Jump to content

Recommended Posts

Posted

Некоторое время назад успешно повторил усилитель для наушников Lynx HA46. Результат порадовал. Авторскую ПП не заказывал, сделал все в виде отдельных блоков (усилитель+БП+защита) на обычных односторонних платах.

Для тех, кто хочет собрать полностью кремниевый вариант, можно перейти в эту тему: https://newaudioportal.com/topic/2721-простой-студийный-усилитель-для-наушников/

Ниже приведу авторское описание и схему. Мне понадобилось только подобрать номиналы резисторов в блоке питания для нужного напряжения и в одном месте заметил перепутанную полярность конденсатора на схеме.

Авторское описание:

История создания устройства, которому посвящена данная статья, насчитывает уже несколько лет. А началось всё с того, что при разборе старых запасов, я нашел несколько десятков транзисторов ГТ402 и ГТ404, оставшихся еще со школьных лет от периода увлечения конструированием переносных кассетных магнитофонов. Первоначально я хотел их выбросить, но передумал и отдал эти приборы приятелю, вставшему на путь «аудиофилии». Через некоторое время он пригласил меня послушать то, что сделал из этих транзисторов – телефонный усилитель. Схема использовалась очень простая, тоже «из годов нашей молодости» – К237УН2 и пара повторителей МП39+МП40 и ГТ402+ГТ404. Отличия от стандартной схемы, применявшейся в большом количестве радиоприемников в 70...80 годы прошлого века, заключались лишь в дополнительных резисторах между базами и эмиттерами повторителей, что смягчало процесс открывания транзисторов, работавших без начального смещения, и уменьшало искажения типа «ступенька». На удивление, этот усилитель звучал очень неплохо даже при работе на довольно качественные наушники Sennheiser HD 580. Учитывая невысокую стоимость комплектации, такой усилитель вполне мог оказаться удачным решением для работы со многими, в том числе и низкоомными, головными телефонами.

Однако, ему были свойственны и многие недостатки. Относительно большой уровень искажений микросхемы К237УН2, работа выходных повторителей в классе В и низкое напряжение питания (+12В), ограниченное свойствами УН2-й, наличие разделительных конденсаторов на входе и выходе усилителя ограничивали потенциальное качество, достижимое для примененных транзисторов.

Следует заметить, что германиевые транзисторы ГТ402 и ГТ404 – это довольно линейные приборы, изменение «беты» в диапазоне токов коллектора от 3 до 300мА у них официально нормируется не более, чем в 1.5 раза (уникальный случай для транзисторов советского производства!). Большой допустимый ток коллектора позволяет им успешно работать с низкоомными нагрузками, а весьма высокая для мощных германиевых транзисторов граничная частота в 1МГц определяет и хорошую работу на верхних звуковых частотах. Практически полное отсутствие порогового эффекта для германиевого PN-перехода делает возможным построение работающего в классе B симметричного повторителя на комплиментарных транзисторах с достаточно низкими искажениями по сравнению с аналогичным устройством на кремниевых приборах, но всё-таки, для высококачественного усилителя желательна работа с начальным током покоя. Относительно большой размер корпуса ГТ402/404 способствует хорошему отводу тепла от кристалла, что немаловажно для обеспечения температурной стабильности усилителя.

Взяв за основу указанные транзисторы, я решил разработать усилитель, пригодный для любых типов динамических головных телефонов с сопротивлением более 8 Ом и обеспечивающий высокое качество звучания. Кроме того, по опыту работы с разными типами «ушных» усилителей, обязательной является система защиты наушников от постоянного тока на выходе устройства. Выход из строя усилителя не должен приводить к порче дорогостоящих головных телефонов. Для удобства запуска и эксплуатации, «ушной» усилитель желательно объединить в единый конструктив с его источником питания. С целью «выдержать идеологическую линию» применения германиевых приборов, я решил, что выпрямители и стабилизаторы питания устройства также должны быть выполнены на основе таких транзисторов и диодов. Исключение было сделано лишь для входной части, поскольку найти германиевые ОУ не удалось. ))

Принципиальная электрическая схема усилителя приведена на рис.1. Основа устройства – усилительный каскад на ОУ AD823AN, отличающимся как достаточно высокими электрическими параметрами, так и великолепным субъективным звучанием. Выход ОУ умощнен симметричным повторителем на германиевых транзисторах VT5, VT6 (VT7, VT8), работающем в классе AB с током покоя около 20мА. При питании +/-15В на каждом из выходных транзисторов рассеивается мощность около 0.3Вт, что существенно ниже предельно допустимой. Ток покоя выходного каскада задается германиевыми диодами VD5, VD6 (VD7, VD8) смещенными в прямом направлении током от ГСТ на транзисторах VT1, VT2 (VT3, VT4). Такое построение повторителя позволяет получить каскад с достаточной термостабильностью и низкими собственным искажениями, а также исключить дополнительную нагрузку выхода ОУ по переменному току цепями питания элементов смещения.

