Высококачественный усилитель для наушников своими руками

Содержание

Здравствуйте уважаемые друзья и гости сайта!
Представляю вашему вниманию пятую конкурсную работу начинающего радиолюбителя.
Автор конструкции: Морозас Игорь Анатольевич:

Предлагаю Вам посмотреть мою вторую конструкцию –это высококачественный усилитель для наушников на микросхеме TDA2003.

Схема усилителя взята из интернета. По этой схеме есть целый форум. Большинство радиолюбителей отозвались по ней положительно. Радиолюбитель из Европы даже произвел замеры, которые подтверждают, что усилитель работает в классе А. Коэффициент усиление =18. Этой мощности мне кажется сверх достаточно любому меломану. Вот и я решил проверить это на себе.

Вот основная схема одного канала с блоком питания:

Схема высококачественного усилителя для наушников на микросхеме

Вот дословно перевожу текст об этом усилителе от Европейского радиолюбителя:

Схема усилителя для наушников

«Это очень простая схема основана на чипе TDA 2003, и дает отличную производительность, равную самых лучших коммерческих проектах стоимостью сотни фунтов.
Паспорт производителя для TDA2003 дает искажений фигуру 0,15% на выходе 4,5 Вт, и коэффициент усиления по напряжению 100, но в этом приложении коэффициент усиления по напряжению был сокращен до 18 за счет увеличения общей питание назад соотношение, и выходная мощность снижается приблизительно 10 мВт. Как следствие, коэффициент гармонических искажений сводится к 0,006%, очень низкий показатель действительно. Прибыль была установлена ​​на этом уровне, чтобы удовлетворить мои наушники Sennheiser HD25SP, с усилителем изгнаны из номинальной источника 200 мВ. 10k горшок журнал может быть использован в качестве регулятора громкости в случае необходимости. Блок питания может быть увеличена до 18v, позволяя более высокую выходную мощность на том же уровне искажений. Это может быть уместным, если используются менее чувствительные наушники.
Обратите внимание, что, чтобы избежать проблемы неустойчивости строгий одной точке схема заземления должны быть использованы. Общая точка заземления должна быть как можно ближе к контакту 3, как это возможно.

Спектр показывает шумов и искажений относительно выхода 1Vpk на частоте 1 кГц, что является очень громко сигнал в Sennheisers. Вторая гармоника на-90дБ и 3-го ниже-88 дБ. Это соответствуют так Суммарный коэффициент гармонических искажений фигура 0,006%. Шум показан как ниже -100 дБ уровня, но с гул шип на-84дБ.

Качественный HI-FI усилитель для наушников своими руками


Переходный ответ на частоте 1 кГц прямоугольной волны также показано на рисунке. Там нет никаких признаков звона, превышения или любой переходных искажений за что следует из конечной полосы усилителя.
Полоса пропускания имеет 3dB точки на 10 Гц и 50 кГц. Все рабочие характеристики были измерены с наушниками прилагается:

Спектральный анализ усилителяЧастотная характеристика усилителя
Объективно использование этого усилителя является безупречным, и это также звучит сладко, как можно было ожидать. Это запускает спокойно, и не будет оглушить вас или взорвать ваши дорогие телефоны с большим зарядки переходного процесса. Короче говоря, настоятельно рекомендуется, особенно если, как я, вы чувствуете, что цель производительности является хорошей отправной точкой для оценки аудиофилов продукта.
Программное обеспечение анализатора спектра Спектр Лаборатория Вольфганг Buescher (DL4YHF).»

Как всегда самое «сложное» при сборке радиосхемы – это укомплектовать все в корпус. Поэтому, я сначала приобрел корпус в радиомагазине, и после внутренних замеров этого корпуса, сделал разводку печатной платы под нее в программе Sprint-Layout 6.0. В своем варианте я сделал несколько изменений. Во-первых: на вход добавил сдвоенный переменный резистор, вместо эл.конденсатора С1 поставил пленочный конденсатор марки Wima 2,2 мкф и в блоке питания увеличил емкость эл. конденсаторов до 6800 мкф.

Разводка печатной платы усилителя - вид со стороны деталей

Плату изготавливал по ЛУТ технологии. Об этой технологии много информации в интернете. Я печатаю дорожки на тонкую глянцевую фотобумагу 130гр. Мощность утюга ставлю на третье деления и грею плату с фотобумагой не более 30-40 сек.

Изготовление печатной платы методом ЛУТ

После травления платы в хлорном железе и очистки медных дорожек ацетоном от краски картриджа я лужу дорожки в сплаве РОЗе. В подходящую емкость с водой кидаю несколько капель сплава. Как только они расплавятся ложу плату дорожками в низ и начинаю водить ее по дну емкости. После переворачиваю и губкой стираю все лишние наплывы на дорожках. При таком лужении особо уделяйте вопросу вентиляции. Пары сплава РОЗе ядовиты!

