Схема усилителя для наушников на ОУ с удвоенным выходным током

Схема усилителя для наушников на ОУ с удвоенным выходным током

Схема усилителя для наушников, которая точно заслуживает внимания. Тут и удвоенный выходной ток и отсутствие разделительных конденсаторов на пути сигнала. При этом схема усилителя для наушников очень проста и понятна. 

Обновлено [30.02.2019]: Из схемы убран входной разделительный конденсатор. Изменены номиналы входных резисторов.

Схема усилителя для наушников

Регулярные скитания по по бескрайним просторам помойки кладезя знаний — интернету, привели к интересной находке. Это был PDF файл от компании Burr Brown. Который воодушевил меня создать усилитель для наушников на ОУ. С языка потенциального врага, его название дословно можно перевести следующим образом : Удвоение выходного тока в нагрузку двумя аудио ОУ OPA2604.

скачать: Double the output current to a load with the dual OPA2604 audio op amp

Файл состоит из двух страниц, где ценность представляет только первая. Представленная там схема усилителя для наушников была перерисована и избавлена от лишних умных надписей.

Схема усилителя для наушников на ОУ с удвоенным выходным током

Знакомьтесь, это будущее сердце нашего усилителя. А если быть точнее — это схема одного канала. Каналов у нас будет 2, а значит потребуется два сдвоенных операционных усилителя (ОУ). 

Резисторы R3 и R4 сопротивлением по 51 Ом нужны чтобы защитить выходы операционных усилителей.

В чем «фишка» этого усилителя?

Схема совсем не нова, и известна еще из даташитов 90-х годов. Но интересность схемы заключается в том, что оба ОУ усиливают один и тот же сигнал. Но это не мостовое включение. Выходные сигналы обоих ОУ находятся в фазе, а их выходные токи складываются.

Такое включение решает проблему малого выходного тока многих ОУ. Это заметно увеличивает количество ОУ, которые могут быть использованы в усилителе. Теперь достаточно, чтобы каждый операционный усилитель мог обеспечивать выходной ток в 35-40 мА, вместо 70-80 в случае одного ОУ на канал.

Максимальное значение выходного тока всегда приводятся в даташитах на ОУ. 

Коэффициент усиления

Коэффициент усиления  сигнала определяют резисторы R1 и R2. Его точное значение определяется формулой:

K= 1+ R2/R1

Если ориентироваться на линейный выход с уровнем сигнала в 1 Вольт, то для большинства наушников коэффициента усиления равного трем будет вполне достаточно. На три и будем ровняться. 

Желательно, чтобы резисторы, задающие коэффициент усиления, имели точностью не хуже ±1%. Зачастую в магазинах не слишком большой выбор прецизионных резисторов. Но в данном случае можно обойтись резисторами одного номинала.

В закромах шкафа были найдены прецизионные резисторы по 7,5 кОм которые и стали резистором R1. В качестве R2 два резистора по 7,5 кОм были включены последовательно. Аналогично можно сделать, включив параллельно два резистора по 15кОм в качестве R1, и один резистора на 15кОм в качестве R2.

Для изменения коэффициента усиления лучше менять резистор R2. Для схем на ОУ обычно рекомендуется использовать резисторы номиналом 1÷100 кОм. Резистор R1 будет выполнять еще одну важную функцию, поэтому желательно использовать 7.5кОм.

Доводим схему до ума

Представленная в документе схема несколько неполная и отражает лишь самое главное. Для нормально работы следует дополнить схему входными цепями, а так же параллельно резистору R2 следует добавить конденсатор небольшой емкости. Он нужен для исключения самовозбуждения ОУ.

Для начала не будем изобретать велосипед и позаимствуем входную цепь у усилителя для наушников FiiO Olympus E10. В таком случае схема нашего усилителя примет следующий вид: 

Схема усилителя для наушников на ОУ с удвоенным выходным током

На схеме обозначены ножки для сдвоенного операционного усилителя в корпусе DIP8. Схема полностью рабочая и ни в какой настройке не нуждается.

Выкинем конденсатор со входа

ОУ  одинаково хорошо усиливает как переменное так и постоянное напряжение. Конденсатор(C1) нужен для того, чтобы отсекать постоянное напряжение по входу. С одной стороны — нормальные источники сигнала не дают постоянку на выходе. С другой стороны, если она вдруг будет, то ее нужно отсекать. А то и наушники можно спалить.

Но народ активно не желает видеть лишние конденсаторы в пути сигнала, поэтому будем выкручиваться.

усилитель для наушников без разделительного конденсатора

 

Перечитывая в очередной раз «Искусство схемотехники» Хоровиц и Хилла, обнаружил то, что искал. Чтобы получить усилитель переменного тока, необходимо включить конденсатор, аналогичный C1, последовательно с резистором R1.

В таком случае обратная связь ОУ будет работать только по переменке и необходимость в конденсаторе на входе у нас отпадет. Поэтому можно смело переместить C1 со входа усилителя в цепь обратной связи ОУ.

Схема усилителя для наушников на ОУ с удвоенным выходным током

Образовавшаяся RC-цепь (R1, С1) будет отсекать как постоянное напряжение так и инфра-низкие частоты (<10Гц). Они не несут полезной информации, но значительно нагружают усилитель по току.

Так же такое включение конденсатора уменьшит напряжение разбаланса ОУ по входам. А оно, к слову, тоже усиливается и подмешивается в выходной сигнал. При этом конденсатор в цепи обратной связи практически не влияет на звук, в отличие от конденсатора на входе. Вообщем одни полюсы от такой перестановки.

