Hoogwaardige hoofdtelefoonversterker op basis van TDA2003-chip. Een draagbare hoofdtelefoonversterker maken

Ik kocht eenvoudige oren zodat ik 's nachts rond kon dwalen en soms naar muziek kon luisteren, en ik kocht een goedkope maar grote KOSS UR20. Nadat ik hem op de receiver had aangesloten, was ik enigszins verrast, het geluid is heel erg aangenaam, jazz en klassiekers gaan gewoon met een knal. Qua bas zijn ze natuurlijk veel inferieur aan de Koss-stekkers, en merkbaar aan de KOSS Porta Pro, die ik al een aantal jaren draagbaar draag. Ik was zeer verrast toen ik besloot om naar Koss Porta Pro te luisteren nadat ik naar liedjes op de KOSS UR20 had geluisterd - vanaf de poort was het alsof er watten in mijn oren waren geduwd. Maar ik vond ze qua geluid heel “fatsoenlijk”. Hoewel deze keer en de sfeer hen misschien zo erg hadden kunnen verwennen? Waar is dit allemaal voor? Ja, dus ik besloot een versterker voor de oren te bouwen. De versterker zal zelfgemaakt zijn en helemaal niet draagbaar.
Ik besloot te beginnen met het bouwen van een Lehmann Audio Black Cube Linear-kloon
Hier is het resultaat:

Alles bij elkaar kostte het ongeveer 3 avonden en minder dan 1000 roebel aan geld.
Als iemand geïnteresseerd is, welkom bij de kat, er zullen veel foto's zijn met gedetailleerde beschrijvingen.

Schema en ontwerp

Het circuit zelf is vrij eenvoudig: klasse A-versterker, OOS-eindtrappen vallen niet onder, OOS wordt alleen gedekt door de op-amp. U kunt het diagram eenvoudig op internet vinden.

Versterker

Voeding

Ik dacht erover na hoe ik een zegel kon maken, ik vond een gescande printplaat op een Pools forum

en omcirkelde het in je favoriete Sprint Layout
Dit is wat er gebeurde

Het is waar dat ik het een beetje opnieuw heb getekend, omdat ik een paar fouten heb gevonden en de afmetingen heb gewijzigd zodat ze bij mijn afmetingen van de onderdelen passen. Toen bleek dat er in de winkel alleen folie-PCB's waren in de maat 10x15, en dat het bord groter was, ik moest het opnieuw tekenen en de totale afmetingen verkleinen.

PCB-productie

LUT of Laser Ironing Technology is ons alles) Ik gebruik al lang glanzende tijdschriften als transfermateriaal, het belangrijkste is dat er niet veel donkere gebieden en vullingen op de tijdschriftvellen zitten.
Wij bedrukken 2 zijden.

Daarna is het leuke dat je ze op de een of andere manier moet combineren. Ik heb LUT aan beide kanten tegelijk gemaakt, een stuk glasvezel in de vellen gedaan en ze zorgvuldig ingepakt, daarna goed gestreken, eerst de ene kant en dan de andere. In principe pakte het goed uit, één kant liep enkele tienden van een millimeter weg.
Na het strijken moet je de plank in water leggen en het doorweekte papier heel voorzichtig verwijderen, ik doe dit met mijn vingertoppen onder water, zo

na het afwassen van het papier is het resultaat een bord als dit

We onderzoeken het zorgvuldig op de aanwezigheid van stijlen; als die er zijn, corrigeren we deze met een scalpel, een liniaal en een marker. Als alles in orde is, gooi je het bord in een bad met een oplossing van ijzerchloride (het recept staat op het blik). Het belangrijkste in deze kwestie is om de oplossing te roeren en het bord regelmatig om te draaien voor uniform etsen.

Ik steek er tandenstokers in om te voorkomen dat de plaat de randen van het etsbad raakt.
Na het etsen moet u het bord grondig afspoelen om de oplossing te verwijderen.

De toner van het afgewerkte bord wordt afgewassen met aceton.