2023-02-2411_55_14.thumb.png.0ce601ff7c4b03594f7d439ee85ab078.png

Стабилизаторы питания выполнены общими для обоих каналов по типовой схеме компенсационного стабилизатора напряжения. В качестве регулирующих транзисторов применяются соединенные по два в параллель ГТ402 и ГТ404. Нагрузка усилительного каскада – активная, в виде ГСТ на полевом транзисторе с PN-переходом. Питание опорного стабилитрона осуществляется с выхода стабилизатора через свой ГСТ. Это позволяет существенно увеличить коэффициент стабилизации и снизить уровень пульсаций выходного напряжения. Проблем с запуском стабилизатора в данном случае не возникает из-за большого тока утечки германиевых транзисторов. При настройке таких стабилизаторов следует обратить внимание на то, чтобы начальный ток стока транзисторов ГСТ питания стабилитрона был как минимум в 1.5...1.8 раза больше, чем начальный ток стока транзисторов активной нагрузки усилительного каскада.

Выпрямители питания устройства выполнены на германиевых диодах типа Д7, шунтированных емкостями поглощения энергии обратного восстановления.

Устройство защиты нагрузки от постоянного напряжения на выходе усилителя особенностей не имеет и представляет собой двухпороговые компараторы, управляющие общей цепью реле, коммутирующих нагрузку.

Для питания усилителя требуется трансформатор с двумя независимыми обмотками с напряжением 16...20В при токе нагрузки до 200мА.

Усилитель собран на двухсторонней печатной плате размерами 80 × 165 мм. Внешний вид смонтированного устройства приведен на рис.2:

2023-02-2412_24_05.thumb.png.bbfde829da6afb0d03445c0bfe87f588.png

В усилителе применены пленочные конденсаторы Wima FKP2 и Wima MKS2, керамические группы NP0 типоразмера 1206 на напряжение не ниже 50В (шунты выпрямительных диодов), электролитические конденсаторы Panasonic FK и Nichicon KZ (для цепей питания и сигнальных) и любых типов – для вспомогательных. Все резисторы в сигнальных цепях – Dale RNC55, в цепях компараторов защиты – SMD типоразмера 1206. Транзисторы VT5, VT6 (VT7, VT8) нужно подобрать в пары, кроме того, их «бета» должна быть не ниже 80 (желательно от 100 и выше). Диоды VD5, VD6 (VD7, VD8) подбираются с одинаковой величиной прямого напряжения при токе 1...3мА. Остальные элементы схемы усилителя подбора не требуют. В качестве транзисторов выходного каскада желательно применять транзисторы с буквенным индексом «Г». Возможно применение транзисторов «Б», но при этом нужно будет понизить выходное напряжение стабилизаторов до +/-12В. Диоды выпрямителей можно применить с любым буквенным индексом, либо заменить на диоды Шоттки с обратным напряжением не ниже 50В.

На рис.3 показана спектрограмма выходного сигнала усилителя при работе на нагрузку 40 Ом и амплитуде сигнала 4.1В. Измерения производились с помощью АЦП АК5394, обеспечивающем динамический диапазон с учетом программной калибровки около 120дБ (что многократно превышает возможности любых старых аппаратных низкочастотных спектроанализаторов, независимо от количества золота и железа в них )).

2023-02-2414_09_05.thumb.png.6ac39838baf812b1e23f12b2defc0161.png

Авторский экземпляр устройства обладает следующими параметрами:
1) относительный уровень шумов на выходе в полосе 100кГц, дБ ниже -110
2) относительный уровень гармонических искажений и помех в полосе частот 50 кГц при работе на нагрузку 40 Ом и амплитуде выходного напряжения 6В, дБ ниже -100
3) максимальная амплитуда тока нагрузки, мА не менее 500
4) минимально допустимое сопротивление нагрузки, Ом не менее 4

Субъективно, при работе на телефоны Audio-technica ATH-A900, усилитель обеспечивает очень мягкое, комфортное звучание, позволяющее прослушивать музыку в наушниках достаточно длительное время без негативных ощущений.


