Делаем высококачественный усилитель для наушников. Гитарный усилитель для наушников Самодельный усилитель для наушников схема

Усилитель для наушников - весьма оправданное решение, тому подтверждение - множество публикаций этого сайта. Ко всему их простота - неплохое пособие для начинающих. В этой конструкции применено решение, известное уже больше 30-ти лет. И, если о нем часто вспоминают, то это говорит о том, насколько оно удачно.
Усилок для низкоомных ушей.

Идея, примененная в этом усилке не нова. Наверное, многие помнят книжку В.А. Васильева «Зарубежные радиолюбительские конструкции» (она издавалась дважды в где-то в конце 70-х и начале 80-х). Там в свое время был опубликован очень простой, не очень мощный УМЗЧ касса «А». Многие повторив его были очень довольны результатами. Как-то раз, уменьшив все токи и напряжения, я применил его для выхода на наушники в одной своей конструкции, опубликованной в ж.«Радио» («УМЗЧ с неполярным источником питания» («Радио», №6, 1999г., стр.16). Он звучал весьма неплохо. И, разрабатывая варианты «ушных усилков» с питанием от USB-гнезда ноутбука (звучит намного лучше, чем прямо от гнезда), я решил снова попробовать эту идею, но уменьшив количество каскадов усиления на один.
Получилось вот, что:

Так как для ноутбука два варианта уже были (ждут публикации в ж.«Радио»), я лишь испытал схему от подсевшей в радиомикрофоне (они у меня на работе) девяти вольтовой батарейки, аналогичной «Кроне». Все было собрано на макетке (сырьевой фольгированный гитенакс в Израиле не встречается).

Не взыщите за мусорность, я привез с собой из «Союза» много транзисторов КТ315Б (когда-то разобрал на детали один инструмент с названием «ФАЭМИ-М»). Важно было проверить идею. И вы знаете – оно заработало, и весьма неплохо, как с высокомными ушами, так и с низкоомными, например со старыми добрыми ТДС-3, кот., наверное, много больше лет, чем многим гражданам этого сайта (кто-то отдал мне их за ненадобностью).

Наладка в принципе не нужна. Ток покоя устанавливается в районе 20 – 20 мА на канал. Напряжение между выходными транзисторами автоматически устанавливается 2.4 в (изначально был расчет на питание от гнезда «USB»), но его можно изменить, подобрав (уменьшив) резисторы R5 и R6. Транзисторы вроде как не греются, поэтому об охлаждении думать не надо.

В сборе все выглядит вот так:

Я, конечно, ничего не мерил, но именно на те самые ТДС-3 я по вечерам слушаю звук от ДВД, когда смотрю кино на крыше, чтобы не пугать соседей. Поверьте, от подсевших батареек звучит намного лучше, чем от сетевого БП. А таких батареек после каждого спектакля у меня остается не менее десятка.

--
Спасибо за внимание!
Игорь Котов, главный редактор журнала «Датагор»

P.S. Мечтаю хотя бы на время найти и послушать старые добрые советские ТДС-7 "Амфитон".

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:

Фото-вид печатной платы усилителя:

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 пояснених не нуждается. Если у вас уже установлены предохранители по питанию на плате усилителя, в БП их можно исключить.

Скачать материал по сборке усилителя для студийных наушников на операционнике OPA2134 (схема, печатная плата LAY6 формата, исходник) можно одним файлом по прямой ссылке с нашего сайта, которая появится по центру этой же страницы после клика по любой строке рекламного блока ниже кроме строки “Оплаченная реклама”. Размер файла – 0,9 Mb.

2012 г.

В связи с приобретением новой звуковой карты без выхода на наушники, у меня возникла потребность в усилителе для наушников приличного качества, способном раскачать мои любимые ТДС-4. Усилитель должен был быть компактным, простым в сборке и налаживании, с низким уровнем шумов и искажений. В итоге, собранный усилитель соответствовал всем указанным выше требованиям.

2012 г.

Предлагаемый усилитель предназначен для использования совместно с головными телефонами с сопротивлением ≥ 25 Ом. В качестве источника звукового сигнала может служить звуковая карта ПК, CD/DVD-плееры, портативные устройства. Позволяет "разгрузить" выход источника, что положительно сказывается на качестве звука (снижение гармонических искажений, устранение "завала" на НЧ при использовании источника с разделительными конденсаторами на выходе).

