Простой усилитель для наушников AH-P2 v1.х

Добрый день, Андрей !

С праздниками Вас !

Возьму одну п/п, если есть.

Попутно вопрос: какими должны быть номиналы делителя R5R8R10R14 для получения Uвых=15В?

Или, если Вас не затруднит, по какой формуле рассчитать?

Спасибо !

Прошу прощения, что вмешиваюсь, но только сегодня собрал этот усилитель — доволен, как слон, и большое спасибо Андрею. 

Касательно вопроса — если я правильно понимаю, то R14 — обеспечение устойчивости (и его нужно в любом случае оставить как есть), R10 — входное сопротивление и фильтр помех «по эфиру» (вместе с конденсатором), а вот R8 и R13 нужно посчитать по желаемому коэффициенту усиления по формулам, например, отсюда: http://www.gaw.ru/html.cgi/txt/doc/op/op_3_2.htm

Если я неправ, то Андрей поправит. 

Добрый день!

По поводу плат написал в личку.

На счет Uвых=15В, 15в на выходе это немало, я так понимаю вы хотите использовать схему, как предварительный усилитель?

Сам КУ определяется соотношением R13 /R8 (схема усилителя), как уже писал Вячеслав.

Резистор R14 здесь больше выполняет роль защиты от КЗ. От него можно вообще отказаться, но тогда следует избегать КЗ.

Теперь для размаха 15В на выходе вам потребуется увечилить напряжение питания усилителя, для этого придется поменять делитель ОС в стабе питания ± плеча.

Напряжение на выходе стаба для положительного Uпит = 5*(R5+R8)/R8, для отрицательного Uпит = 5*(R14+R10)/R10   (см. согласно схеме блока питания).

Трансформатор выбирайте так, чтобы был запас на входе стаба, после диодного моста на емкости C3 и C7 должно быть 3-5В запаса.

Чтобы попасть в диапазон регулировки тока покоя вам придется еще увеличить R9 (схема усилителя) до 15-20кОм

Сам оу тогда тоже желательно выбирать Rail-to-Rail (означает, что для этого ОУ выходное напрядение может достигать по величине напряжений питания).

Схему смогу чуть дополнить на этих выходных, не хватает опционных резисторов в базах по 0 ом. А вообще была мысль вернуться к этой схеме и новую ревизию плат сделать с метками и их соответсвием со схемой, но пока руки не дошли.

Уже все v1.1 раздал, остались только платы первой ревизии 1.0, те что под soic8.

Оптимально  2х9В, мощностью от 6Вт. 

Трансформатор 2х12 переменки? Мощность маловата, пойдет, если ток покоя не выкручивать более 20ма, будет нормально для высокоомных наушников. Тогда выходное напряжение на выходе стаба стоит поднять до 10В, 4-5в падения на стабе будет в самый раз. 

да переменки,вот такие

Что-то много насчитали, вообще 500мВт более чем достаточно для наушников, больше в зависимости от чувствительности наушников может и к нарушению слуха привести. 

Пересчитайте стаб в усилке на ±6В постоянки на выходе (транс тогда  2 х ~7В). Заменить R3/18 на 2.2Ом. Ток покоя выставить придется под 100-120мА, это за глаза хватит для ваших низкоомных ушек ~16Ом. При таком раскладе 32 /  64 Ома, 300 Ом будут нормально слушаться.

500мВт это образно, 

А вообще при указанных параметрах в сообщении — при питании ±6В и токе покоя 100-120мА можно снять с усилка 0.25-0.3Вт на нагрузку 16 Ом.

Большой ток покоя плохо для высокоомных наушников, потому что растут гармонические искажения?

То есть, например, если я хочу сделать более универсяльный вариант (режимы хай гейн и лоу гейн), то резистор, задающий ток коллектора можно сделать переменным?

Или даже 3 гейна. Хай (ток покоя 150 мА), мид (50 мА) и лоу (25 мА).

Большой ток никакого вреда для звука не принесет. Плохо для теплового режима, транзисторы надо вешать на радиаторы причем не только выходники самого усилителя, но и транзисторы стабов. 

Выбирайте ток, который будет оптимальным для ваших низкоомных наушников. Все высокоомные будут работать заведомо нормально, просто ключи будут греться в пустую.  Класс А все таки, хоть и экономичный.

По итогу bcp56 мне меньше всего понравились по звуку, особенно NXP, слишком нелинейная бета, сильно падает при росте тока более 20ма, может такие в чип-дип попались.

Понравились 2SC3420, оригинальные тошибовские, бета линейная. Они с запасом будут, как раз под ваши запросы. Ставить на радиатор обязательно.

А зачем 2 разных типа транзисторов нужно? Почему всё нельзя было сделать на одних? BC850 и bcp56, почему не 56 везде?

Сейчас посмотрел, очень интересным кажется новвый транзистор TTC004B на выход)

Я оформляю заказ всей элементной базы на digikey и там этот ттц004 — единственный из всех транзисторов тошиба, вообще, что продаётся, так что тут нету других вариантов особо.

А по поводу смотреть даташиты, к сожалению, пока не знаю куда смотреть, чтобы понять именно ключевую особенность использования того, а не другого транзистора..

Визуально такие.

Да вот не скажи. Пол ампера почти нигде не получить. Хотя я ориентируюсь по графику на 55 градусов, так как мне кажется, что в работе ниже 55 не будет, даже с радиатором.