В процессе испытаний в качестве ОУ DA1 были отслушаны несколько типов ОУ:

AD823, OP249, LM4562, NE5532, LM6172, OPA2604, OPA2132, M5238. Смена типа ОУ не приводила к принципиальному изменению характера звучания, но несколько изменяла его оттенок.
AD823 – спокойный прозрачный звук, немного легковесный.
OP249 – более насыщенный по сравнению с AD823.
LM4562 – масштабный, «большой» звук, но напряженный, слушать долго было тяжело.
LM6172 – легче и светлее по сравнению с LM4562, хорошо воспринимается воспроизведение рок-музыки и экспрессивных классических композиций.
OPA2132 – излишне мягкий, «ватный» звук, неплох для малых составов, вокала, но в реальных условиях более 10 минут я слушать не мог.
OPA2604 – похож на OPA2132, но грязнее.
M5238 – спокойный приятный звук, хорошая детальность, воздух. Очень достойный ОУ.
NE5532 – обеспечивает объективно самый низкий уровень искажений среди опробованных типов приборов, но звук резковатый, напряженный. Лучше, чем OPA и LM.


В качестве эксперимента рассматриваемый усилитель подключался в качестве усилителя мощности к АС Dynaudio Focus 220. Несмотря на низкое значение импеданса АС, Lynx HA46 и в данном случае показал себя с хорошей стороны, обеспечив хоть и негромкое, но достаточно качественное и приятное звучание. Конечно, он не предназначен для эксплуатации в таком режиме, но подобный эксперимент подтверждает высокую нагрузочную способность выходного каскада усилителя.

Дмитрий Андронников, Санкт-Петербург, июль - октябрь 2010

Источник: https://lynxaudio.jimdo.com/полупроводниковые-аналоговые-устройства/усилители-для-наушников/

