой ПП, чтобы оценить место расположения радиолампы.
Готовлюсь дырявить корпус коронкой по металлу.
Я вот всё пытаюсь выделить немного гульденов на покупку принтера под подобные истории, очень удобно.
Дорогу осилит идущий

Аватара пользователя
Алаев Ян
Основатель Форума
Сообщения: 2868
Зарегистрирован: 19 мар 2014, 12:05
Откуда: Саратов
Благодарил (а): 229 раз
Поблагодарили: 189 раз
Контактная информация:

Немного фото процесса сборки

#20

Сообщение Алаев Ян » 19 авг 2019, 11:25

2019-08-18 09.29.12.jpg
Продырявили корпус
2019-08-18 09.28.42.jpg
И заглушили ненужные отверстия
2019-08-18 11.57.27.jpg
Зашпаклевали и ошкурили
2019-08-19 08.22.05.jpg
Покрыли грунтом, подготовили к покраске
Есть предложения в какой цвет покрасить корпус? Было бы неплохо сделать его красивым!

Ответить
  • Похожие темы
    Ответы
    Просмотры
    Последнее сообщение