Входные резисторы

Удаление конденсатора со входа вынудило пристальнее присмотреться к резисторам R5 и R6, оставшимся на входе. А зачем они вообще нужны и как их рассчитать?.

Резистор R5 называется компенсирующим и необходим для обеспечения равенства сопротивлений между каждым из входов и землей. Его величина определяется как параллельное сопротивление резисторов R1 и R2.

компенсирующий резистор, усилитель для наушников

Однако у нас последовательно с R1 стоит конденсатор С1. Сопротивление конденсатора зависит от частоты и складывается с сопротивлением резистора. Сопротивление конденсатора на какой-то частоте определяется из соотношения:

RС = 1 / (2 × π × F × C) ,

Где F в Гегрцах, С в Фарадах, а RС в Омах

Для определения сопротивления R5, сначала были рассчитаны значения сопротивлений конденсатора емкостью 2,2 мкФ на частотах 20Гц и 20кГц. Затем для обоих случаев были рассчитаны величины компенсирующих резисторов. Оказалось, что сопротивление резистора R5 должно лежать между 8.91 кОм (для 20 Гц) и 6.81 кОм (для 20кГц). Не долго думая воткнул 7,5 кОм.

Конденсатором мы развязали инвертирующий вход усилителя с землей по постоянке. Но ОУ должен иметь связь с землей как по переменному, так и по постоянному току. Для этого и служит резистор R6. Его величина была выбрана равной 75 кОм. Но можно поставить и 100 кОм. Меньше 75кОм, при переменнике в 50 кОм я бы не советовал ставить. Вместе с резистором R5 они начнут шунтировать входной переменный резистор. 

схема усилителя для наушников на ОУ

На схеме так же был несколько изменен выход. Номиналы R3 и R4 были снижены до 10 Ом, а последовательно с ними включен резистор R7 с таким же сопротивлением. Это должно обеспечить лучшее суммирование выходных сигналов. 

Питания усилителя

Для звука очень важно качество питания. Данная схема рассчитана на двухполярное напряжение питания. Это избавляет нас от необходимости добавлять лишние детали в звуковой тракт, и в целом лучше для звука.

Сегодня существуют ОУ работающие от ±1.5В, но большинство операционников работают при двухполярном напряжении питания от ±3В до ±18В. Оптимальным можно назвать напряжение в ±12В, которое входит в пределы питания большинства ОУ. 

Точные значения максимального напряжения питания следует смотреть в документации на конкретные микросхемы.

Для питания усилителя рекомендуется собрать двухполярный трансформаторный блок питания со стабилизаторами 7812 и 7912, и подавать напряжение питания усилителя через RC фильтр:

фильтр по питанию ОУ

Так же крайне рекомендуется впаять керамические конденсаторы по 0,1мкФ непосредственно с ножек питания ОУ на землю.

Качество компонентов

Не обязательно сразу закупать дорогие детали . Для начала можно поставить что-то из ассортимента ближайшего магазина радиодеталей, а постепенно заменить их более качественными компонентами. Плата будет работать на любых деталях.

Конденсатор С1 должен быть неполярным. Лучше полипропиленовый или пленочным. Конденсатор С2 лучше использовать керамический. Точность конденсаторов не очень важна. но лучше использовать с точностью не хуже 5%. 

Цены на операционные усилители лежат в широких пределах и не всегда дороже значит лучше для звука. Для начала можно будет установить что-то недорогое и доступное, например любимую многими NE5532(0.3$). Очень желательно чтобы она была производства Филлипс.

В последствии с заменой ОУ можно будет играться сколько хотите. Если рассматривать ОУ классом повыше, то для звука хорошо себя зарекомендовали OPA2134, OPA2132, OPA2406, AD8066, AD823, AD8397…. 

Не рекомендую заказывать микросхемы с АлиЭкспресс и в прочих китайских магазинах. Довольно много отзывов, в которых люди сообщают, что микросхемы не оригинальные. Да, ОУ будет работать, как ему и положенно,  но это может быть совсем не OPA2134, который вы заказывали, а довольно дешевая TL061 с надписью OPA2134…

Заключение

Полученная схема усилителя, собранная на OPA2132 и работающая даже при напряжении питания ±5В свободно раскачивает достаточно тугие Sennheiser HD380 Pro.

Не люблю описывать звук субъективными терминами вроде «высокие стали хрустальными» или «басы теплыми», скажу лишь то, что при использовании хорошего ОУ, этот усилитель для наушников обладает достаточным запасом громкости и выходной мощности. При этом он не требует никакой настройки и использует минимум деталей, обеспечивая при этом достойное качество звука.

Рассмотренная схема привела к идее создания портативного усилителя для наушников. Так придумался проект Vol.X. Суть которого заключается в создании законченной конструкции портативного усилителя для наушников своими руками с нуля. 

Материал подготовлен исключительно для сайта AudioGeek.ru

Небесный Андрей / автор статьи
Привет! В этом окошке авторы блогов любят мериться крутостью биографий. Мне же будет гораздо приятнее услышать критику статей и блога в комментариях. Обычный человек, который любит музыку, копание в железе, электронике и софте, особенно когда эти вещи пересекаются и составляют целое, отсюда и название - АудиоГик. Материалы этого сайта - личный опыт, который, надеюсь, пригодится и Вам. Приятно, что прочитали :-) 
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Комментариев: 46
  1. Руслан.

