Усилитель для наушников своими руками схема: Усилитель для наушников своими руками: простой и высококачественный

Содержание

УСИЛИТЕЛЬ ДЛЯ НАУШНИКОВ КЛАСС А

Усилители для наушников менее популярны чем полноценные УНЧ к АС, но многие аудиофилы всё-же интересуются такими конструкциями на основе полевых транзисторов и радиоламп. Среди многих классов аудиоусилителей, большинство работают в классе AB, который характеризуется относительно высокой энерго эффективностью и низким уровнем искажений.

Класс A характеризуется более низким КПД, потому что через элементы силового каскада (лампа, транзистор), независимо от того подается сигнал или нет, постоянно течет высокий ток покоя, что приводит к большим потерям мощности. Как следствие высвобождается большое количество тепла, которое необходимо отводить за пределы корпуса.

Но усилители класса А, несмотря на свои недостатки, пользуются интересом среди меломанов благодаря своим многочисленным преимуществам: более мягкий звук, хорошая динамика и малые искажения. Усилители для наушников имеют гораздо меньшую мощность, чем обычные усилители звука для колонок, поэтому отличаются более простой конструкцией.

Для питания типичных 32-омных наушников достаточно УНЧ мощностью 100-200 милливатт, так что несмотря на работу в классе A, не возникает серьезных проблем с отводом тепла.

Усилитель для наушников – варианты схем

Усиление тут не должно быть большим – 2-5 достаточно для питания наушников от магнитофона или другого источника с высоким уровнем сигнала. Например DVD-проигрыватели имеют высокий уровень выходного сигнала (2 В), поэтому возможно питание наушников с коэффициентом усиления 1 (то есть без усиления). Будем использовать это свойство для построения простейшего усилителя, состоящего из одного активного элемента (транзистор или лампа).

В простейших усилителях для обеспечения адекватной эффективности тока и низкого выходного сопротивления, в качестве выходных элементов используется транзистор или лампа, работающая в конфигурации повторителя. Схема следовательно работает без усиления.

УНЧ с одним транзистором. Это самый простой усилитель, построенный на одном транзисторе типа MOSFET. Можете использовать любой транзистор, например дешевые и легкодоступные IRF 530-540, IRF 630-640 или BUZ10, BUZ11.

Делитель напряжения, состоящий из резисторов R1 и R2, обеспечивает правильную полярность затвора G транзистора. Напряжение смещения должно быть около 10 В. Ток смещения, протекающий через транзистор, настраивается с помощью резистора R4. Ток, достаточный для питания популярных наушников мощностью до 100 мВт, должен составлять около 100 мА. Значение тока можно увеличить, например, до 150-300 мА, помня, однако, что с увеличением тока потери мощности возрастают как на транзисторе T1, так и на резисторе R4.

Поскольку на резисторе R4 будет выделяться много тепла, его мощность должна быть не менее 5 Вт. Значение сопротивления следует подбирать экспериментально. Это будет зависеть от напряжения питания и значения выходного тока, которого хотите достичь, как правило оно будет меньше 30 Ом.

Питание усилителя от 12-15 В постоянного тока вполне достаточно. Напряжение должно быть стабилизировано, например с помощью стабилизатора 7812, 7815 или LM317 (плюс 2 резистора для установки напряжения). Оба канала могут питаться от одного источника питания.

На транзисторах и на стабилизаторе следует размещать небольшие радиаторы, например, из алюминиевой пластины. Более высокий ток требует большего по размерам радиатора.

Чтобы улучшить параметры усилителя, стоит добавить источник тока в цепь питания транзистора T1, то есть просто стабилизатор (как в этом УНЧ). Источник тока обеспечивает неизменный базовый ток протекающий через транзистор, что делает его независимым от рабочей температуры транзистора, а нелинейные искажения также уменьшаются. Источником тока может быть включенный стабилизатор напряжения LM317. Регулирование осуществляется с помощью резистора R4 со значением несколько Ом. Его следует выбирать так, чтобы получить желаемое значение тока схемы.

Более удобным способом стабилизировать ток является использование второго полевого транзистора, идентичного T1. Регулировка тока осуществляется путем изменения напряжения смещения затвора G транзистора T2, то есть с помощью регулировки потенциометра P2. Из-за различных потенциалов на транзисторах T1 и T2 их нельзя размещать на общем радиаторе, используйте шайбы и винты с изоляцией.