Облуживание дорожек сплавом РОЗЕ

Мне нравиться, когда выглядит все по заводскому, поэтому ЛУТ сделал и со стороны деталей тоже:

Нанесение шелкографии на плату

Сборка деталей усилителя на плату:

Сборка деталей усилителя на плату

Установка платы усилителя в корпус:

Сборка деталей усилителя в корпус

Лицевую панель я сделал таким образом. В программе Фотошоп нарисовал внешний вид лицевой панели где должны быть установлены переменный резистор, гнезда для входа и выхода и светодиод. Готовый рисунок распечатал струйным принтером на тонкой глянцевой фотобумаге. На обезжиренную приготовленную панель с отверстиями наклеиваю столярным клеем фотобумагу и ложу панели под так называемый пресс. На сутки. В качестве пресса у меня блин от штанги на 15 кг.

Распечатанный рисунок на фотобумаге наклеены на лицевую панель:

Изготовление лицевой панели усилителяПросушка лицевой панели

Через сутки после высыхание клея лицевые панели для того чтобы рисунок на них не стирался со временем я поверхность ламинирую термопленкой. Это делаю обычным утюгом через бумагу:

Задняя панель уилителя

И вот конечный результат сборки:

Готовая конструкция усилителя низкой частоты для наушников

Ну а теперь о звуке. Если не принимать во внимание, что это мой первый усилитель и до этого мне не приходилось слушать «крутые» усилители для наушников, то звук меня очень порадовал. Звук чистый, если слушать в хорошем качестве запись звук даже кристальный. Прослушиваются все инструменты. Басы есть, но они плотные без дребезга. Мне показалось многовато высоких частот. Громкости столько, что можно реально оглохнуть. Для того чтобы более явно оценить звучание этого усилителя я решил собрать еще один усилитель для наушников на микросхеме ОРА2134

Приложения к статье:

Уважаемые друзья и гости сайта!

Не забывайте высказывать свое мнение по конкурсным работам и принимайте участие в голосовании за понравившуюся конструкцию на форуме сайта. Спасибо.

↑ Вступление

Сразу откровенно скажу, что это был мой первый аудиоусилитель, а это первая моя подобная статья, и если кто-то из более опытных и знающих датагорцев увидит слабые места данного проекта, прошу сообщить мне об оных, буду премного благодарен!
Началось все с того что под новый год решил я сам себе сделать небольшой подарок, а именно наушники одной небезызвестной немецкой фирмы. Так как всю жизнь музыку я слушал либо через недорогую китайскую мультимедийную акустику либо в корейской машине, новое приобретение показалось мне просто сказкой! Музыку в новых наушниках я слушал вечера напролет. Дальше — больше, если «уши» за 50 баксов выдают такое качество звука, что если купить что-то посерьёзней, загорелся я!?
Посидев в интернете выяснил, что «серьёзные» наушники имеют сопротивление больше 32 Ом (которое я считал стандартом для всех наушников), попутно выяснил что для подобных экземпляров лучше обзавестись специальным телефонным УМЗЧ, чтобы раскрыть их потенциал. Но покупать ещё и усилитель в мои планы никак не входило. Сделаю сам, подумал я, благо моя профессия напрямую связана с электроникой.

Наткнулся в интернете на сайт австралийца Р. Эллиотта Elliott Sound Products , где заинтересовался следующей простой схемой (рис.1)

Оригинал схемы Эллиотта, показан 1 канал

Рис.1 Телефонный усилитель, отрисованы 2 канала

Схема усилителя отвечает всем моим требованиям:
— простота;
— нет дефицитных элементов;
— возможность работы с головными телефонами любого сопротивления;
— автор обещал отсутствие фона и низкие нелинейные искажения.
Примененная пара биполярных комплементарных транзисторов BD139 (отечественный аналог КТ815Г) и BD140 (КТ814Г) в даташитах производителей позиционируются, как разработанные специально для аудио-усилителей. СтОят они копейки, звёзд с неба не хватают, но и не так плохи, особенно произведенные зарубежом. Сдвоенный операционный усилитель по умолчанию NE5532, но всеми любимый OPA2134/OPA2132 или скажем LM4562 (рекомендую), также подойдут.

↑ Сборка усилителя

Итак, со схемой я определился, следующий этап — разработка печатной платы. Чертежи печатных плат из интернета меня никогда не устраивали. А еще в голове была конструкция корпуса усилителя, в который вписывалась плата усилителя определенного размера, но об этом позже. Первый разработанный мной вариант платы казался мне очень удачным (сейчас я понимаю, что это не так, поэтому печатку не выкладываю). Плата вытравлена, вырезана, просверлены отверстия, облужены дорожки, осталось собрать все воедино (рис.2)!