LYNX_46.pdf

  • Like (+1) 1

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

  • Recently Browsing   0 members

    • No registered users viewing this page.
  • Клубы

  • Сообщения

    • Я бы аккуратно смотал провод на катушку и намотал заново, пропитывая каждый условный слой шеллаком, он хорошо "подлечивает' лаковую изоляцию.
    • Тогда уж ГУ-68А брать, вот там звук будет помпезнее и громаднее некуда )
    • И которая при сопоставимых гармониках выдаст 200в вместо 100?
    • Это хороший совет, только нужно ламп кучу , 6c15п это не 6н2п . Да и лампы стоят новые , где же суперновые найти? Не знаю что странного в коэффициенте 1:1 ? Просто ссылка у Вас не на весь топик ( кстати про межкаскадный трансформатор  вообще, а не про 1:1)  а на мой пост где и указано 2:1 и 1:1.2.. Ну это всё болтовня, не вижу Вашего мнения про МКТ и что не так с 1:1  ?
    • не ошибся, весь топик посвящён 1:1. по мне так самому странному коэффициенту.    Легко, не хватает усиления меняйте на ту с которой хватит.
    • Для Алекс -расскажите пожалуйста как "выжимать лампы" , или выжимать из них децибелы , только уточните , наверное в перчатках это делать нужно , а то они горячие....  Да и чуть Вы ошиблись ,не 1.5 дБ а около 7 дБ , 2 раза плюс 0.2 раза будет 2.2 - сколько это дБ ? ( это разница между 2:1 и 1:1.2 )
    • Как всегда - берем среднее по больнице :) Да вот про размер, ATDAC -15 гораздо меньше и легче 12Е, но звуком получше будет.
    • 5000руб. штука. В наличии 5 шт.
    • ОФФтопик. "Кто-то" сказал, что АЧХисты в капище языческое повадились ходить, из храма научного, даже определили: "Пивка трахнуть". Никакой радости "Петрову" от прослушивания "Бошировым" нет. На картинке слышимость от частоты для 38 человек. Выбирайте...
    • Чтож, только на октальных лампах теперь делаем УВ, а то звук у нувисторов тонененький)
    • В аудио помимо "физики",  науки прочие не нужны? :)) Аудиометрия,  кривые равной громкости, это разве физика? Это раздел медицины.  :)) Лишь один из примеров.  "Физика" подскажет лишь, что прибор исправен и ничего более. 
    • Надо просто уметь сочетать теорию с практикой , тем более в аудио. Сова давно пытается донести простую истину -  аудио звучит тогда , когда схема отлажена и отгармонизирована . АМЛ (А. Лихницкий) применял более сложный термин - рандомизация в аудио ( не путать , что подсунет ИИ ) , есть всё на его сайте , но контрольное -""процесс случайного распределения ..."" .  Резонансы в большинстве аудиодеталей имеют место быть .., большая лампа - один отклик, миниатюрная -  совсем другой , можно в итоге сделать всё мини -пуси , но звук в большинстве случаев - кто слушает живые инструменты (а не только симуляторы смотрит ) , в сравнении воспринимается как сжатый и мелкий или масштабный , точный и эшелонированный.     
    • Изоляция проводов лак .  Скорее всего произошло замыкание части витков в перв. обмотке или вторичной . Поэтому тестер и показывает , что между ними (первичкой и вторичкой )замыкания нет . Соответственно упала и индуктивность из-за шунтирования магнитопровода КЗ .  р.с. Ранние провода Сименс (к примеру)  19 века , начало 20-го как правило были без лака в хб или шёлке . Сам использую провода в своем межблочном кабеле 1960 года, есть конца 19 века . Телеграф и линии (а значит и провода....) начало 1832 г в России и 1839 год в Англии . По сравнении с ними , музыкальность и разрешение современных проводов проигрывает сильно.
    • Здравствуйте. Какие остались?
    • ТПП сильно отличается от ТАН ов. ТАН брал - для прямого назначения для питания - для анодного и для накального. У меня стоял такой же, но при нагреве начинал стрекотать и довольно громко. А этот купленный работает тихо. Я ведь тоже ТПП - в готовые усилители ПОКА не ставил, так как специализированные и самонамотанные трансформаторы играли лучше. Но тут просто ситуация аховая - ну нет сейчас в наличии ни одного трансформатора - подходящего по Ктр и с ультралинейной обмоткой и с нужным током по первичке. А Погонять в ультралинейном режиме - в однотактном включении ну ВОТ ПРОСТО аз жуть как захотелось...... давно такого душевного подъема не испытывал.... И как то всё вот так вот и собралось ..... правда получается после нескольких перестроек макета и после седьмой смены типа ламп. Макет перепаивал, в том числе проводку улучшал, межкаскадный конденсатор - улучшал подбирал шунты для лучшего звука, это в этот только заход, а ранее ещё и типы сопротивлений тестировал. Сами номиналы - у меня проволочные двухваттные подстроечники для этих целей есть - чтобы довольно точно номинал выбрать. Но подстроечники только напряжение смещения выставить - по звуку они очень мутные. ТАН от ТПП довольно сильно отличается - за счёт типа вторичных обмоток, поэтому с ТПП получились довольно приличные выходники но только в однотакте...(в двухтактном включении - они едва едва тянули, но тянули-там сильно не хватало индуктивности первичной обмотки -раза в два так не хватало).... А в однотактном включении - они работают почти в паспортном включении, но полоса по АЧХ тоже уже, чем могла бы быть... если снизить мощность первички в в двое и нарастить индуктивность .... но опять же как это всё влезло бы в габарит намотки...    Но они очень хороши, именно, как ориентир - для понимания как самому мотать - какие сечения провода выбрать, какой размер железа...... ТПП287 и ТПП258 - очень показательны - абсолютно одинаковы по обмоткам, но разные по мощности . А индуктивности первичой обмотки 6Гн и 14 гн - тоже показательно.... ... кстати между ними ещё промежуточная модель трансформатора по мощности, но ТАМ модель только на 220 вольт, а на 127/220 вольт - по справочнику такой модели нет - соответственно, нет возможности ультралинейное включение сделать.... А модели ТПП на 400 Гц - отличаются по вторичным обмоткам - там их надо по своему отдельному справочнику смотреть. Вот ТПП258 погонял на макете меньше суток, а потом руки сами мигом впаяли ТПП287 - это говорит о том, что организм не хочет тратить время на ТПП258, а вот ТПП287 - очень даже готов лишний раз послушать.......... Ведь как всегда хочется сэкономить на размерности железа и количестве меди, а блин себя то не обманешь, особенно, когда выбор есть чего слушать прямо сейчас. А кроме макета есть ешё три свежих усилителя и ещё несколько "старых" ..... на очереди на апгрейд..... 
  • Forum Statistics

    • Total Topics
      9.2k
    • Total Posts
      100.2k
×
×
  • Create New...