14-03-2021, 10:40
Собираем УНЧ для наушников на OPA2134, BD139 +BD140.  В сети есть множество сайтов, где встречается данная схема высококачественного усилителя для наушников, реализованного на малошумящем операционном усилителе OPA2134, автором которой является Peter Smith. В основном это англоязычные сайты, с одного из которых и была взята данная информация. В принципе, эта схема была опубликована и в нескольких радиолюбительских журналах, таких как “Радиохобби” №2, выходившего в 2008 году, англоязычный журнал “” Everyday Practical Electronics №3 за 2008 год, но ни в одном месте нельзя было найти печатную плату для этого усилителя в LAY формате. Благо, как многие считают, что интернет это большая помойка, в которой можно найти все что угодно, нам попалась на глаза LAY печатка к этой схеме, и мы приложили немного усилий, чтобы она была понятна не особо продвинутым радиолюбителям. Для лучшей читаемости платы мы вынесли все надписи элементов на слой “U”, чтото перегруппировали, чтото добавили, в общем, то что получилось в итоге вы увидите на картинках ниже. Ну а сейчас пока давайте остановимся на принципиальной схеме данной конструкции. И так, схема усилителя для наушников высокого класса на микросхеме OPA2134:  Этот усилитель отлично работает с наушниками, сопротивление которых лежит в очень широком диапазоне (от 8-ми до 600 Ом). Наверно стоит обатить ваше внимание на отличные характеристики данного усилителя: Нелинейные искажения: • 0,005% при сопротивлении нагрузки 8 Ом • 0,001% при сопротивлении нагрузки 32 Ома • 0.0005% при сопротивлении нагрузки 600 Ом Выходная мощность (номинал): • 200mw при нагрузку 8-32 Ома • 100mw при нагрузку 60-600 Ом Выходная мощность (максимальная): • 575mw при нагрузку 8 Ом • 700mw при нагрузку 32 Ома • 130mw при нагрузку 600 Ом Питание схемы усилителя осуществляется от двух-полярного источника питания ±15 Вольт. На форумах по этому поводу можно найти большое количество информации. Многие собирают стабилизаторы на интегральных микросхемах типа LM317 для одного и LM337 для второго плеча, но часто сталкиваются с проблемой дисбаланса напряжений, то есть на выходе стабилизатора напряжения в плечах различны, и тут начинаются “Танцы с бубном”, просьбы помощи на форумах, и т.д. Причины могут элементарно крыться в некачественности этих интегральных стабилизаторов, но мы эти причины в этой статье разбирать не будем. Вот и советуют многие делать блок питания для подобных схем на обычных биполярных транзисторах. Идем дальше по усилителю. Во всех изданиях публикуется вот такое изображение печатной платы с расположением элементов на ней:  Разница этой картинки с печаткой LAY6 формата, над которой мы работали, заключается в том, что на выходе схемы поставлено не два, а одно гнездо. Еще одно небольшое отличие, на входе применены два неполярных конденсатора емкостью 10 mF, а на печатке стоят два полярных электролита по 20 mF, включенных последовательно одноименными полюсами вместе, такое соединение и даст вам неполярную емкость. Эта мера принята в связи с тем, что у многих возникают проблемы с поиском таких неполярных конденсаторов. Одна микросхема не способна выдать сигнал достаточной мощности, поэтому на выходе стоит двухтактный эмиттерный повторитель (Q2, Q4), ток покоя выходного каскада 15...20 mA. Предвыходной каскад собран на транзисторах Q1 и Q3, представляющих собой генераторы тока, светодиоды в цепях баз этих транзисторов задают на них начальное напряжение смещения. За счет диодов D1...D4 ограничиваются токи коллекторов выходных транзисторов (примерно 300 mA), что защищает схему при коротких замыканиях в цепи нагрузки. Ах, да, печатная плата LAY6 формата выглядит следующим образом:  Если приглядеться к печатке, то можно заметить с обоих сторон микросхемы два резистора нулевого сопротивления. То есть на это место ставятся перемычки, но это в том случае, если перед этим усилителем будет находиться предварительный усилитель, так как в этом варианте чувствительность по входу составляет порядка 500 mV. Но если вы решили подавать на схему обычный сигнал 250 mV с