Рис. 2 Усилитель в сборе 1-ая версия

Подробнее об элементной базе. Потенциометр малогабаритный для печатного монтажа с логарифмической характеристикой, специально для регулировки громкости от ALPS. Операционный усилитель NE5532P от Texas Instruments, транзисторы BD139-10, BD140-10 производства ST Microelectronics. Все электролиты Epcos на напряжение 50 В (просто было таких много), конденсаторы на входе микросхемы – мои любимые К73-16 (обожаю «военку»), все резисторы С2-33Н 0.25 ВТ, кроме тех что стоят в эмиттерных цепях, те 2-х ватные (с запасом, можно ставить на 1 Вт), диоды отечественные аналоги 1N4148 – 2Д510А (ммм… «военка») ну и китайская пленка в питании, не помню откуда выпаял. Украшение сборки — радиаторы со старых материнских плат ASUS (они здесь больше для красоты, транзисторы греются не сильно).
Элементы я по номиналам не подбирал за исключением резисторов, те с допуском в 1%.

Высококачественный стационарный усилитель для наушников своими руками

Предлагаю сделать своими руками высококачественный стереоусилитель класса АВ, несмотря на простую конструкцию, отличающийся очень хорошими параметрами. Считается, что девайсы класса А звучат лучше всех, стоят дороже всех и более других расходуют электроэнергию. При этом устройства класса АВ соперничают с классом A по качеству звучания, расходуют меньше энергии и дешевле.

Параметры усилителя для наушников

Рассмотрим характеристики предлагаемой схемы:

  • выходная мощность (Rн=32 Ом, Ucc=12 В) 800 мВт;
  • уровень нелинейных искажений (Pwy=200 мВт) менее 0,3%;
  • частотная характеристика (-3 дБ) 30 Гц…17 кГц;
  • входное сопротивление (для fwe=2 кГц) 90 кОм;
  • усиление напряжения системы (замкнутый контур) примерно 40 дБ;
  • максимальная выходная мощность (R1=8 Ом, Ucc=12 В) 1,6 Вт;
  • допустимый диапазон напряжения питания 3…15 В;
  • потребление тока в состоянии покоя (на канал) около 6 мА;
  • входной управляющий ток MUT макс. 0,6 мА;
  • входное пороговое напряжение MUT 0,6 В.

На печатной плате, рядом с разъемом Х1, имеется диод D1, благодаря которому схема защищена от неправильного подключения источника питания.

Описание схемы устройства

На рисунке представлена электрическая схема стационарного усилителя для наушников. Оба канала идентичны — усилитель мощности выполнен на базе современной микросхемы TDA7233 фирмы SGS-Thomson. Для правильной работы требуется минимальное количество компонентов. Конденсаторы С3 и С7 улучшают коэффициент демпфирования гула, исходящего от питающей сети, конденсаторы С2 и С6 замыкают цепь отрицательной обратной связи по переменному току. Включение последовательно с элементами С9 и С10 дополнительных резисторов R2 и R4 — 5,1 Ом приводит к изменению (понижению) коэффициента усиления по напряжению силового каскада, что позволяет снизить уровень нелинейных искажений и гармоник в выходном сигнале.

Выходной сигнал подается через разделительные конденсаторы С4 и С8 на выходной разъем стерео мини-джек, к которому напрямую подключается нагрузка. Это могут быть любые магнитодинамические стереонаушники с сопротивлением более 2 Ом. Наилучшие результаты достигаются с наушниками с сопротивлением 32 Ом на канал.

Микросхема TDA7233 имеет довольно интересную особенность: благодаря встроенному в ее структуру блоку отключения (вывод 2) можно, например, легко добавить схему защиты выходного каскада от короткого замыкания нагрузки. Этот вход также можно использовать для любых других целей, но помните, что низкий уровень напряжения на нем включает каскад, а если вход MUT не подключен, усилитель переключается в беззвучный режим. В данном случае вход MUT постоянно подключен к заземлению источника питания.

Печатная плата и компоновка

Со стороны элементов плата размерами 48х60 мм выглядит следующим образом. Сборка простой системы своими руками не требует особого обсуждения.

Правильный монтаж с соблюдением общепринятых правил обеспечит немедленный и безаварийный запуск высококачественного стационарного усилителя.

Перечень элементов устройства

РЕЗИСТОРЫ:

  • R1, R3 — 10кОм;
  • R2, R4 — 5,1Ом;
  • R5, R6 — 1,2Ом
  • R7 — 1кОм.