Конечно, усилитель также должен питаться от стабилизированного напряжения 12-15 В. Как видите, для построения такого усилителя для наушников не нужно много радиоэлементов. Данный усилитель может быть построен на универсальной печатной плате или даже навесным монтажом.

Добавим в схему предусилитель

Все схемы усилителей, представленные выше, имели коэффициент усиления менее 1, поэтому необходимо запитать их звуковым сигналом высокой амплитуды. Чтоб сделать усилитель более универсальным, в котором музыкальный сигнал усиливается в несколько раз, предварительный усилитель добавляется к усилителю мощности – на основе одного или нескольких транзисторов или на лампе. Усиления напряжения в 2-5 раз достаточно, потому что обычно наушники характеризуются высокой эффективностью (обычно более 90 дБ) и небольшим уровнем сигнала, необходимого для управления ими.

Вот схема для создания полноценного усилителя для наушников на основе полевых транзисторов, работающих также в классе A. Питание однополярное, сам УНЧ требует +15 В (с учётом падения напряжения на стабилизаторе берем 17-20 вольт.

Форум по УНЧ

Схема усилителя для наушников класса А своими руками

Схема усилителя для наушников класса А является наиболее популярной у меломанов за счет простоты своей конструкции. Это выражается несколькими характеристиками искажения звукового сигнала на входе, которые обеспечивают высокое качество звучания относительно других категорий устройств усиления мощности звука.

Содержание

Схема усилителя для наушников класса А
Усилителя для наушников состоит из трех блоков:
Преимущества усилителя:
Недостатки:
Планируемые изменения:

Модели, находящиеся в технологической категории класса А, обладают характеристиками гарантирующими высокую линейность в отличии от других аппаратов такого типа. В этой статье хочу представить усилитель для наушников, который, был собран собственными руками, и по моим расчетам должен работать в классе А.

Усилителя для наушников состоит из трех блоков:

Симметричный блок питания.
Защита наушников/задержка включения наушников.
Стерео силовой каскад.

Блок питания входящий в схему усилителя для наушников построен на микросхеме LM723 (Motorola) и быстродействующем операционном усилителе LF357. Оба чипа управляют парой силовых транзисторов с большой теплоотдачей. Конденсаторы расположенные в цепи фильтра: 4х4700 мкФ. Питание всего усилителя обеспечивает стабильный блок питания с напряжением 2х2v.

Оба плеча по напряжению симметричны, то-есть, нет разницы между величиной положительного и отрицательного напряжения — возможная разница всего в 10 мВ. Трансформатор, рассчитанный на ток 2х0.44A, запаян непосредственно в печатную плату. Все цепи защищены предохранителями, блок питания с ограничением тока 0,3А.

Для фильтрации БП за стабилизатором были использованы танталовые конденсаторы из серии MUSE. Я не хотел делать блок питания на LM317 и его ненадежном аналоге. Источник питания на LM723 и операционный усилитель, который следит за тем, чтобы отрицательное напряжение соответствовало положительному напряжению,на мой взгляд лучше.

Схема усилителя для наушников обладает надежной защитой, которая собрана на микросхеме NEC uPC1237HA. Принципиальную схему я взял от компании Advanced Electronic. Система защиты создает задержку включения наушников, а также отключает их сразу после выключения питания, защищает от постоянного тока на выходе и от перегрузки (клиппирования).

Наушники включаются с помощью реле. Транзисторы, которые использует схема усилителя для наушников, обладают мало шумными свойствами. Об отказе/отключении наушников сигнализирует светодиодный индикатор. Параметры/время защиты можно изменять с помощью дискретных элементов с микросхемой uPC1237. На мой взгляд, очень хорошая схема.

Силовой каскад построен на двойном операционном усилителе и транзисторах средней мощности. Сам усилитель представляет собой схему, представленную в Elektora 10/93 (видимо, изначально она была описана в голландском ELektuur или немецком Elektor).