2012 г.

Данный усилитель позволяет подключать любые наушники, практически с любым существующим сопротивлением катушек благодаря очень низкому выходному сопротивлению. Это позволяет так же, не заострять внимание на АЧХ наушников. Усилитель не имеет межкаскадных конденсаторов, и как следствие меньшие искажения.

Не все звуковые платы могут обеспечить громкое и качественное звучание, и тогда вам на помощь придет усилитель для наушников. Причиной сборки усилителя для наушников может быть недостаточная громкость (основная причина), или некачественное звучание (большие искажения в звуке/музыке). Чтобы повысить громкость и качество звука, достаточно просто последовательно со звуковой платой подключить дополнительный выходной каскад который мы видим на схеме ниже:

Коэффициент гармоник при линейной АЧХ от 20 Герц до 20 кГерц такого усилителя составляет всего 0,1 % и применить такой усилитель можно не только для звуковой платы компьютера, но и для маломощных приборов, таких как радио, мобильный телефон, мп3 плейеры, ноут и нетбуки.

Давайте пройдемся теперь по схеме. В таком 2-ух каскадном УНЧ применены транзисторы с меньшим уровнем собственных шумов, что влияет на качество работы усилителя. Транзисторы можно применить любые, главное чтобы п-н-п или н-п-н переходы совпадали и мощности транзисторов были одинаковы и транзистор Т2 нужно установить на радиатор площадью 5-8 см2, потому что в состоянии покоя проходит ток 120 мА и будет нагревать транзистор Т2, что может привести к перегреву или вовсе сгореть. (например, Т1 можно поставить КТ361, КТ3107, а Т2 ставим КТ805, КТ815). В качестве радиатора прикрутите любую алюминиевую или медну пластину, чтобы был хороший теплоотвод. Для более мощных усилителей можно применить кулер, который будет охлаждать радиатор. Цепь обратной связи состоит из элементов R6, R7, С5. Транзистор Т2 работает в режиме класса А. Резисторы R1 и R2 должны быть не менее2 ват, остальные резисторы по 0,25 ват.

Теперь рассмотрим источник питания для питания усилителя. Если вы собираетесь питать от сети, то вам обязательно нужно будет собрать питающий блок питания (источник питания). Трансформатор любой небольшой током вторички не менее 250 мА и напряжением вторички 16-24 вольт. Далее собираем выпрямитель напряжения, который можно собрать из 4 любых диодов, которые рассчитаны на токи не менее 250 мА и напряжение 25 вольт (но всегда лучше брать с запасом?). А можно приобрести готовый диодный мост на радио рынке. Далее после диодного моста собираем стабилизатор напряжения. Стабилизатор напряжения нужен для того, чтобы при басах звук в наушниках не проседал, т.е. чтобы напряжение не скакало и при этом звук не искажался. Транзисторы установить любые средней мощности, например: КТ805, Кт817, КТ815, КТ803. Транзистор обязательно крепим на радиатор. Далее, конденсаторы С4, С5, С6 служат в качестве фильтра, которые убирают шумы. Резисторы R4 и R5 играют роль ограничения тока на базу транзистора, тем самым установив определенный коэффициент усиления. К базе транзистора мы видим стабилитроны. Если нам нужно напряжение 15 вольт на выходе, то ставим стабилитрон на 15 вольт, если на 20 вольт, то ставим на 20 вольт, но в данном случае на 15 вольт. Мы видим 2-а стабилитрона марки Д814А, которые соединены последовательно и каждый из которых рассчитан на напряжение 7,5 вольт (т.е. в сумме мы получаем 15 вольт (7,5+7,5=15)). Еще обратите внимание, что напряжение, подаваемое на стабилитроны должно превышать на 1-1,5 вольта для нормальной их работы. Схема БП ниже:

Если вы хотите еще большего качества звучания, то советую собрать вам еще одну небольшую самую простую схемку, которая называется регулятор тембра. Регулятор тембра поможет вам корректировать музыку/звук при прослушке (например, можно прибавить больше басов или наоборот вообще убрать их и так можно делать с любой частотой). Глубина регулирования частот такой схемки составляет 20 Децибел. В данную схему внесен дополнительный каскад на транзисторе (транзисторы КТ315, КТ342), который компенсирует потери напряжения для нормальной работы усилителя. Питать эту схему будет от стабилизатора, которым питаем усилитель. Просто нужно параллельно питающим проводам усилителя подключить питающие провода нашей схемки. Резисторы по 47 кОм, если для стерео, то сдвоенные. На выход нужно будет установить добавочное сопротивление, так как выход очень чувствительный и мы должны погасить эту чувствительность. Резистор подбираем в пределах 10…150 кОм до наиболее качественного звучания. Принципиальная схема темброблока:

Теперь подключаем в звуковой плате темброрегулятор, после темброрегулятора подключаем усилитель и с усилителя идем на наушники)) Усилитель не требует ни какого налаживания – все работает сразу! И самое главное, провод который идет со звуковой платы на усилитель/темброрегулятор, этот провод должен быть экранирован чтобы уменьшить фоновый звук. Экранировка представляет собой провод, который окружен металлической сеткой. Плюсовой провод пускаем внутрь, а минусом экранируем плюс, т.е. минут припаеваем к сетке этой.

Небольшой гитарный усилитель на основе JFET-транзисторов и микросхемы LM386 в усилителе мощности на 1 ватт, можно собрать по приведённой далее схеме и инструкции. Входные каскады предусилителя на двух транзисторах J201 обеспечивают почти ламповый звук, регулируемый темброблок имеет большой диапазон, а мощный ОУ LM386 с выходным каскадом может раскачивать небольшой динамик или любые наушники. Этот проект идеально подходит как небольшой самодельный , со всеми основными функциями фирменных аппаратов:

• Тон/громкость/усиление регулируются.
• Динамик/наушники на выходе.
• Входы для гитары/mp3.
• 9 В DC питание - стандартный входной разъем.

Схема электрическая гитарного усилителя

Рисунок печатной платы (файла нет)

Схема может быть условно разбита на 5 блоков: входной каскад на JFET транзисторах, регулятор тембра, предусилитель, усилителя мощности на LM386 и блок питания. Входной каскад изолирует усилитель от гитары, сохраняя при этом качество сигнала. Затем регулятор тембра формирует желаемую форму АЧХ, добавляя при необходимости больше басов/высоких частот.

На JFET транзисторах предварительный усилитель будет увеличивать сигнал после регулятора тембра и готовить его к усилителю мощности, в итоге получая до 1 Вт. Дополнительный вход AUX/MP3 позволяет подключать метроном, МР3-плеер, поддержку внешних аудиотреков.

Блок питания УНЧ

БП выдаёт 9 вольт на всех элементы схемы, также тут имеется защита от обратной полярности подключения и дополнительно установлен фильтр, чтобы удалить малейший шум.

Разъем CONN4 может принять любой тип адаптера на 9 В (отрицательной полярности), он автоматически отключит аккумулятор от схемы, когда внешний сетевой адаптер 9В будет в него подключен.

Стерео Jack входного сигнала гитары используется как выключатель, подключая клемму (-) батареи на массу, когда электрогитара подключена.

Диод D1 - защита усилителя от случайного обратного соединения питания. Светодиод D2 загорается, когда батарея 9 В или адаптер + гитара подключены. Ставьте резистор R14 сопротивлением побольше, чтобы минимизировать ток.

Громкость на входе AUX регулируется с внешнего устройства, это сделано для простоты схемопостроения и чтобы уменьшить уровень возможных помех.

Выходной аттенюатор LM386

Выходная мощность у LM386 слишком высока для наушников для этого сигнал можно ослабить. Частотная характеристика выходного аттенюатора:

Как видите, выходной аттенюатор изменяет АЧХ, уменьшая количество ненужных басов в наушниках. Без аттенюатора (фиолетовый участок): фильтр низких частот, образованный С7 (220uF) и динамиком (будем рассматривать его как 8 Ом), частота среза 90 Гц (рассчитывается как FC=1/(2nRC)), и гармоники ниже 90 Гц будут ослаблены.

Настройка

На этой электросхеме показаны нужные напряжения в контрольных точках схемы, которые должны быть при безошибочной сборке.

Обсудить статью ГИТАРНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ ДЛЯ НАУШНИКОВ