КОНДЕНСАТОРЫ:

  • С1, С5 — 220нФ;
  • C2, С4, C6, C8, C11, C14 — 100мкФ/25В;
  • С3, С7 — 22мкФ/25В;
  • C4, C8 — 100…470мкФ/16В;
  • С9, С10, С12, С15, С17, С18 — 100нФ;
  • C13, C16 — 10мкФ/16В;
  • C19 — 1000мкФ/16В.

ПОЛУПРОВОДНИКИ:

  • D1 — 1N4001;
  • US1, US2 — TDA7233.

ПРОЧЕЕ:

  • Х1 разъем для печатной платы — KF301-2P;
  • Х2, Х3 стерео разъем — Pj307 3,5 mm.

Маркировка полярных элементов указана на картинке.

Один канал – один транзистор и LM317

Усилитель класса А определяется тем, что транзистор работает на линейной части вольт-амперной характеристики, и при усилении входного сигнала он практически не искажается. При этом транзистор работает в режиме значительного тока покоя и выделяет тепло. В случае мощного усилителя полупроводник просто перегреется, а в применении к маломощному усилителю для наушников такой режим работы вполне рационален. При этом небольшой радиатор все же необходим.

В итоге можно обойтись всего одним каскадом на мощном полевом транзисторе IRF610 (IRF630, IRF740) с небольшим теплоотводом. На нем же размещается и микросхема питания LM317, которая в данном примере используется как источник тока покоя транзистора. Подстроечный резистор 100 кОм в цепи затвора позволяет установить на стоке полевика половину напряжения питания. Таким образом, в режиме покоя транзистор находится в середине вольт-амперной характеристики.

На рисунке представлена схема одного канала. Все резисторы, за исключением выделенного, на 0,25 Вт. Резистор на 5 Ом лучше выбрать мощнее — 0,5-1 Вт. Электролитический конденсатор должен иметь рабочее напряжение, заведомо больше напряжения источника питания. Принципиальная схема оптимизирована на нагрузку 32 Ом. При использовании наушников на 16 Ом следует увеличить ток покоя транзистора, уменьшив сопротивление резистора в цепи LM317. На схеме указано различное обозначение корпуса для ряда элементов. Эта мера позволяет минимизировать шумы схемы.

На практике достаточно воспользоваться уже готовым шаблоном печатной платы, где предусмотрена оптимальная разводка печатных проводников. На сборочном эскизе также указаны точки подключения внешних цепей.

Оптимальное напряжение питания устройства 10-20 В. Подходящий источник питания представлен в следующем разделе.

Усилитель для наушников на ОУ

Наиболее удобным вариантом являются схемы на операционных усилителях (ОУ). В таком случае количество элементов сводится к минимуму, а схема не требует никакой наладки.

Большим плюсом операционных усилителей является то, что все они, за исключением специализированных, выпускаются в корпусах DIP8 (Minidip) и SO-8 ( он же SOIC).

высококачественный портативный усилитель для наушников, схема усилителя для наушников на ОУ

Будем ориентироваться на корпус DIP8. По размерам он больше. Поэтому во первых его проще паять, а во вторых он лучше охлаждается, что тоже важно для усилителя. А а для тех микросхем, которых в DIP8 не выпускают можно воспользоваться переходником из SO-8 в DIP8 .

Переходник для микросхем из SO8 в DIP8

Назначение выводов ОУ стандартизовано и они взаимозаменяемы. Поэтому можно один раз впаять панельки под микросхемы и просто вставлять микрухи без помощи паяльника. Это не только упростит замену микросхем но и убережет их от возможного перегрева при пайке.

высококачественный портативный усилитель для наушников, схема усилителя для наушников на ОУ

Схема усилителя для наушников

высококачественный портативный усилитель для наушников, схема усилителя для наушников на ОУ

Откуда взялась эта схема и для чего нужна каждая конкретная деталь было подробно описано в статье: Схема усилителя для наушников на ОУ с удвоенным выходным током .

Простые конструкции усилителей для наушников

Для радиолюбителей отечественная промышленность производит радиоконструктор «Гамма», купив который пользователь без особого труда сможет изготовить неплохой внешний усилитель для наушников своими руками (см. фото и схему на рис.).

Рис.1. Схема усилителя «Гамма»

Усилитель «Гамма» в собранном виде

Рис.2. Усилитель «Гамма» в собранном виде

Он подходит как для низкоомных, так и для высокоомных головных телефонов, собирается на одной микросхеме типа NME5532 или OPA2134 (в зависимости от исполнения), отличается ультралинейной амплитудно-частотной характеристикой (АЧХ) и обеспечивает получение таких технических параметров: диапазона частот (-1 дБ) – 8-400000 Гц, нелинейных искажений — 0,001-0,002 процентов. В комплект поставки входит красочно иллюстрированная пошаговая инструкция, пользуясь которой собрать и настроить усилитель сможет не только опытный, но и начинающий радиолюбитель.