Om de montage te vergemakkelijken, markeer ik de elementen graag

Ik heb het onderste deel van het bord vertind met behulp van gevlochten vloeimiddel en een kleine hoeveelheid soldeer.

Alle volgende foto's zijn voornamelijk met het bord dat nog niet uit de flux is gewassen.

Montage

Allereerst monteren we de stroomcircuits, aan de rechterkant staan ​​onze favoriete zijsnijders met pobedit-overlays.

en controleer ze. De stroomvoorziening startte de eerste keer niet, het bleek dat de LM337 volledig uit China kwam en simpelweg niet werkte. Daarom was de eerste test van de versterker in de keuken 's nachts afkomstig van 2 laboratoriumbronnen (de onderste is trouwens ook zelfgemaakt).

Uit de controle bleek dat er een radiator nodig is. Het bord ziet er tot nu toe zo uit.

Ik heb een oude radiator van het moederbord uit voorraad gehaald en erin geboord

Gesneden en afgeschuind

Mica en KPT, radiator op zijn plaats. Het circuit verbruikt ongeveer 150 mA aan elke voedingszijde. Laat me je herinneren aan een klasse A-versterker.

De transformator is klaargemaakt voor een oude, buiten gebruik gestelde Hongaarse versterker.
Ik heb het luisteren getest op de volgende oren TDS-5M en 3 paar KOSS))) allemaal gemiddeld.

Kader

De meeste zelfgemaakte structuren sterven zonder ooit een lichaam te hebben ontvangen. Hier overwon ik mijn luiheid en besloot tot een prestatie: een voltooide behuizing voor deze versterker. Het cd-romdoosje werd als donor meegenomen. Het proces van het boren van gaten en het installeren van standaarden voor het bord heb ik niet gefotografeerd; ik had geen camera bij de hand. Het resultaat was zo'n lelijk ontwerp.

Het voorpaneel is compleet slakken, niet mooi in het algemeen.
Uit oude voorraden halen we aluminium platen en snijden de overlay op de maat van het voorpaneel van de CDROM

Zonder lang na te denken, heb ik dit paneel met twee schroeven vastgeschroefd en de leukste gekozen))))

We boren en passen het, het is al beter.

Schilderen en decoratie

Ik besloot de body matzwart te maken (er was alleen een blikje matzwarte verf over van het maken van een zelfgemaakte budgetsub voor de bioscoop).
Om te schilderen heb ik alles van de carrosserie gehaald en alles bedekt met verf uit een spuitbus, daarna was het drogen en monteren saai. Het frontpaneel werd geschuurd en ontvet en de opschriften werden aangebracht met LUT.

Geassembleerd bord in koffer

Ik moest de vermogenscapaciteit vóór de stabilisatoren veranderen van 4700 naar 10.000 bij OPA2134 van 470 naar 4700 uF, omdat er een lichte brom was die 's nachts in volledige stilte te horen was. Ik heb ook radiatoren toegevoegd aan de geïntegreerde stabilisatoren, omdat hun temperatuuromstandigheden in een gesloten behuizing niet de beste zijn.

Kortom

De totale kosten van onderdelen bedroegen niet meer dan 1000 roebel. Het origineel kost ongeveer 40.000 roebel. Ik pretendeer niet de kwaliteit van het origineel te hebben, maar ik denk niet dat de resulterende versterker slecht is. Hij speelt heel goed. Ze beloofden me fatsoenlijke oren te geven ter vergelijking. Bron Asus Xonar D1.
Het duurste zijn condensatoren.
De transistors worden geselecteerd op basis van de transmissiecoëfficiënt in complementaire paren en zijn in beide kanalen hetzelfde. Ik heb er verschillende pakketten van doorgenomen in een radiowinkel.
Aan de uitgang van de versterker bedraagt ​​de constante spanning niet meer dan 5 mV.
Alle weerstanden worden geselecteerd met een nauwkeurigheid van minder dan 1% of zelfs beter.
Ingangscondensatoren K73-17+ zijn van mica.
De volumeregelaar is niet de duurste maar ook niet de goedkoopste alpha.