    Отличная статья! Просто и ёмко. Обязательно приведу в пример ее как только будет (а он будет) повод =)
    1) rail-to-rail приветствуется?
    2) не могли бы Вы показать рисунком, как завести однополярное питание? отвод от середины двух по 100k на + вход ОУ?
    Заранее спасибо за ответ =)

  2. Sul Ponticello

    Здравствуйте! Благодарю за отличный сайт!)
    Хочу уточнить, т.к. мало разбираюсь в радиотехнике.)

    1. Схема представлена для одного канала?
    2. Вы писали про инвертор напряжения для отрицательного заряда, а можно его (- заряд) пустить с — полюса аккумулятора/батареек? Он же тогда и землей будет?
    3. У ОУ на схеме не хватает лапок, вы не стали рисовать на схеме переменный резистор?
    4. Если я правильно понял, то на один канал один двухканальный ОУ и сигнал проходит сначала через одну его половину, потом через другую?

    Хочу попробовать LM4562. Почему? Потому что видел этот ОУ в схеме усилителя Little Bear b1 и отзывы о нем вроде бы хорошие (если ошибаюсь, напишите). Этот усь я хотел собрать сам по схеме и с советской лампой (какая-то маленькая, с длинными лапками и низким анодным напряжением, встретил только один раз, но название не помню, если нужно — могу поискать и написать), а не с китайской.=) Но ОУ у меня никаких не было, а заказывать я не хотел, поэтому решил собрать ОУ сам на транзисторах. Звук получился резкий, неприятный, хоть и громкий. Это отбило дальнейшее желание собирать этот усь (вернее — на этих деталях). А Ваша схема заинтересовала.) Если соберу и звук понравится, то можно будет и лампу прикрутить.))

  3. Небесный Андрей (автор)

    Здравствуйте, Sul Ponticello!
    Спасибо за Ваш комментарий и Ваши вопросы! А теперь по порядку :)

    1. Да, это схема одного канала. Второй канал делается аналогично.
    2. Для того, чтобы использовать чисто батарейное питание потребуется использовать две батарейки, например кроны (9В). При этом + первой батарейки необходимо соединяется с второй батарейки. Место соединения будет выступать в роли земли. тогда относительно земли вы получите двухполярное напряжение +/- 9В. В целом батарейное питание считается лучше обычного, т.к. в нем нету всяческого фона и лишнего мусора.
    3. Да, лапок у ОУ нарисовано меньше, чем есть на самом деле. Не хватает ног питания. Обычно их опускают, чтобы не загромождать схему т.к. логично, что без питания схема просто не будет работать. Насчет переменного резистора вы тоже правы. Спасибо за наводку, я просто забыл его нарисовать XD. Ближе к вечеру обновлю статью покажу как включается переменный резистор, питание и добавлю информации о некоторых отслушанных ОУ.
    4. И снова да) суть этой схемы именно в применении двух ОУ на канал. Насчет прохождения сигнала немного не точно. Сигнал одновременно проходит через оба ОУ, а на выходе складывается, это и позволяет увеличить вдвое выходную мощность.

    Сам я не знаю как звучит данный операционник но параметры у него отличные. Да и в документации так и говорится, что он предназначен для использования в профессиональных высококачественных аудиоцепях и аудио-устройствах. Еще, большой плюс заключается в том, что данный ОУ способен работать от +-2.5В. Что позволяет исполнить усилитель в портативном варианты, а для питания использовать Li-ion аккумуляторы. Они хороши тем, что при необходимости могут отдавать большИе токи, а это очень хорошо для басов.

    Насчет ламп не все так однозначно. По хорошему, для «правильного» лампового звука нужно использовать высокое анодное напряжение, обычно это >200-250В. Не раз слышал мнение, что низковольтные лампы нужны скорее для красоты или в маркетинговых целях и что «ламповой теплоты» в звуке от них не получишь. НО! это совсем не повод не попробовать! :-) мало ли кто и что там говорит, в конечном итоге главный судья звуку — ваши уши и удовлетворять следует их вкус.
    Желаю удачи!

  4. Sul Ponticello

    Благодарю Вас за ответы! Очень рад!)

    У меня просьба, раз вы собрались обновлять схему, то пронумеруйте, пожалуйста лапки, если это не затруднит вас. Возможно, это пригодится не только мне.)

    Про лампы я пришел к тому же выводу, что в портативе они не раскроются в полной мере. Но собрать и послушать все же интересно.))

    А вообще, необходимость в усилителе для портатива у меня отпала, когда появились наушники лучше чем были до этого. Сейчас у меня Shure srh240a и плейер Dexp symphony. С линейного выхода громкости хватает и еще есть в запасе.) А до этого приходилось слушать через встроенный усь и ставить наполную. Звук в этих наушниках мне очень нравится, особенно с аналоговых источников.)
    Я с ними тоже экспериментировал. По рекомендации решил поставить провод мгтф (0,5) (т.к. благодаря фторопластовой изоляции наименьшая потеря сигнала). Звук стал… мощнее, но тяжелее, мониторность и легкость и объем пропали вовсе. Хорошо, что я это сделал только с одним динамиком, вернул обратно родной провод.))

  5. Небесный Андрей (автор)

    Наконец дополз до компа и по Вашей просьбе дорисовал включение переменного резистора. А также обозначил лапки микросхемы и добавил ноги питания :-)

    Теперь насчет необходимости усилителя для портатива. Дело не столько в громкости, сколько в качестве. Например мой нынешний телефон Xiaomi Redmi 5 выдает громкости с большим запасом на наушники Koss Porta Pro. Однако это не делает звук качественным. Усилитель. описываемый в статье обитает у меня сейчас в плеере Hifiman HM601 и выдает звук на несколько порядков круче телефона. Хотя там АЦП и 16 бит. Ваш то плеер еще поинтереснее будет :-). Но правда к нему действительно врядли нужен усилитель. Начинка итак хороша.