линейного выхода какого-либо устройства (MP3-плеер, CD проигрыватель или еще откуда), вместо этих перемычек ставятся резисторы номиналом 2 кОм, а на вход можно повесить сдвоенный переменник в качестве регулятора громкости номиналом 50 кОм. Картинку подключения переменного резистора наверно рисовать не стоит: на крайнюю ногу подается сигнал, с ползунка снимается на вход схемы, вторая крайняя нога подключается к точке GND. По поводу коэффициента усиления, он зависит от номиналов резисторов R1, R2. Примерно его можно вычислить по не сложной формуле: KU=1+R2/R1, то есть KU=1+1/1=2, это около 6 дБ. Если вы посчитаете, что этой громкости вам не достаточно, и захотите ее увеличить, змените R1(R4) на номинал 1,2 кОм, увеличьте сопротивление R2(R5) до 7,5 кОм, а емкость С1(С2) замените на 100 pF. В результате получите: KU=1+R2/R1, то есть KU=1+(7,5/1,2)=7,25, а это уже будет 17 дБ. Таким образом можно увеличить коэффициент усиления без малого в три раза. Еще один нюанс. Многие захотят спросить почему на принципиальной схеме два диода (D2 и D4) нарисованы пунктиром. Эти диоды ставятся в том случае, если усилитель будет работать на низкоомную нагрузку 8 Ом. Если вы не планируете использовать такие наушники, эти диоды в плату не впаиваются. По поводу катушки индуктивности, стоящей параллельно выходному резистору 47 Ом, по сути это фильтр Буше, в совокупности с цепью Зобеля, обазованной последовательно соединенными реристором 10 Ом и емкостью 47 nF на GND, эти элементы препятствуют возбуду усилителя. Катушка мотается медным проводом, например, ПЭВ-2 сечением 0,63мм, на оправку диаметром 12 мм. Можно намотать 21 виток как на каркасе необходимого размера, так и сделать безкаркасный вариант, разницы нет. Резистор 47 Ом 1W на плате впаивается вертикально внутри катушки индуктивности. Операционный усилитель OPA2134 не является таким уж дефицитом, но если у вас такового не оказалось под руками, его можно заменить на TL072. Четыре светодиода – тапа АЛ307Б, обычные мутные отечественные. Выходные транзисторы BD139 и BD140 устанавливаются на небольшие радиаторы (смотри последнюю картинку статьи). При работе особо не греются. Предохранители по питанию поламперные. Мощные (0,5 и 1 Вт) резисторы на плате подписаны, все остальные на 0,25 Вт. И последнее, от качества конденсаторов, применяемых в схеме во многом зависит и качество получаемого звука, поэтому настоятельно рекомендуем не использовать в звуковой технике емкости заведомо сомнительного качества.  Для примера приведем печатную плату блока питания 2 х 15 Вольт на интегральных стабилизаторах 7815 и 7915:  Схема БП простейшая, и надеемся в пояснениях не нуждается. Список элементов STUDIO HEADPHONE AMPLIFIER: - IC1 - OPA2134 - 1 шт. - Q1, Q5 - BC557 - 2 шт. - Q2, Q6 - BDВ139 - 2 шт. - Q3, Q7 - BC547 - 2 шт. - Q4, Q8 - BDВ140 - 2 шт. - LED1, LED2, LED3, LED4 - светодиод 5 mm - 4 шт. - Входной конденсатор 10uF/35V NP составлен из двух электролитов 22uF включенных одноименными полюсами вместе - 4 шт. - 47pF - 2 шт. - 1,2nF - 2 шт. - 100uF/16 (25)V - 4 шт. - 100nF - 6 шт. - 47nF/100V - 2 шт. - 470uF/25V - 2 шт. - 47k/0,25W - 2 шт. - 1k/0,25W - 4 шт. - 100R/0,25W - 6 шт. - 4k7/0,25W - 8 шт. - 4R7/0,5W - 4 шт. - 10R/1W - 2 шт. - 47R/1W - 2 шт. (устанавливаются внутри катушек) - Разъем JECK SOCKET 6,3 mm - 1 шт. - Предохранительная колодка под монтаж на плату - 2 in/ - Предохранитель 0,5A - 2 шт. - Остальные разъемы на ваше усмотрение - Катушка - 21 виток проводом 0,63 mm на оправку диаметром 10 mm или на пластиковую шпулю - 2 шт. 14.03.2021 Сегодня малость переделал печатную плату, убрал входные разъемы RCA, вместо них поставлен клеммник 3 Pin 2,54 mm, размер платы по высоте уменьшился до стандартного 100 mm, исходную плату из файла LAY6 удалять не стал, переделанный вариант добавлен второй вкладкой. Внешний вид лейки уменьшенного варианта стал такой:  Размер архива – 1,1 Mb.
 Просмотрело: 8096
Комментариев: 2
admin_yuriyk64
Понравилась новость? Не забудь поделиться ссылкой с друзьями в соцсетях.
Информация Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации. |