Хороший результат можно получить, собрав аналогичный усилитель для наушников на базе радиоконструктора «Двухканальный усилитель Shareconn Hi-Fi 47» китайского производства. С процессом его сборки можно ознакомиться, посмотрев видеоролик

Простейшие усилители для наушников

Простой усилитель для головных телефонов можно за полчаса собрать на микросхеме TDA2822 или его модификациях. Кроме микросхемы понадобятся также:

  • электролитические конденсаторы 100мкфх16 В — 4 шт.;
  • разъем для подключения наушников;
  • миниатюрный выключатель.

Сборку такого усилителя можно осуществить как с помощью навесного монтажа (см. рисунок), так и на печатной плате, которую придется сделать самостоятельно. Разводка проводников и внешний вид собранной печатной платы показаны на фото. После сборки и проверки работоспособности усилителя его желательно поместить в корпус.

Разводка проводников

Рис.3. Разводка проводников

Плата

Плата в собранном виде

Рис.4. Внешний вид платы, сделанной самостоятельно

На такой же микросхеме можно собрать и более сложное устройство (электрическую схему см. на фото), для которого понадобятся такие радиоэлементы, как:

  • микросхема ТДА2822 или ТДА2003;
  • переменные резисторы номиналом 4,7 кОм (2 шт.) и 10 кОм (1 шт.);
  • электролитические и неполярные (пленочные) конденсаторы;
  • разъемы для подключения элементов электропитания и наушников.

Электросхема усилителя на микросхеме TDA2003

Рис.5. Электросхема усилителя на микросхеме TDA2003

Собирают все элементы на печатной плате, которую затем помещают в подходящий по размерам корпус.

Важно! Наличие печатной платы — основное условие для того, чтобы получить высококачественный усилитель.

Аналогичный результат можно получить, собрав типовой двухкаскадный усилитель мощности на 2 транзисторах типа КТ315. Однако для его стабильной работы понадобится:

  • точный подбор напряжений, отдельно подаваемых на базу, коллектор и эмиттер транзисторов;
  • наличие положительного и отрицательного напряжений, подводимых по отдельным линиям;
  • наличие питающего напряжения номинальным значением не менее 5 В, для чего придется специально подбирать резисторы.

Как правило, все самодельные усилители для наушников требуют применения источника питания напряжением порядка 12 В и выше. Однако, если приобрести готовую сборку MAX4410 (см. фото), работающую от источника питания напряжением 1,5-5 В, то можно собрать карманный усилитель, способный работать на батарейках (пальчиковые или литиевые). Максимальная выходная мощность этого устройства — 80 мВт.

MAX4410

Высококачественный усилитель для наушников

Для искушенных радиолюбителей не составит большого труда самостоятельно изготовить усилители, позволяющие получить в головных телефонах звук достаточно высокого качества. Например, используя микросхему ОРА2134Р можно собрать клон профессионального усилителя Lehmann Black Cube Linear. Схема его, приведенная на рисунке, представляет собой усилитель класса А, выходные каскады которого не охвачены отрицательной обратной связью (ООС). ООС охвачен только предусилитель. Конструктивно она размещается в корпусе от CD-ROM с самостоятельно изготовленной передней панелью (см. фото).

Схема

Конструктивное размещение

Рис.8. Конструктивное размещение

Разводка проводников на двусторонней печатной плате выполнена методом ЛУТ (лазерно-утюжная технология).

Изготовление платы методом лазерно-утюжной технологии

ЛУТ — это процесс переноса нарисованной разводки проводников печатной платы на фольгированный материал. Заключается данная процедура в следующем:

  • используя одну из существующих программ для создания печатных плат, осуществляют на экране компьютера разводку будущего элемента;
  • при помощи лазерного принтера распечатывают полученный рисунок на листе глянцевой бумаги;
  • прикладывают лист бумаги с изображением печатной платы к предварительно нагретому фольгированному материалу;
  • горячим утюгом проглаживают бумагу с изображением печатной платы, перенося таким образом рисунок на поверхность фольги;
  • по окончании проглаживания фольгированный материал помещают в ванночку с теплой водой и осторожно, чтобы не повредить нанесенный на него тонер, снимают бумагу.

Внимание! Изображение печатной платы на фольгированном материале будет зеркальным отображением рисунка, полученного на экране компьютера.