  6. Небесный Андрей (автор)

    Здравствуйте, Руслан!
    Прошу прощения что так затянул с ответом на Ваш комментарий.
    1. Rail-to-rail очень приветствуется. Это особо актуально, если у Вас высокоомные наушники и не очень высокое напряжение питание.
    2. Я не сторонник однополярного питания в аудио цепях. На мой взгляд интереснее использовать Li-ion аккумулятор и сделать к нему инвертор напряжения на MAX660, получив тем самым полноценное двухполярное питание.

  7. Sul Ponticello

    Благодарю!) Сайт приятно обновился.)

    Усилитель мне просто интересно собрать. А Вы думали поставить в свой плейер другой/другие ОУ? Я сейчас посмотрел его на ДокторХэде, пишут, что он может больше (правда, там модель slim). Про свой я читал, что кто-то менял операционники и вроде как стало лучше. Мне предлагали поковыряться в моем плейере, но я предпочитаю оставить как есть, тем более, что это подарок.)
    Кстати, у Вас и линейный выход и для наушников или только один (не совсем понял по фото)?

  8. Небесный Андрей (автор)

    На родной начинке плеер проработал у меня год или полтора. Но после смачного падения что-то в нем отвалилось плеер перестал выдавать звук… Было дико лень вникать в родную схему, поэтому вся аналоговая часть, вместе с ЦАП была полностью заменена.

    В качестве преобразователей ток-напряжение и ФНЧ стояли AD8066, на наушники работала AD8397, которая разогревалась AD823. Питалось все это дело двухполярным напряжением, в котором отрицательное напряжение создавалось на MAX660.

    В целом звучало неплохо. Затем я игрался со схемами усилителей и пришел к варианту описываемому в статье. Мне сразу понравилось его звучание даже на не самых хороших ОУ. Но потом поставив в него OPA2132 я нашел звук, который искал.

    Последние несколько недель потроха плеера неоднократно переделывались и в итоге были полностью заменены. Теперь плеер на OPA2132 и OPA2134. Так что в ближайшее время последует серия статей о всех моих проделках XD.

    ПС. насколько я помню, слим по начинке не отличается от просто HiFiMan HM601. И да в нем 2 выхода — на наушники и линейный, но последним я как-то не пользуюсь))

  9. Александр АМ67

    Вопрос автору…
    Здравствуйте Андрей!!!
    Собрал я схему усилителя приведенную в Вашей статье на ОУ NE5532, так как у меня были только они.
    Звук понравился, ВЧ чистые, СЧ впечатляющие, НЧ глубокие, да на столько глубокие, что на электронной музыке, и не только, где НЧ опускаются очень низко, на громкости, начиная от середины, идет сильный перегруз. Но в композициях где нет суб низа, все отлично, нет ни каких перегрузов.
    Вопрос, это особенность схемы или слабоваты ОУ???

  10. Небесный Андрей (автор)

    Прощу прощения только сейчас заметил, на последний схеме перепутанны номера ножек 5 и 6.

    Схема нарисованна правльно, выводы указанны верно. Просто сами цифры поставил наоборот. Проверьте может дело в этом.

    NE 5532 неплохие операционники.
    В документации их максимальный ток както странно указан. Говорят что максимальный ток в среднем у разных микросхем 38мА, но у некоторых может быть от 10 до 60. Поэтому можно попробовать поставить другие микросхемы.

    Искажения происходят либо изза того что не хватает тока, либо недостаточное напряжение питания.
    Что вы используете в качестве питани?

    На схеме не указаны конденсаторы по питанию. Желательно поставить емкость микрофарад в 100-200 с ножек питания на землю.

    В ближайшие несколько дней статья будет полностью переделанна и я покажу, как урезать инфранизкие.
    Можете подписаться на твиттер(кнопочка есть в корце статьи) или на комментарии, чтобы узнать об обновлении.

  11. Александр АМ67

    Здравствуйте Андрей!!!
    Я эту ошибку заметил и собрал схему правильно.
    Скорее всего похоже на маленький ток у NE5532, так как бас воспроизводится нормально, без слышимых искажений, но вот когда появляется суб бас сразу запирает…
    С питанием все в порядке, использую трансформатор от МАЯК 242, обмотки 20 и 21 вольт, далее два диодных моста, два конденсатора 1000х50В, далее два отдельных стабилизатора 15В на 3 ампера, далее на самом усилителя два конденсатора 470х50В.
    Ставил я ОУ OPA2134, там нет искажений на суб басе, наверно у них ток побольше, но звук тяжелый, очень много мид баса, а суб бас меньше чем у NE5532 и верхов значительно меньше, на слух.
    В общем, звучит этот OPA2134 как я писал, тяжеловесно, мид бас давит на уши так, что слушать становится утомительно, хотя я люблю много баса, но такой бас слушать тяжело. Верхние частоты не так прозрачны как у NE5532.
    Так что NE5532 рулят, по моему, только ток надо увеличивать, может транзисторы поставить на выходе или ОУ все таки лучший вариант в плане качества звучания.
    Да, слушаю на наушниках SONY MDR-ZX100.

