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.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

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

    • 450+80=530 вольт на ёмкости, 530 делим на 1.41 = 376 вольт - это если ёмкости нет, теперь 376 х 0.9 = 338 вольт - примерно такое напряжение будет после дросселя без учёта падения на активном сопротивлении. Можно его увеличить, подобрав небольшую ёмкость перед дросселем (2-6 мкф). Получится нечто среднее между дроссельным и ёмкостным входом фильтра. Все манипуляции нужно делать под нагрузкой, т.к. вых. напряжение сильно от неё зависит. Индуктивность дросселя должна быть ориентировочно U вых. поделить на ток в амперах. К примеру 338 : 0.16 = 2Гн 
    • А если попробовать LC фильтр после кенотрона?
    • 16Вт при 32 рассеиваемых хороший показатель, правда никаких данных по моточным нет(
    • Это так, я сам часто использую "подземное" смещение, но в пентодных усилителях, стараюсь обходиться активным сопротивлением дросселя. Здесь есть свой резон, вакуумное смещение в фазе от одного источника, экономия напряжения по питанию и качественного конденсатора в катоде. Но то пентод. С триодом, особенно 300В картина другая. Здесь желательно, чтобы вся обвязка, перечислял ранее укладывалась или была меньше внутреннего лампы. 
    • Да перераспределилось, но катод при схеме с "подземным"  на земле... О пробах с подземным резистором, много писал Сергей Ефимов.   http://forum.soundup.ru/viewtopic.php?f=2&t=1575&p=69209&hilit=смещение+с+подвального+резистора#p69209
    • У меня там 4мкф. ТСС 30х годов, сравнивал много с чем, в том числе с булькающими Бош, ТСС вне конкуренции. "Просадить" нужно вольт 80, при токе 2х каналов 160ма... Подумавши, при моем силовике, это не имеет смысла, если надумаю заказать другой, тогда можно и подумать о "фиксе"...
    • Конденсатор после кенотрона свести к минимуму. Смотря какой ток покоя планируется, может и просядет до планируемого. У ТВЗ какое приведенное сопротивление ?
    • Да. С моим анодным, это пустые извращения. Тем более, что в катоде стоят проволочники от Аббаса и послевоенные бумажные Сименсы. Долго эту пару подбирал. Кстати Шабад писал о катодном резисторе выходной лампы:  "Сообщение от С. Шабад.                                                                                По поводу резистора автосмещения. Выбор марки этого резистора, может оказаться неразрешимой задачей, поскольку он очень сильно влияет на звучание." 
    • А смысл в таком фиксе? Сопротивление цепи БП-выходной каскад никуда не исчезло, просто перераспределилось. Фикса в триоде это низкое сопротивление по кругу, анодная ТС, дроссель, кенотрон(можно в параллель), первичка твз. А после этого можно убрать резистор в катоде.
    • У меня они пока работают  на всю полосу в ОЯ с ПАС, лишь в самом верху подхватил пи аудио фильтром первого порядка. Удалось оттренировать динамики и понизить резонансную частоту квартета. Вот что получилось 37 ,38,43 и 44 Гц. То есть резать их обязательно? Насчет динамики и прозрачности есть немного,но самую малость, меня это не смущает, там есть и плюсы.
    • Должно получиться так, как я нарисовал. Если не хотите гальваники между предкаскадом и оконечным, то делайте SRPP.  Ссылка на Броски, на всяк случай: https://tubecad.com/2016/01/blog0337.htm Да, и 470кОм утечки - это немилосердно. Больше 200...220 нельзя. 
    • 380 Ом это на старом трансе, новый мне мотал в Альте их "главный" на М4.  Сопр . не помню. Похоже единственный выход мне попробовать фиксу,  это "подземный резистор". На нем  и просядет лишнее напр. Конечно располагать придется сверху, будет как печка. У меня как раз есть отличный Розенталь 500 Ом. Но тут нужно посчитать, чтобы было падение около 100в... Если были  1ком. в катоде, на 2 канала и будет в районе 500 ом...
    • Спасибо. В общем должно получится нечто такое.  
    • Тантал японский, продаётся на китайском Алиэкспресс. Что тантал, что бороуглеродные сейчас очень трудно доставаемы. Да вообще, купить нормальные резисторы проблематично. Раньше заходил в интернет аудио магазины и выбирай что хочешь из 20 марок резисторов - по всему ряду номиналов и мощностей. А сей час такое не прокатывает .... Только на Алиэкспрессе что то есть по ценам в 2-3 раза дороже, чем раньше можно было купить. Китайцы закупились, а теперь 2 цены накручивают сверху..
    • Какие можете рекомендовать в замен Танталу - доступных сейчас и более менее протестированных в Аудио. А то есть металло плёночные  - синенькие китайские (вроде  MF, но могу путать ) .. они на транзисторной технике вроде нормально звучат-а ставишь на ламповую схему - они мылят звук.
  • Forum Statistics

    • Total Topics
      10.9k
    • Total Posts
      116.4k
×
×
  • Create New...