Van beschikbare materialen. Iedereen kent de situatie waarin je het volume een beetje hoger moet zetten. Bijvoorbeeld vanaf een telefoon of computer, zodat je comfortabel naar muziek kunt luisteren of een gesprek kunt voeren. Het probleem is dat je niet altijd een versterker met laag vermogen in de aanbieding kunt vinden die aan je behoeften voldoet. Daarom moet je het zelf maken. Gelukkig gebeurt dit heel eenvoudig.

Transistorontwerp

Het zal eenvoudig maar kieskeurig blijken te zijn - veel hangt af van de parameters van de weerstanden en condensatoren die in het ontwerp worden gebruikt. Bovendien zal het transistorcircuit behoorlijk omslachtig zijn. Maar het is niet zo eng. In de regel wordt het eenvoudigste tweetrapsversterkercircuit gebruikt, waarin er slechts twee transistors zijn. Vaak is dit KT 315 of vergelijkbaar. Deze transistors zijn populair geworden onder radioamateurs. Je kunt er absoluut alles van maken, inclusief een hoofdtelefoonversterker met je eigen handen.

Er zijn slechts enkele nadelen aan dergelijke ontwerpen. Het is noodzakelijk om de voedingsspanningen van de emitter, basis en collector nauwkeurig te selecteren. Houd er rekening mee dat er bijvoorbeeld twee soorten spanningen geschikt zijn voor de basis:

1. Positief (door weerstand van de voeding plus).
2. Negatief (door weerstand van de voeding minus).

Het belangrijkste is om de weerstanden nauwkeurig te selecteren om de minimaal vereiste spanningswaarde aan de basis te garanderen.

Versterker op chips

Het bovenstaande ontwerp is behoorlijk veeleisend op het gebied van stroomvoorziening. Voor een stabiele werking is meer dan 5 Volt nodig. Maar als u een kleine chip gebruikt, bijvoorbeeld TDA 2822, krijgt u de volgende apparaatkenmerken:

1. De voedingsspanning kan schommelen in het bereik: van 1,8 tot 15 V.
2. Uitgangsvermogen - niet meer dan 1,5 W.

En de hele structuur past op een kleine printplaat. De behuizing van het apparaat zal erg klein zijn - ongeveer iets groter dan twee AA-batterijen, die zullen worden gebruikt om het hele circuit van stroom te voorzien. Daarnaast kun je op deze versterker kleine speakers aansluiten. Hij zal zonder problemen met hen samenwerken.

Versterker onderdelen

Om een ​​hoogwaardige en eenvoudige hoofdtelefoonversterker te maken, heb je de volgende materialen nodig:

1. Microschakeling - TDA 2822.
2. Variabele weerstand - 10 kOhm.
3. Constanten met nominale waarden van 4,7 kOhm - 2 stuks; 10 kOhm - 1.
4. Elektrolytische condensatoren 10 uF - 2 eenheden.
5. Filmcondensatoren (niet-polair) met een capaciteit van 100 nF - 3 stuks.
6. Twee aansluitingen - 3,5 mm.
7. Batterijen.
8. Een klein stukje foliemateriaal.
9. Geschikt lichaam.

Je schetst de locatie van de onderdelen op het bord en tekent de sporen. Je bestrijkt ze met vernis of gebruikt een afdruk van het ontwerp op een laserprinter. Dit is de moeite waard om apart over te praten.

Printplaat

Het belangrijkste is om een ​​printplaat te maken. Alleen in dit geval zal de draagbare hoofdtelefoonversterker stabiel en efficiënt werken. Je kunt zonder veel moeite een bord van hoge kwaliteit met je eigen handen maken. Om dit te doen, heb je een programma nodig om dergelijke apparaten te tekenen. Als er geen is, kunt u zelfs de standaard Paint-toepassing gebruiken. Het is gewoon belangrijk om alle maten te respecteren. Teken de locatie van de sporen en pinnen van alle elementen, waarna u de resulterende afbeelding op glanzend papier moet afdrukken.