Наверное 0.3А — лучший вариант, но не все наушники от такого заиграют. Та же самая hifiman susvara уже прикурить даст, там больше, чем пол ампера понадобится.

Зачем так много?

Кроме этого выхоной каскад работает в экономичном А-классе, он способен отдавать на нагрузку ток и в 3-4 раза больше, чем выставленный ток покоя  (в отличие от чистого класса А).

При этом двукратное превышение достигается без заметного роста искажений ВК, при большем превышении, начинает уже закрываться нижний транзистор и появляются переключательные искажения, но это тоже не так страшно. 

От наушников зависит MyST izo-60 потребляют ампер, например. Изодинамические модели очень низкочувствительные, жрут очень много. Ortophones требуют 5А, например (но до такого маразма доходить не буду. Поскольку проектирую плеер в основном для изофонов, то меня вполне устроит пол Ампера на выходе). 

А вообще, я думал что ток коллектора ограничивает ток, протекающий через транзистор, и больше, чем ток покоя он не выдать. Хотя если в 2-4 раза больше, то 0.3 за глаза, конечно же) или даже 0.2..

Хотя не понимаю почему так..

Пробовал, бета попалась относительно низкая ~110, тошиба понравилась больше. Те же 2sc4793 больше приглянулись. Еcли же смотреть в TO220, то лучше всего здесь звучали NEC 2sd2165.

Кто не в теме, для TO-220 распиновка зеркальная относительно TO-126.

Был как-период, когда благодаря одному из собравших, aka Khrychikov отслушали разные ключи в этом усилке, за что выражаю Вячеславу большое спасибо. Выбирали на слух, больше всего понравились NEC 2sd2165, тошиба 2SC3420 / 2SC3421 / 2sc4793. 

А MJE15032 почему-то здесь не выпечатлили, может бас и неплохой, но показались грубоваты, воздуха мало, по настоящему начинали нормально звучать на токе более 50ма, что меня не устроило. Брал с маузера, так что в оригинальности сомневаться не приходится. Пока отложил в усилитель мощности на раскачку.

Ну, судя по вашим словам, чтобы добиться нужного мне 0.6 Ампера нужно выставить ток покоя порядком 0.2, даже больше получится, с запасом. Сам ТТС линеен до 0.3 А, но насколько я понял — это в свободном режиме. С помощью ООС его бета будет ограничен и линейный участок расширится. Например при бета = 30, аж до ампера (не уверен, что правильно понимаю).

А по поводу того, что он замена 3421 хорошая, то раз уж замена, значит первый получше выходит) Другое дело, что от всех то и дело слышу о том, что куча пооделок везде, не хотелось бы на такое напороться, поэтому и с digikey связался, но тут теперь другой косяк. Вот нету в этом магазине и где теперь искать, где точно не будет подделки?

Спасибо, за проверку новой ревизии.

Я с емкостью в ООС особо поэкспериментировать не успел, так в версии с установленной 544 УД2 эта емкость тоже приводила к возбуду. А AD744 я пробовал в soic8 с 2sd2165 на выходе и без Q3, там было все стабильно. 

Спасибо за схему и герберы. Собрал парочку штук на работу для подзвучки при записи музыкантам. Выкладываю карту монтажа

.

Типа параллельно R5 воткнуть переменный резистор, одной стороной на землю?

Или вместо него?

не вместо, а перед усилителем

Дошло, благодарю

А можно какой-нибудь хороший НЕ китайский патенциомет?) Нужен совет, так как пока что нету основной элементной базы таких элементов..

В целом стараюсь делать максимально по качеству. То есть 0204 резисторы vishay, кондёры panasonic FC и silmic II, где позволяет бюджет.. Но в маразм совсем не впадаю.

Нужно ещё хороший изолятор подобрать, качественные реле (максимально качественные желательно, но тоже без страшного шика за сотни баксов), переменный резистор и потенциометр..

Защита от КЗ, в версии ушника,

если вы делаете усилитель для акустики этот резистор не нужен

Спасибо Андрею за очень качественный и холодный усилитель. Вот моя убогая реализация без блока питания. 

Если кому то нужна плата для ЛУТа или заказа у Китайцев то вот ссылка на сервис EasyEDA с платой и схемой.

https://easyeda.com/darkalucard/ah-p2

Зачем нужен R11? При симуляции в мультисиме его можно вообще убрать и ничего не меняется ни в какой точке… На плате планирую ставить TTC5200.

Я немного поигрался с платой, заменил резисторы на полупроводники для пущей стабильности и повысил ток покоя, чтобы хорошо играло с тугими изодинамами. Что скажете?

Ну и с БП поигрался мальца)

«Зачем нужен R11? При симуляции в мультисиме его можно вообще убрать и ничего не меняется ни в какой точке…» 

— задать оптимальный режим транзистора Q7, такая симуляция, мягко сказать ни о чем, см. рекомендацию ниже.

«Я немного поигрался с платой, заменил резисторы на полупроводники для пущей стабильности и повысил ток покоя, чтобы хорошо играло с тугими изодинамами. Что скажете?» 

— плохо поигрались, схему только испортили. При симуляции охватите ООС только сам ОУ, ВК оставьте вне петли и посмотрите, что у Вас получилось.

Можно КУ сделать равный 1 и использовать данную схемотехнику в качестве буфера?

Подскажите, для этого усилителя какие наушники стоит купить до 15 тр ?

мне hifiman HE400i в этом бюджете понравились

Hifiman HE-400i 2020, за 16т новые с авито покупал себе, за эту цену очень удачные.