  12. Серж

    Здравствуйте . Я не знаю где вы берёте р.детали, но я беру на алишке у проверенных продавцов. С доставкой в десять раз дешевле. Разве что чуть подождать. А теперь по делу. Выдрал с плат-доноров две 4580, своял усилок, звучание в общем удовлетворило. Но совершенствованию нет предела.Заказал у (друзей) OPA2604.На одном канале поменял. Тоесть, на одном канале осталась NJM4580 а другой с переделанным входом без С1 на OPA2604.У прослушивающих, 7 против 3 в пользу OPA2604. Но на 15 центов дороже. А есть ещё дороже и лучше, а лучшее, враг хорошего. Это моё мнение. Можете попинать.

  13. Александр АМ67

    Серж я приветствую Вас !!!
    Да думаю многие берут детальки на Алишке и я в том числе. Конечно там оригинальность деталек сомнительна, а проверенных продавцов я не знаю, может подскажите где можно заказывать.
    А NE5532 не тестировали в данной схеме? Я тоже хочу послушать с NJM4580, когда приедут с Китая. Пишут что звучат они хорошо и автор статьи то же такова же мнения.
    Серж, как повлияло на звук отсутствие С1…?

  14. Небесный Андрей (автор)

    Как и обещалось, статья была полностью переписана.
    Ошибка с обозначением выводов исправлена. В последней схеме добавлен конденсатор С3, срезающий инфранизкие, которые могут излишне нагружать ОУ. А так же немного изменен выход (добавлен R5).

    to Серж:
    OPA2604 — отличные ОУ, как и многие из ОПА-шек. У меня сейчас стоят OPA2132, по звуку, на данный момент, меня полностью устраивают. Можете еще попробовать AD-шки, упомянутые в тексте.

    to Александр АМ67:
    Конденсатор С1 можете смело замкнуть. Лишний конденсатор на пути звука — всегда не есть хорошо. NJM4580 мне и правда понравился, особенно учитывая его стоимость. У него очень правильная звуковая сцена, хорошая детальность и звук не окрашен. Собственно для этого он и разрабатывался.
    Но с OPA2132, как мне показалось, лучше глубина сцены.

  15. Александр

    Я много лет собираю и чиню разные УНЧ. Недавно сделал УНЧ для ТЛФ ,с ООС чисто по току. Схема не сложная , но требует разделения земли у обоих каналов и получается по тюльпану на канал (4 контакта вместо трёх : ЛК ПК И ОБЩИЙ) и звучание меня удивило. А этот УНЧ для ТЛФ я ещё в 90х годах видел. Но скажу , что он вполне устраивает Hi Fi любителей. Но не Hi End.

  16. Небесный Андрей (автор)

    Здравствуйте, Александр!
    Спасибо за Ваш комментарий.
    Конечно эта схема не нова, но она себя хорошо зарекомендовала, стабильна и проста.

    Разумеется при разделении земель и токовой ООС можно получить еще более интересный вариант, но это уже следующий шаг.

    Всетаки усилитель рассчитывается на более широкую аудиторию. А далеко не у каждого есть наушники с разделенными землями.

    А вот взглянуть на вашу схему я бы не отказался. Если вас не затрудит отправить мне ее на емэйл.

  17. Александр АМ67

    Андрей, спасибо за дополнения в схем, попробую этот вариант обязательно. А DC-DC преобразователь описываемый Вами в статье явно завышен и не слабо, китайцы хитрить начинают.

  18. Александр АМ67

    В торопях написал немного не так. Правильный текст такой.
    Спасибо за дополнения в схеме…
    DC-DC преобразователь, описываемый Вами в статье, явно завышен в цене…

  19. Небесный Андрей (автор)

    Да, соглашусь с Вами, цена завышена. Да и все таки остаются сомнения с работой от аккумулятора. Поэтому было решено сменить модуль на более дешевый и еще более маленький вариант, который отлично подойдет для портативной конструкции. Уже добавил инфу в статью.

  20. Небесный Андрей (автор)

    Проект по созданию портативного усилителя Vol.X, в целях разгрузки был перенесен на отдельную страницу.

  21. серж

    Добрый день. Ну и на проверенных торгашей бывает проруха. Из пяти АД8065 две живые только. Сослался, что мол при пересылке входные мосы от статики накрылись. Хоть OPA2604 более капризные, целые оказались. Кондёр С1 по звуку сэкономил покупку , что-то типа wima.По звуку не понял. Сравнивал с К73-16. Просто я поменял в звуковой asus-DS выходную микросхему NE5532.Она на панельке там.Отвечает там за фронт и наушники.Так что я знаю, что у меня вход надёжный.Пришлось лепить офигенный бутерброд с OPA2604*2.В звуковой по советам спецов закоротил разделительные кондёры.С низкоомными наушниками полёт супер.А если втыкать такой усилитель куда попало, то С1 нужен. По советам на другом форуме, NE5532 выкинул и не посмотрел куда.NJM4580 Не плохо звук выдают, но OPA2604 лучше и вход на полевых транзисторах.Можете попинать.

  22. серж

    Мне пришли АД8065 , но только две штуки целые. А они одиночные и скорей всего пойдут бутербродом в звуковую ASUS-DS. А бутерброд с OPA2604 (писал выше) пойдёт отдельной платой. Для питания усилителя нискоомных наушников , питание от звуковой не очень подходит.Моё мнение. Надо хотя бы +- 12В. Вот только с раздельной землёй, я не понял. Или это с другого огорода?