Hier komen verschillende brochures, die gratis op straat en in de winkels worden uitgedeeld, goed van pas. Afdrukken met maximaal gewicht. Het papier moet verzadigd zijn met toner. Om je eigen hoofdtelefoonversterker te maken, heb je een kwalitatief hoogstaand bord nodig. Plak daarom glanzend papier op de foliezijde, zodat deze goed aansluit. Je moet een goed verwarmd strijkijzer enkele minuten over de plank laten lopen. Hierdoor blijven de toner en het papier aan de folie plakken. Uiteraard moet de plaat worden ontvet voordat met de werkzaamheden wordt begonnen. Dat is alles. Nu hoeft u alleen nog maar van het papier af te komen. Je wast het af met warm water, en de toner blijft op het oppervlak van de folie achter.

Bereid een oplossing van ijzerchloride. Dit is de beste optie voor het etsen van printplaten. Dompel uw werkstuk onder in de oplossing - na een paar minuten zal al het overtollige koper vernietigd zijn (als de concentratie van de oplossing goed is). Zo niet, dan zul je moeten wachten. Boor vervolgens gaten voor de elementen, bedek de rails met tin en begin met de installatie. De laatste stap is het aansluiten van de stroomdraden. Doe dit pas nadat u volledig zeker bent van de juiste installatie.

Ik wil al heel lang een aparte hoofdtelefoonversterker maken - ik heb er geen tijd voor gehad, hoewel ik al twee jaar een hoofdtelefoon heb gekocht. Niets bijzonders, Sennheiser HD 558, maar het geluid is voor mij op een acceptabel niveau.
Ik heb veel diagrammen bekeken en veel informatie en forums gelezen. Ik wilde dat het circuit eenvoudig zou zijn en geluid van hoge kwaliteit zou hebben. Toen ik nadacht over wat ik wilde, kwam ik tot de conclusie dat de hoofdtelefoon relatief weinig stroom nodig had en een soort op-amp aangedreven door transistors of gewoon een krachtige op-amp met een lage THD+N, een ‘driver’ om zo te zeggen. zou geschikt moeten zijn. En toen verscheen er een microchip van TI, speciaal ontworpen voor deze doeleinden, TPA6120.

In de kern is het een zeer krachtige en zeer snelle op-amp met een monsterlijk lage THD+N (nou ja, tenminste voor mij). Nadat ik een beetje op Google had gesurft over verschillende insluitsels en ontwerpen van microcircuits, vond ik een goede optie voor mezelf op een website van de Tsjechische radioamateur Pavel Ruzicka. De microfoon is aangesloten via een niet-inverterend circuit, met aan de ingang een potentiometer van 50 kOhm van het bekende Japanse bedrijf ALPS. Ik besloot alleen deze optie te implementeren.

Hoofdtelefoonversterkercircuit op basis van TPA6120 en voeding

Mijn versie van het schema

krachtbron

Die gevreesde PowerPAD is verslagen.

Ik ging op zoek naar de benodigde componenten en het werd meteen duidelijk dat de lokale bevolking de TPA6120 niet had, om nog maar te zwijgen van de ALPS. De grote Chinese broer helpt opnieuw, hij bestelde een TPA6120-microschakeling en een ALPS-potentiometer op AliExpress.
De behuizing, transformator en andere kleine spullen kocht ik bij de lokale bevolking. Nadat alles onder controle was, gingen er nog vier maanden voorbij voordat ik... een strijkijzer pakte.