Травление платы осуществляется в ванночке с раствором хлорного железа. По окончании этой процедуры полученную плату тщательно промывают. Затем в ней сверлят все необходимые отверстия. А потом, используя флюс с небольшим количеством оловянного припоя, лудят сторону, где будет производиться пайка радиоэлементов.

Травление плат

Далее на печатную плату устанавливают все радиоэлементы, начиная с цепей электропитания. Учитывая, что электрическая схема усилителя потребляет порядка 150 мА на каждое плечо электропитания, выходные транзисторы нужно установить на радиатор, используя для этого слюдяные прокладки и теплопроводную пасту.

Совет! Для получения высокого качества звучания важно подобрать транзисторы с одинаковым коэффициентом передачи, следить, чтобы разброс номинальных величин всех резисторов не превышал 1% и приобрести качественный регулятор громкости.

Нужно знать, что усилители для головных телефонов с достаточно высокими техническими характеристиками можно собрать на базе широко распространенных микросхем LM358N, TDA7050, К157УД1 или их аналогов. Все они обладают минимальным коэффициентом нелинейных искажений и низким уровнем собственных шумов.

Усилители головных телефонов заводского изготовления

В качестве внешнего усилителя для наушников можно купить и использовать специально выпускаемые устройства. Они бывают нескольких видов.

  1. Переносные усилители Lehmann Black Cube Linear весом порядка 1,5 кг предназначены для головных телефонов Hi-End класса. Эти устройства класса А обеспечивают звуковоспроизведение самого высокого качества, сопоставимого со звучанием ламповых усилителей звука, которые выпускает компания Audio Valve. Однако стоимость таких приборов на отечественном рынке может достигать 1000$, что ограничивает их широкое распространение.
    Lehmann Black Cube Linear
  2. Гитарные мини-усилители. Подключив такое портативное устройство к выходу мобильного телефона (смартфона), плеера или электрогитары, можно передавать аудиосигнал улучшенного качества непосредственно на наушники. Кроме функций, которые необходимы музыкантам (эмуляция звука классических кабинетов для электрогитар, эффекты перегруза, реверберации и пр.) гитарные усилители можно использовать в качестве тюнера и/или эквалайзера. Также с их помощью можно переключать каналы и регулировать громкость звука.
  3. Усилители для наушников S.M.S.L SAP-7 размером с кредитную карту обеспечивают неплохие технические характеристики. Они оснащаются миниатюрным аккумулятором емкостью 320 мА, одной зарядки которого хватает на 10 часов непрерывной работы.
    S.M.S.L SAP-7
  4. USB-ЦАП M-Audio Micro DAC предназначен специально для компьютеров и гарантирует великолепную чистоту звука при подключении к нему головных телефонов. По габаритам устройство соизмеримо с флэш-накопителем.
    USB-ЦАП M-Audio Micro DAC

Резюмируя вышесказанное, нужно отметить, что собственноручное изготовление усилителя для наушников – это занятие кропотливое, длительное, требующее углубленных знаний в электротехнике и усидчивости. Если одного из указанных качеств не хватает, стоит подумать над покупкой промышленного варианта устройства. А если читатель обладает необходимыми навыками и познаниями, ему может быть интересно, как самостоятельно сделать беспроводные наушники или микрофон к головным телефонам.

Высококачественный усилитель для наушников на ОУ и полевых транзисторах

Мощные колонки это конечно хорошо, вот только не всегда есть возможность слушать музыку на такой громкости, часто приходится сидеть дома в наушниках, чтоб не беспокоить домашних. Но и тут можно получить прекрасный качественный звук, если собрать специальный УНЧ. Представляем усилитель для наушников самодельного производства на ОУ и полевых транзисторах. Усилитель выполнен в стерео варианте, то есть два канала и две платы.

Схема УНЧ для наушников на транзисторах и операционном усилителе

Высококачественный усилитель для наушников на ОУ и полевых транзисторах

Схема минимально изменена относительно нарисованной – добавили конденсатор танталовый прямо у источника питания транзистора, а транзисторы установлены BD135 / 136.

Высококачественный усилитель для наушников на ОУ и полевых транзисторах

Высококачественный усилитель для наушников на ОУ и полевых транзисторах

Изначально были установлены полевые, схема их подключения к ОУ примерно как двух картинках выше. Микросхема стояла LF357, но позже выяснилось, что NE5534 играют намного лучше. Транзисторы, несмотря на большой радиатор, очень сильно нагреваются при работе (всё-таки А класс).