  23. Небесный Андрей (автор)

    День добрый!
    Печально… вообще это все таки вина продавца. Для боящихся статики микросхем он должен был использовать антистатические пакетики. Использовал AD8066, даже паял незаземленным паяльником, никаких проблем не возникло…
    NE5532 неплохие ОУ, но они все-же не прицезионные, в отличие от большинства OPA. OPA2604 честно говоря не слушал, но характеристики у них отличные. А главное — чтобы Вам нравилось ;)

  24. Небесный Андрей (автор)

    Да, питание в компе так себе… Можно попробовать использовать dc-dc преобразователь.
    А насчет разделенной земли — речь шла про другую схему усилителя для наушников, которую я пока так и не получил(

  25. серж

    Андрей, мне пришли две MUSES 8920. Через ебей. На вес золота, и все попытки улучшения звука я по моему прекратил. Тянут 8 ом наушники и всё —.Я в шоке. А есть ещё лучше.Лучшее это враг хорошего.

  26. Павел

    Доброго времени! Очень поучительно! Как раз стоит вопрос, как «раскачать» ТДС-5 ( изо-ортодинамику, 85-ом). Ноутбук не тянет, даже мой всеядный на наушники PMP- COWON Q5W, начинает что-то выдавать, когда выкручиваю всё что можно выкрутить на максимум. Спасибо Вам! За интересное предложение по ТФ-усилителю. P.S. Читаю, слежу, вникаю.

  27. Небесный Андрей (автор)

    Спасибо за Ваш комментарий)
    Да, ТДС-5 непросто раскачать. Для них, в таком усилителе желательно использовать двухполярное питание больше 10 вольт. А вообще многие ОУ лучше звучат при питании ближе к максимальному. Обычно рекомендуют больше 12 вольт.

    На своих ТДС-5 осциллографом смотрел, на глаз нормальный уровень громкости достигается когда полный размах сигнала хотя бы 5-7 вольт. Так что портативом их раскачать непросто, питание то там 3.6 Вольта. Я в свой HiFiMan HM-601 поставил dc-dc преобразователь. С ним сейчас двухполярное напряжение +/- 5.5 Вольт и нормально тянет.

    Прошу прощения, что так затянул с ответом. Возился с техническими вопросами по сайту.

  28. Александр

    Схема хороша, но лучше еще добавить буфер после выхода основных оу. Столкнулся с проблемой, что очень мало оу могут держать нагрузку без буфера, использовал ne5532.

  29. Небесный Андрей (автор)

    Это проблема многих ОУ. Большинство из них не может обеспечить ток на выходе даже в 50мА. Поэтому и стараются использоваться более мощные ОУ. Но обычно это не так дешево(
    Если ставить на выходе буфер, то собственно теряется смысл самого усилителя))
    Вобщемто можно попробовать добавить еще один — два ОУ, включив аналогично правому по схеме. Т.е. чтобы они были как повторители. Тогда токи всех 3-4 ОУ будут суммироваться.
    Минус такого решения в том, что вместе с током будут суммироваться и ошибки вносимые каждым отдельным ОУ.
    Но чтото даже самому захотелось попробовать)

  30. Александр

    В качестве буфера можно бы использовать buf634, но цены кусачие
    : (

  31. Небесный Андрей (автор)

    В качестве буфера можно установить любой ОУ с большим выходным током по схеме повторителя напряжения
    Но опять, с таким же успехом эти ОУ можно поставить и в описываемую схему усилителя, без буфферов. Попробуйте установить в эту схему ОУ с выходным током более 50мА, а еще лучше 100мА.

  32. Алексей

    вот хочу повторить вашу схему.
    очень подробно и детально описана, за что очень признателен, поскольку обладаю только базовым курсом электротехники.
    вопрос следовательно в чем…
    я вообще не силен в ПО для печатных плат (несмотря на углубленные познания фотошопа и корела, ну как-то не срослось в общем)
    перелистал обе ваши статьи и каких либо ссылок на печатку не нашел… да схема на десяток деталей оч простенькая, согласен с вами…
    но очень не хочется вычерчивать под линейку на плате в ручную… и изучать курс пользования спринт лэйаут..
    подскажите пожалуйста где найти вашу печатку.

  33. Алексей

    и уж совсем тупейший вопрос… простите…
    всё время думал что для одного канала требуется 2е NE5532, тоесть на левый и правый 4е шт следовательно….

    а теперь сижу и думаю… (NE5532) ведь сдвоенный по даташиту…и подозрительно ноги пронумерованы на вашей схеме…
    выходит на два канала надо всего 2шт Ne5532 и каждая из них работает толи в полумостовом толи в полупаралельном режиме… (простите не селён, но с 1й ноги с выхода запускаем в 5ю на вход — мостовой, но R3 и R4 дают эффек паралельного включения, не суть важно…)
    на два канала 2е ne5532 или я совсем плохо учился в школе

  34. Небесный Андрей (автор)

    Здравствуйте, Алексей!
    Увы, но как таковой «моей печатки» пока не сеществует в принципе).

    Все схемки, представляемые на сайте я собираю на макетках. Там же я их переделываю… так и появляются изменения.

    Нарисовать такое, конечно не долго, но боюсь, что, в ближайшие неделю-две сделать этого я не смогу из-за работы над дипломкой(

    Я обязательно нарисую печатку и даже упакую все в портативную красивую коробочку. Но видимо уже летом. Об этом и будет vol.x.

    В принципе вы так же можете спаять на макетке. Это совсем не сложно. Лучше использовать типа таких:

    http://ali.ski/kGUapt

    у них отверстия металлизированны. У тех, что без метеллизации, площадки отваливаются на раз-два….