Ik heb deze voorgestelde optie geprobeerd: er wordt een gat van 1,5 mm geboord, er wordt een koperdraad genomen, vertind en in een spiraal gewikkeld rond een boor van 0,8 mm (ik wikkelde hem rond een naald) van 2-3 cm lang, de microschakeling wordt gepositioneerd en vastgegrepen, de spiraal wordt erin neergelaten het gat en het geheel wordt gebakken met een soldeerbout van 40 watt, uiteraard met toevoeging van soldeer en vloeimiddel. Het doel is niet alleen om de helix te solderen, maar ook om ervoor te zorgen dat de randen van de PowerPAD-pad ook op de printplaat worden gesoldeerd.

Hier is hij dan, mijn koelsysteem voor de TPA6120. Zie je de vreemde ‘veer’ in het midden?

Geluid

Totaal

Een hoofdtelefoonversterker is een zeer terechte oplossing, zoals blijkt uit vele publicaties op deze site. Bovendien is hun eenvoud een goede leidraad voor beginners. Bij dit ontwerp wordt gebruik gemaakt van een oplossing die al meer dan 30 jaar bekend is. En als het vaak wordt herinnerd, geeft dit aan hoe succesvol het is.
Versterker voor oren met lage impedantie.

Het idee dat in deze versterker wordt gebruikt, is niet nieuw. Waarschijnlijk herinneren velen zich het boek van V.A. Vasiliev “Foreign amateur radio designs” (het werd twee keer gepubliceerd eind jaren zeventig en begin jaren tachtig). Daar werd ooit een heel eenvoudige, niet erg krachtige UMZCH-kassa "A" gepubliceerd. Velen die het herhaalden waren zeer tevreden met de resultaten. Nadat ik alle stromen en spanningen had verlaagd, gebruikte ik het eens voor hoofdtelefoonuitgang in een van mijn ontwerpen, gepubliceerd in het tijdschrift “Radio” (“UMZCH met een niet-polaire stroombron” (“Radio”, nr. 6, 1999, p. .16) Het klonk best goed, en tijdens het ontwikkelen van versies van “oorversterkers” die gevoed worden via de USB-aansluiting van een laptop (klinkt veel beter dan rechtstreeks uit de aansluiting), besloot ik dit idee opnieuw te proberen, maar het aantal versterkingen te verminderen stadia per één.
Dit is wat er gebeurde:

Omdat er al twee opties waren voor een laptop (ze wachten op publicatie in het tijdschrift "Radio"), heb ik het circuit alleen getest vanaf een batterij van negen volt, vergelijkbaar met de "Krona", die in een radiomicrofoon zat (ze staan ​​op mijn werk). Alles werd op een broodplank gemonteerd (ruwe folie Gitenax komt niet voor in Israël).

Geef mij niet de schuld dat ik rommelig ben, ik heb veel KT315B-transistors meegenomen uit Sojoez (ik heb ooit een instrument genaamd "FAEMI-M" in delen gedemonteerd). Het was belangrijk om het idee te testen. En weet je - het werkte, en heel goed, zowel met oren met hoge impedantie als met oren met lage impedantie, bijvoorbeeld met de goede oude TDS-3, die waarschijnlijk veel meer jaren oud zijn dan veel van de burgers van deze site ( iemand heeft ze aan mij gegeven omdat ze niet nodig waren).

In principe is geen aanpassing nodig. De ruststroom wordt ingesteld op ongeveer 20 – 20 mA per kanaal. De spanning tussen de uitgangstransistoren wordt automatisch ingesteld op 2,4 V (aanvankelijk werd deze berekend op basis van de voeding via de USB-aansluiting), maar deze kan worden gewijzigd door de weerstanden R5 en R6 te selecteren (verminderen). De transistors lijken niet op te warmen, dus aan koeling hoef je niet te denken.

Alles ziet er zo uit als het is gemonteerd:

--
Bedankt voor uw aandacht!
Igor Kotov, hoofdredacteur van het tijdschrift Datagor

P.S. Ik droom ervan om de goede oude Sovjet TDS-7 Amphiton te vinden en ernaar te luisteren, althans voor een tijdje.