В своем усилителе я использовал двойные операционные усилители (два каскада — предварительное усиление и оконечный каскад в одной цепи) LME49860 (по умолчанию это были NE5532). В источниках тока были заменены транзисторы BF256 на более новую группу 2Sk170 BL (с увеличенным током стока Idss для нулевого смещения по сравнению с к серии GR).

Автор диаграммы уровней мощности упомянул о токе покоя 50 мА. Добиться такого тока мне не удалось — ток в моем усилителе примерно 38мА на транзистор при питании от 21v (кстати, величина питающего напряжения не сильно влияет на изменение тока Idss). Транзисторы группы 2SK BL имеют больший ток, чем оригинальный BF256A. В моем случае я уменьшил сопротивление резисторов на затворах до 47 Ом.

Заменил старые диоды BAY на быстрые 1N-4151. Усилитель в состоянии покоя сильно нагревается, суммарный ток покоя обоих каналов составляет 80 мА. Схема усилителя для наушников имеет обратную отрицательную связь. На выходе установлен мощный резистор, который ограничивает коэффициент усиления и дополнительно защищает (вторая защита) от короткого замыкания в выходном каскаде. В схеме усилителя нет ни одного конденсатора, который ограничивал бы частотную характеристику.

За появлением постоянной составляющей следит uPC1237. Спаренные полевые транзисторы JFET — разница Idss 0,5 мА, силовые транзисторы также спарены — максимальная разница усиления hFE 5%. Нет выходного смещения. За появлением постоянной составляющей следит uPC1237. Спаренные полевые транзисторы JFET — разница Idss 0,5 мА, силовые транзисторы также спарены — максимальная разница усиления hFE 5%.

На передней панели установлен потенциометр ALPS (предполагалось, что это будет цифровой потенциометр DALLAS DS1802, но оказалось, что у него проблема с передачей большей амплитуды), два гнезда JACK Neutrik 6. 3мм, два индикатора — один указывает на работу защиты, в то время как другой сигнализирует об источнике питания и переключателе.

Все это дополняется металлизированными резисторами — куда я мог бы установить танталовые конденсаторы и фирменные ELNA, MUSE и т.д. Фильтр на входе питания 230v, гнезда для предохранителей на печатной плате (всего три) универсальный металлический корпус. Печатную плату я делал в программе ExpressPCB — к сожалению, несмотря на многочисленные органолептические проверки, было допущено несколько перемычек на плате при пайке — пришлось исправлять.

У меня не было готового рисунка печатной платы ни для одной схемы — все было разработано мной. Плата сделана термотрансферным методом на печатной плате толщиной — 1 мм. Нижняя часть платы защищена раствором канифоли растворенной в денатурированном спирте (отсюда небольшое количество грязи на верхней стороне пластины). В усилителе довольно много элементов и тонких дорожек — все подключения нужно было делать аккуратно.

Я был приятно удивлен качеством звучания собранного мной усилителя для наушников. Усилитель действительно красиво звучит. Коэффициент усиления очень высокий — его можно ограничить, немного понизив чувствительность (заменив один резистор). Все это заняло у меня немного работы, но я очень доволен усилителем. Все комплектующие для схемы использовались в основном фирменные и хорошего качества. Стабилизатор от MOTOROLA, операционный усилитель в блоке питания — лучшего класса.

Недостатки:
Нагревание в целом
Довольно сложная компоновка
Множество элементов

Схема усилителя для наушников на 3 транзисторах

8 месяцев назад 10 февраля 2020 г. Мунназа Малик 15 040 просмотров

Усилитель для наушников — это относительно маломощный усилитель, который усиливает низковольтный аудиосигнал от устройства-источника (будь то проигрыватель, ноутбук или смартфон) до достаточного уровня, чтобы он преобразовывался (или преобразовывался) в звуковые волны. динамиками внутри наушников. Он работает как усилители, которые питают полноразмерные динамики, но также работают в более низком масштабе. В этом проекте мы собираемся построить простую схему усилителя для наушников, используя несколько транзисторов.

Схема усилителя для наушников является неотъемлемой частью производства и записи средств массовой информации. Они маленькие, простые в использовании, имеют дизайн и низкое энергопотребление.