  35. Небесный Андрей (автор)

    Не вижу ничего тупого в вашем вопросе))

    Эта путанница возникает из-за того, что понятие Операционный Усилитель применяют и к отдельному элементу схемы и к микросхеме содержащей в себе ОУ.

    Обычно микросхемы содержат в себе 1, 2 или 4 ОУ. Самые распространенные — сдвоенные. Так и NE5532 — это сдвоенный операционный усилитель.

    Так что потребуется по одной микросхеме NE5532 на каждый канал.

    Как правило импортные сдвоенные ОУ выпускаются в корпусе dip-8 (тепепь чаще SO-8) и их выводы совпадают между собой. Что очень удобно. Чего не скажешь о советских ОУ…

    Насчет схемы, нет это не мостовое включение. В предложенной схеме сигналы обоих ОУ находятся в фазе и просто складываются, при этом их токи суммируются. Ну а резисторы на выходе — это примитивный резистивный сумматор.

    Если хотите чуть глубже понять кто такой ОУ и как он работает, посмотрите самое начало 4-ой главы «Исскуство схемотехники» Хоровиц и Хилла. Отличная книга, проще и лаконичнее пока не встречал)

    Если остались вопросы — не стесняйтесь спрашивать)

  36. Алексей

    да, этот первоисточник очень часто встречаю как «базу» для изучения.
    благодарю за пояснения. спринт лей аут оказался не сложнее фотошопа, что очень радует… уже накидал пару вариантов…
    перечитал в третий раз комментарии… и поскольку вопрос уже подымался, и я не особо селен в электронике (базовая электротехника только)
    имеются уши 32 Ом (Superlux HD681EVO, толи китайцы толи карейцы, реплика с брендовых, но детализация очень приятная)
    так вот… ваша схема расчитана на портативное использование от 3,8в через дс конвертур, у вас получается около 0,7-1 вольта выход… с полноценным двухполярным питанием в 12-15в достигнет ли схема 1,5-1,7 вольт?
    а то предыдущий коментатор сильно напугал меня что уперся в наушники в 8 Ом
    и также велась речь о паралельном включении и о суммировании ошибок, и вы тоже заинтересовались этим экспериментом. и отсюда вопрос…
    со входом в паралели вопросов нет… а вот как изменится сумматор (R3 R4 R7) и требуются ли добавочные элементы в схему… не думаю что можно безнаказанно две NE5532 по out (к телефонам) связать в одну точку…???
    и с принцыпом «бутерброда» я тоже сомневаюсь… ведь тогда однозначно прийдется переподбирать номиналы обвязки….
    п.с. глубочайше извеняюсь за ошибки, и за столь слабое владение вопросом.

  37. Небесный Андрей (автор)

    Статья неоднократно переписывалась и дополнялась. А комментарии многие еще с тех времен, когда статья была раза в полтора-два короче) Наверное поэтому комментарии вводят в заблуждение)

    Теперь про напряжения)

    Операционные усилители могут выдать на выходе напряжение, по уровню почти доходящее до напряжения питания. Обычно на 1-2 вольта меньше напряжения питания.

    Это означает, что если в качестве питания ОУ( то что подается на ножки 4 и 8) использовать напряжение ±12 вольт, то на выходе от него можно получить сигнал размахом до ±10вольт.

    Сегодня уже есть довольно много ОУ, позволяющих получать на выходе сигнал размахом достигающим напряжение питания. Обзываются они как Rail-to-Rail.

    Вобщем смотрите. На вход схемы подается переменный (звуковой) сигнал. Подается он например с линейного выхода звуковой карты.

    Есть стандарт, что линейный выход дает сигнал размахом до 1 вольта. Т.е. 1 вольт — это максимум, что может придти на усилитель с линейного выхода звуковухи.

    Коэффициент усиления мы задали равным 3 при помощи резисторов R1 и R2. Соответсвенно на выходе схемы нашего усилителя мы получим сигнал размахом до 3-х Вольт.

    Если же мы сделаем коэффициент усиления равным 5, то получим на выходе сигнал размахом до 5 вольт.

    Для того, чтобы ОУ смог выдать сигнал такого уровня, его напряжение питания должно быть выше уровня сигнала хотябы на несколько вольт. Но лучше конечно использовать для питания напряжение повыше. Вольтов эдак ±12 или ±15.
    Вот и все.

    Преобразователь, упомянутый в комментариях я скоро верну в статью. Он удобен, как готовый блок питания.

    Не стоит заморачиваться с запаралеливаеием дополнительных микросхем) Это так, мысли для возможных экспериментов))

    А вам, для начала, я бы посоветовал собрать схему такой, какой она представлена в конце статьи. В процессе сборки возникнет еще больше вопросов, но зато потом многое станет понятнее)

  38. Алексей

    Благодарю. так и сделаю.
    потому и взял за основу NE5532 не жалко…к тому же с алика
    физического доступа к радиодеталям нет, а на доступных интернет ресурсах за ОРА просят от 6-10$ и не факт что оригинал как понимаете… на алике сейчас закупаются все)))
    если всё выйдет обязательно оставлю комментарий о впечатлениях…
    всего доброго.

  39. Небесный Андрей (автор)

    Да, хорошие детали, к сожалению не так легко/дешево достать(

    …ну а если не выйдет — пишите, разберемся)

    Удачи и спасибо за комментарии!