Полезное на сайте:
Схема драйвера шагового двигателя на микросхеме

Высококачественный усилитель для наушников на ОУ и полевых транзисторах

Блок питания находится на отдельной печатной плате. Фильтрация составляет 2200 мкФ на плечо, трансформатор: TS15 / 41 с мощностью 15 Вт 0,5 А на канал. После фильтрации имеем источник питания +/- 15 В. При громкой басовой музыке, есть падение напряжения примерно до 13 В. Конечно если будете повторять – лучше взять более мощный. Потенциометр естественно ALPS.

Высококачественный усилитель для наушников на ОУ и полевых транзисторах

На передней панели установлен выключатель сети, входной разъем и выходной, три светодиода индикаторных: два показывают напряжения сигнала симметричное (во время запуска оказалось, что исчезновение одного из напряжений вызывает немедленное сгорание транзисторов), третий загорается, когда поступает сигнал активации задержки запуска наушников (на реле).

Высококачественный усилитель для наушников на ОУ и полевых транзисторах

Простые конструкции усилителей для наушников

Для радиолюбителей отечественная промышленность производит радиоконструктор «Гамма», купив который пользователь без особого труда сможет изготовить неплохой внешний усилитель для наушников своими руками (см. фото и схему на рис.).

Рис.1. Схема усилителя «Гамма»

Усилитель «Гамма» в собранном виде

Рис.2. Усилитель «Гамма» в собранном виде

Он подходит как для низкоомных, так и для высокоомных головных телефонов, собирается на одной микросхеме типа NME5532 или OPA2134 (в зависимости от исполнения), отличается ультралинейной амплитудно-частотной характеристикой (АЧХ) и обеспечивает получение таких технических параметров: диапазона частот (-1 дБ) – 8-400000 Гц, нелинейных искажений — 0,001-0,002 процентов. В комплект поставки входит красочно иллюстрированная пошаговая инструкция, пользуясь которой собрать и настроить усилитель сможет не только опытный, но и начинающий радиолюбитель.

Хороший результат можно получить, собрав аналогичный усилитель для наушников на базе радиоконструктора «Двухканальный усилитель Shareconn Hi-Fi 47» китайского производства. С процессом его сборки можно ознакомиться, посмотрев видеоролик

Простейшие усилители для наушников

Простой усилитель для головных телефонов можно за полчаса собрать на микросхеме TDA2822 или его модификациях. Кроме микросхемы понадобятся также:

  • электролитические конденсаторы 100мкфх16 В — 4 шт.;
  • разъем для подключения наушников;
  • миниатюрный выключатель.

Сборку такого усилителя можно осуществить как с помощью навесного монтажа (см. рисунок), так и на печатной плате, которую придется сделать самостоятельно. Разводка проводников и внешний вид собранной печатной платы показаны на фото. После сборки и проверки работоспособности усилителя его желательно поместить в корпус.

Разводка проводников

Рис.3. Разводка проводников

Плата

Плата в собранном виде

Рис.4. Внешний вид платы, сделанной самостоятельно

На такой же микросхеме можно собрать и более сложное устройство (электрическую схему см. на фото), для которого понадобятся такие радиоэлементы, как:

  • микросхема ТДА2822 или ТДА2003;
  • переменные резисторы номиналом 4,7 кОм (2 шт.) и 10 кОм (1 шт.);
  • электролитические и неполярные (пленочные) конденсаторы;
  • разъемы для подключения элементов электропитания и наушников.

Электросхема усилителя на микросхеме TDA2003

Рис.5. Электросхема усилителя на микросхеме TDA2003

Собирают все элементы на печатной плате, которую затем помещают в подходящий по размерам корпус.

Важно! Наличие печатной платы — основное условие для того, чтобы получить высококачественный усилитель.

Аналогичный результат можно получить, собрав типовой двухкаскадный усилитель мощности на 2 транзисторах типа КТ315. Однако для его стабильной работы понадобится:

  • точный подбор напряжений, отдельно подаваемых на базу, коллектор и эмиттер транзисторов;
  • наличие положительного и отрицательного напряжений, подводимых по отдельным линиям;
  • наличие питающего напряжения номинальным значением не менее 5 В, для чего придется специально подбирать резисторы.

Как правило, все самодельные усилители для наушников требуют применения источника питания напряжением порядка 12 В и выше. Однако, если приобрести готовую сборку MAX4410 (см. фото), работающую от источника питания напряжением 1,5-5 В, то можно собрать карманный усилитель, способный работать на батарейках (пальчиковые или литиевые). Максимальная выходная мощность этого устройства — 80 мВт.

MAX4410

Высококачественный усилитель для наушников

Для искушенных радиолюбителей не составит большого труда самостоятельно изготовить усилители, позволяющие получить в головных телефонах звук достаточно высокого качества. Например, используя микросхему ОРА2134Р можно собрать клон профессионального усилителя Lehmann Black Cube Linear. Схема его, приведенная на рисунке, представляет собой усилитель класса А, выходные каскады которого не охвачены отрицательной обратной связью (ООС). ООС охвачен только предусилитель. Конструктивно она размещается в корпусе от CD-ROM с самостоятельно изготовленной передней панелью (см. фото).