Elke beginnende radioamateur wil, na de eerste succesvolle experimenten, nadat hij de zoetheid van zijn overwinningen heeft gevoeld, proberen iets echts te doen. Geen speelgoed, maar een echt werkend volwaardig ding. Een eenvoudig zelfgemaakt exemplaar dat met bekwame handen in slechts een paar minuten in elkaar kan worden gezet, is hiervoor perfect.

Waar kan het worden gebruikt? Ten eerste voor het beoogde doel, namelijk om het signaal van de toonregeleenheid of voorversterker te versterken, dat wil zeggen waar het te zwak is en het onmogelijk is om een ​​koptelefoon aan te sluiten. In dit geval kunt u met uw eigen handen een hoofdtelefoonversterker maken.

Ten tweede zal het nuttig zijn als een extra hulpmiddel. Een draagbare hoofdtelefoonversterker is zeer geschikt voor het testen van circuits. Vaak is het immers nodig om een ​​signaalbreuk te vinden in een nieuw circuit dat je hebt gemonteerd, maar het wil gewoon niet werken. Je hebt bijvoorbeeld dezelfde hoofdtelefoonversterker met je eigen handen gemaakt. Het zal helpen bij het vinden van de oorzaak van de storing. Hiermee kun je heel snel het punt vinden waar het signaal verdwijnt. Dit gebeurt immers vaak vanwege een kleinigheid: een onderdeel is slecht gesoldeerd, een defecte condensator, enz. Het kan lastig zijn om de oorzaak visueel of met behulp van een tester te achterhalen.

Met je eigen handen een hoofdtelefoonversterker maken is eenvoudig, omdat het monocircuit uit slechts vijf delen bestaat. Het is gebaseerd op de TDA7050-chip, die 30-80 roebel kost. Maar ik denk dat er in jouw voorraad radiocomponenten, die iedereen die gepassioneerd is door dit vak altijd heeft, zo'n microschakeling zal zitten. Het werd vaak gebruikt in cassettespelers en andere eenvoudige apparaten voor het weergeven van geluid.

Met dezelfde chip kunt u met uw eigen handen een stereohoofdtelefoonversterker maken. Om dit te doen, moet je twee polaire condensatoren aan de uitgang toevoegen (één gemeenschappelijke is mogelijk), en de ingang kan worden gemaakt via een dubbele condensator.

De microschakeling zelf is ondergebracht in een behuizing van normale grootte (DIP8). De bedrijfsvoedingsspanning bedraagt ​​1,6 tot 6 volt. Verbruikt niet veel energie. Het uitgangssignaalvermogen is afhankelijk van de voedingsspanning. In de stereoversie, met een belasting van 32 ohm en een spanning van drie volt, krijg je op elk kanaal ongeveer 130 milliwatt aan output. Bij aansluiting via een brugcircuit in de monoversie wordt het vermogen verdubbeld. De uitgang van de microschakeling is beschermd tegen

Het schematische diagram wordt gegeven in figuur 1. Het ingangssignaal wordt geleverd aan pin 1 en 3, en een hoofdtelefoon van 32 ohm is aangesloten op pin 7 en 8. Volgens technische omstandigheden mag de belasting in brugmodus niet minder zijn dan 32 ohm. Om de spanning af te vlakken, zijn condensatoren C1 en C2, respectievelijk 100 en 0,1 μF, aangesloten op de voedingsbus. De weerstand van weerstand R1 bedraagt ​​22 kOhm. Nou, dat is waarschijnlijk de volledige beschrijving van ons eerste model.

Het tweede circuit uit figuur 3 wordt vaak gebruikt in kleine, in de fabriek gemaakte apparaten. Het is niet veel moeilijker om het te maken. Het diagram toont alle noodzakelijke details. Figuur 2 toont hetzelfde diagram voor het aansluiten van luidsprekers. Zoals je ziet is het verschil klein. In het circuit voor de luidsprekers worden in elk uitgangskanaal polaire condensatoren gebruikt, en voor de hoofdtelefoons is er een gemeenschappelijke condensator op het punt waar de circuitbehuizing erop is aangesloten.