  40. Алексей

    итак….
    в общем мне как ламеру … спринтлейаут подколол… ключь на дип8 не с той стороны подкинул… печатку лутом (43х46мм) (первую в своей жизни) на раз два вытравил… даж не ожидал что так качественно выйдет…
    собрал вашу схему из китайских (алишных) запчастёф…… 5%… думал с 10ти омниками проблемы будут… дудки, все один в один… а вот килоомные странные…. на простом мультимитре показания на одном и том же резюке плавают 100 ом туда сюда без остановки о_0… из чего они их делают???
    по звуку (осцилографа не имею) только уши и наушники в 32 ом полноразмерные с неплохим ачх…. прослушано, инструменталка, джаз, клубняк, рачёк… вокал, струнный т д. (не люблю себя ограничивать в плане музики..
    вашу схему питаю от +12 G -12 от 3х полосного темброблока с предусилком (тоже на NE5532) мощности на выходе… за глаза… кто думает питать 150 ом уши думаю тоже хватит с головой про 600 ом не знаю… мерять нечем ничего не могу сказать…
    по окрасу… (не аудиофил.. и слух не музыкальный) на слух каши нет… все звуки на своих местах… не песочит не бубнит… громкость в в первой четверти (от предусилка)
    думаю надо добавлять в вашу схему по входу R5 киолоом в 30ть, как R6 даж не знаю на сколько…. и как это потянет за собой остальную обвязку, особенно R1 R2 . С1 поставил 4,7мкф… буду благодарен если подскажите….
    есть небольшое эфирное шипение схемы на полном максимуме (но в рабочем диапазоне громкости (1/4) тишина полнейшая… и то не уверенн что это не с предусилка приходит)
    в общем что называется схема «собрал и слушай»
    к сожаленю для специалистов и аудиофилов мой комментарий не очем…
    з.ы. посколько данная схема меня интересовала как стационар а не как портатив… то с удовольствием приму советы по улучшению обвязки данного ОУ…
    и есть подозрение что надо всёже парочка электролитов с хеме не помешает… буду благодарен если подскажите куда….
    в целом результатом очень доволен… вот как раз та самая малость которой не хватало в громкости… (но данный оу на питании 12 g 12, мощи отдаёт с головищей… столько и не надо даже, если только уши свои не жалко)

  41. Небесный Андрей (автор)

    Рад, что у вас все получилось)
    Ну микруху задом наперед развести эт классика) все с этого начинали)
    Насчет точности резисторов, все верно — чем выше сопротивление — тем больше разброс.

    Насчет C1. Он определяет частоту среза по НЧ.

    По идее чем он больше — тем лучше. Можно и до 100 uF поставить.
    При резисторе 7.5кОм 1 мкФ эта цепочка даст частоту среза 21Гц. А если поставить 10мкФ, то частота среза будет около 2Гц. Опускаться ниже смысла не вижу. Поэтому остановился пока на том, что поставил в качестве С1 электролит на 10uF, минусом на землю, а паралельно ему пленку на 0.1 uF. Можно керамику влепить вместо пленки.

    У меня на носу защита диплома( как только она пройдет статья будет дополнена новыми знаниями)

  42. Алексей

    благодарю за пояснения.. с шунтом электролитов знаком ;)
    я тоже не думаю что ниже 20 герц есть смысл… ни для слуха не из электротехнических соображений..
    большинство спектрограмм лослеса и флака 20-21к.. и то выше 20к и ниже 30, на студиях сразу при записи отрезают как я понимаю (чистят)…да и не уверен что услушу их )))

  43. Небесный Андрей (автор)

    Ну тут стоит иметь ввиду, что на частоте среза RC цепи, амплитуда сигнала уже -3dB. Это приммерное в полтора раза тише на слух. Вообщем для того, чтобы не было завала на 20 герцах частот среза должна лежать еще ниже.
    Поэтому советую поставить туда от 10 до 47 микрофарад и зашунтировать их 0.1 мкФ. Тогда частота среза будет чуть ниже 2Гц. На звуке это отразится в лучшую сторону)
    Звуки ниже 20 Гц итак срезаются звукорежами. А если частота среза RC-цепочки будет 20 Гц, то мы немного теряем на самых низких частотах 20-30Гц. Хотя в современной музыке басы часто и пониже 20 Гц долбят.

  44. Павел

    Андрей, есть вопрос по конденсатору C1.
    Если посмотреть на формулу Ку каскада на ОУ, то при нулевой частоте входного сигнала Ку=1. Так оно на практике и есть. Тогда перенос С1 со входа в цепь ООС не спасает от постоянки на выходе при кривом источнике сигнала, если на вход пойдет Х мВ постоянки — эти же Х мВ пойдут и на наушники. Что не есть хорошо, особенно если это вдруг Вольты, а не миллиВольты. :)

  45. Павел

    Поправка: имелся в виду Ку на нулевой частоте если формулу Ку написать с учетом С1 в ООС.

  46. German

    Собрал по этой схеме ну двух моно-усилках opa134pa с ку=26 :) Запитал от акб ly-po на dc-dc до 30в, в итоге +-15 вольт питания, хватает за глаза на все, учитывая очень слабый выход телефона, поэтому такой ку. Схема прекрасна, удалось все сделать в портативном виде. Автору мое почтение, искал достойную схему месяца 3-4, ни одна не была настолько бескомпромиссной. Для нагрузки в 60ом(HyperX Cloud2), аппарат даже вышел опасно мощным, от низких частот можно уже и порвать мембрану, как тестировал, чуть не вырвал ее

Добавить комментарий

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.