Схема

Конструктивное размещение

Рис.8. Конструктивное размещение

Разводка проводников на двусторонней печатной плате выполнена методом ЛУТ (лазерно-утюжная технология).

Изготовление платы методом лазерно-утюжной технологии

ЛУТ — это процесс переноса нарисованной разводки проводников печатной платы на фольгированный материал. Заключается данная процедура в следующем:

  • используя одну из существующих программ для создания печатных плат, осуществляют на экране компьютера разводку будущего элемента;
  • при помощи лазерного принтера распечатывают полученный рисунок на листе глянцевой бумаги;
  • прикладывают лист бумаги с изображением печатной платы к предварительно нагретому фольгированному материалу;
  • горячим утюгом проглаживают бумагу с изображением печатной платы, перенося таким образом рисунок на поверхность фольги;
  • по окончании проглаживания фольгированный материал помещают в ванночку с теплой водой и осторожно, чтобы не повредить нанесенный на него тонер, снимают бумагу.

Внимание! Изображение печатной платы на фольгированном материале будет зеркальным отображением рисунка, полученного на экране компьютера.

Травление платы осуществляется в ванночке с раствором хлорного железа. По окончании этой процедуры полученную плату тщательно промывают. Затем в ней сверлят все необходимые отверстия. А потом, используя флюс с небольшим количеством оловянного припоя, лудят сторону, где будет производиться пайка радиоэлементов.

Травление плат

Далее на печатную плату устанавливают все радиоэлементы, начиная с цепей электропитания. Учитывая, что электрическая схема усилителя потребляет порядка 150 мА на каждое плечо электропитания, выходные транзисторы нужно установить на радиатор, используя для этого слюдяные прокладки и теплопроводную пасту.

Совет! Для получения высокого качества звучания важно подобрать транзисторы с одинаковым коэффициентом передачи, следить, чтобы разброс номинальных величин всех резисторов не превышал 1% и приобрести качественный регулятор громкости.

Нужно знать, что усилители для головных телефонов с достаточно высокими техническими характеристиками можно собрать на базе широко распространенных микросхем LM358N, TDA7050, К157УД1 или их аналогов. Все они обладают минимальным коэффициентом нелинейных искажений и низким уровнем собственных шумов.

Усилители головных телефонов заводского изготовления

В качестве внешнего усилителя для наушников можно купить и использовать специально выпускаемые устройства. Они бывают нескольких видов.

  1. Переносные усилители Lehmann Black Cube Linear весом порядка 1,5 кг предназначены для головных телефонов Hi-End класса. Эти устройства класса А обеспечивают звуковоспроизведение самого высокого качества, сопоставимого со звучанием ламповых усилителей звука, которые выпускает компания Audio Valve. Однако стоимость таких приборов на отечественном рынке может достигать 1000$, что ограничивает их широкое распространение.
    Lehmann Black Cube Linear
  2. Гитарные мини-усилители. Подключив такое портативное устройство к выходу мобильного телефона (смартфона), плеера или электрогитары, можно передавать аудиосигнал улучшенного качества непосредственно на наушники. Кроме функций, которые необходимы музыкантам (эмуляция звука классических кабинетов для электрогитар, эффекты перегруза, реверберации и пр.) гитарные усилители можно использовать в качестве тюнера и/или эквалайзера. Также с их помощью можно переключать каналы и регулировать громкость звука.
  3. Усилители для наушников S.M.S.L SAP-7 размером с кредитную карту обеспечивают неплохие технические характеристики. Они оснащаются миниатюрным аккумулятором емкостью 320 мА, одной зарядки которого хватает на 10 часов непрерывной работы.
    S.M.S.L SAP-7
  4. USB-ЦАП M-Audio Micro DAC предназначен специально для компьютеров и гарантирует великолепную чистоту звука при подключении к нему головных телефонов. По габаритам устройство соизмеримо с флэш-накопителем.
    USB-ЦАП M-Audio Micro DAC

Резюмируя вышесказанное, нужно отметить, что собственноручное изготовление усилителя для наушников – это занятие кропотливое, длительное, требующее углубленных знаний в электротехнике и усидчивости. Если одного из указанных качеств не хватает, стоит подумать над покупкой промышленного варианта устройства. А если читатель обладает необходимыми навыками и познаниями, ему может быть интересно, как самостоятельно сделать беспроводные наушники или микрофон к головным телефонам.

Оцените статью
TutShema
Добавить комментарий