Buy From Amazon

Hardware Components

The following components are required to make Headphone Amplifier Circuit

S.No	Component	Value	Qty
1.	Breadboard		1
2.	Battery	9v	1
3.	Ceramic Capacitor	1uF	1
4.	Resistors	100K,68K, 10K,4.7K,3.3KΩ,2.2K,1.5K,330Ω	1
5.	Polar Capacitors	470μF, 100μF	1, 1
6.	BC237 NPN transistor		2
7.	BC239 NPN transistor		1
8.	Mic		1
9.	Audio Jack		1

BC237 Распиновка

Для подробного описания цоколевки, размеров и технических характеристик загрузите техническое описание BC237.

Схема усилителя для наушников

Принцип работы

Эта схема работает в два этапа: предварительное усиление и усиление. Вход поступает через ПК, ноутбук или смартфон, а выход подается на наушники через гнездовой порт. Конденсатор (1 мкФ) блокирует постоянную составляющую, пропуская переменную составляющую и достигая каскада предварительного усиления.

Транзистор Q1 (BC239C) предусилитель входящего звука, Транзистор Q1 настраивается как функция смещения коллектор-база путем подключения сопротивления 68 кОм. Этот резистор обеспечивает отрицательную обратную связь для транзистора Q1. Выход Q1 достигает основания Q2 , выступая в качестве входного управляющего сигнала. После предварительного усиления аудиосигнал дополнительно усиливается Q2 (BC337) и Q3 (BC237) перед отправкой на выходные динамики (наушники). Эта схема должна работать от напряжения питания 3В-5В.

Приложения

Обычно используется для управления и улучшения качества звука в наушниках с относительно низким импедансом.
Также используется в качестве выходного каскада для предусилителей в сочетании с активными громкоговорителями.
Также используется для усиления выходного сигнала сабвуфера или динамика.

Список лучших усилителей для наушников своими руками

09.06.2017 9:17

09. 06.2017 9:17

Просто отсортируйте страницу по количеству просмотров в порядке убывания. Это даст вам список самых популярных усилителей на этом форуме. Не соответствует «лучшим», но дает некоторое представление о том, какие участники считают полезными или интересными.

Для динамических самодельных налобных усилителей не будет ничего, что могло бы коснуться уровня Beta22 и балансных Dynahi (Dynamite). Sjostrom QRV-08 также фантастичен, имеет разумную стоимость, но довольно маломощный. Мне также очень нравится Millett Hybrid Maxx, хороший материал, хорошо документированный и простой в сборке.

Я буду следить за этой темой. Я был вдали от HeadFi примерно с момента выхода MH Max до недавнего времени. В разделе «Сделай сам» почти ничего больше нет об усилителях. Когда-то он был довольно загружен, но я думаю, что запрет на групповые покупки выглядит так, будто он убил там раздел «сделай сам». .

Для динамических самодельных налобных фонарей не будет ничего, что могло бы коснуться уровня Beta22 и балансных Dynahi (Dynamite). Sjostrom QRV-08 также фантастичен, имеет разумную стоимость, но довольно маломощный. Мне также очень нравится Millett Hybrid Maxx, хороший материал, хорошо документированный и простой в сборке.

Как Beta22 претендует на полный класс A 18 Вт на 8 Ом, используя такие маленькие локальные радиаторы и всего 180 мА смещения? Кроме того, в нем говорится, что теплоотдача радиаторов увеличивается по мере увеличения мощности музыки. Звучит как класс A в пределах первых 180 мА и класс B выше этого.

У меня есть небольшой дискретный усилитель мощностью 5 Вт на твердотельном форуме, который достаточно хорошо работает с нагрузкой типа наушников … Тем не менее, требуется небольшая работа, чтобы заставить его чисто проталкивать нагрузку 8 Ом, но я работаю на этом

Не знаю, что считается хорошим в мире усилителей для наушников, но до сих пор я достиг 1,7 ppm (0,00017%) искажения (1 кГц 10 VRMS на 47 Ом), 4,2 нВ / кв. Гц относительный входной шум, усиление 20 дБ, DC-~ Диапазон частот 1 МГц, Iq 80 мА при питании +/-18 В (хорошо работает до ~+/-12 В). Достаточно чистые прямоугольные волны и хорошее отсечение. Я надеюсь на однозначные значения ppm THD при 10 VRMS/10KHz, но я все еще работаю над созданием оборудования, необходимого для проверки этого.