All-Hi-Fi лучшие обзоры Hi-Fi-техники

Hi-Hi-PC.ru Hi-Fi-звук на компьютере
LUNCH BOX
В статье подробно рассказывается про устройство усилителя для наушников LUNCH BOX (Laconic AK-02). Приводятся его технические характеристики, принципиальная и монтажная схемы, а также рекомендации для самостоятельной сборки.

ВВЕДЕНИЕ

Усилители для наушников, как самостоятельный вид, являются сравнительно молодым классом аудиоустройств. До появления отдельных усилителей для наушников практически любой аудиоисточник имел выход на наушники, но всерьез они не рассматривались. В последнее время в большинстве CD и DVD плеерах их просто нет. Наушниковые выходы интегральных усилителей тоже не особо радуют, т.к. выполнены по упрощенной схеме (как правило просто установлен гасящий резистор). Выходы компьютерных звуковых карт, несмотря на их особую необходимость, вообще нельзя рассматривать как достойное решение. И это несмотря на то, что высококачественные наушники могут быть применены как первый шаг от дешевой компьютерной акустики к High-End системам, если по каким-либо причинам покупка или изготовление серьезной акустической системы проблематична. Аргументом в пользу наушников является то, что они могут обеспечить очень высокую верность воспроизведения, иногда недостижимые акустическими системами, стоимостью на два порядка выше чем комплект «усилитель-наушники», а также то, в некоторых случаях замены наушникам просто нет.

LUNCH BOX

В настоящее время парк высококачественных наушников довольно широк. Несмотря на довольно высокую стоимость, они все-же гораздо дешевле, чем акустические системы с аналогичными качественными параметрами, и соответственно более доступны.

С ламповым усилителем рекомендуется использовать высокоомные (120-600 Ом) наушники самого высокого класса.

LUNCH BOX

Основные особенности усилителей для наушников

Перечислим основные особенности усилителей для наушников:

  • Усилитель должен работать от линейного выхода CD/DVD плеера, звуковой карты компьютера, соответственно должен иметь небольшой коэффициент усиления. Современные источники сигнала имеют высокий уровень на линейном выходе (до 2 В).
  • В усилителях не требуется добиваться низкого взаимопроникновение каналов, более того, увеличение этого параметра даже улучшает звуковую картину, до определенного предела, естественно.
  • Для усилителей, из-за особенностей конструкции излучающих элементов наушников, не очень принципиален коэффициент демпфирования.
  • Усилители, из-за высокой чувствительности подавляющего большинства наушников требуют очень хорошей фильтрации питания.
  • Усилители, как правило, не нуждаются в присутствии в своем составе темброблоков.
  • Усилители, в подавляющем большинстве, допускают применение в выходных каскадах маломощных приемо-усилительных ламп.




[pagebreak]

Схема усилителя «LUNCH BOX»

Усилитель выполнен на трех радиолампах (6Н3П и 2х6Н24П) по однотактной (SE), гальванической межкаскадной связью. Первый каскад (предварительный усилитель) двойного триода 6Н3П, второй каскад (выходной повторитель) – на лампе 6Н24П.

Схема усилителя «LUNCH BOX»

Радиолампа 6Н3П, несмотря на свое высокочастотное назначение, в предварительном каскаде ведет себя как очень неплохой линейный усилитель.

Описание схемы усилителя

Первый каскад - резистивный усилитель напряжения, выполненный на лампе 6Н3П.

Сетка лампы VL1 непосредственно соединена с движком переменного резистора R1, без переходного конденсатора. Для предотвращения неуправляемых токов в лампе VL1 в случае отрыва движка резистора R1, в сеточную цепь введен шунтирующий резистор R2. Анодной нагрузкой первого каскада является резистор R3. Катодный резистор R4 не зашунтирован конденсатором, образуя местную ООС, что линеаризует каскад и уменьшает коэффициент усиления.

Второй каскад – это каскодный катодный повторитель [1]. Выходное сопротивление такого катодного повторителя ниже выходного сопротивления обыкновенного катодного повторителя на величину u (u-коэффициент усиления лампы).

Верхняя половина лампы VL2 работает в режиме обыкновенного катодного повторителя, катодной нагрузкой которой является нижняя половина лампы VL2. Причем напряжение, противофазное входному сигналу, снимается с анодного резистора R3, и через конденсатор C2 подается на сетку нижнего триода VL2. Это напряжение управляет анодным током лампы, который совпадает по фазе с входным сигналом. Таким образом образуется местная ПОС, позволяющая снизить выходное сопротивление и увеличить коэффициент передачи каскада.

В катодной цепи нижнего триода VL2 установлен резистор автосмещения R6, зашунтированный конденсатором C2, что уменьшает суммарное выходное сопротивление каскада.

Сетка верхнего триода непосредственно соединена с анодом лампы VL1. На аноде VL1 должно быть примерно Uпит/2, тогда на выходе второго каскада будет Uвых=(Uпит/2)-U смещ

Низкое выходное сопротивление такого каскада сохраняется при работе в линейной области, а диапазон линейной работы определяется анодным резистором R5. При увеличении величины R5 уменьшается выходное сопротивление и диапазон линейной работы каскада по напряжению. При увеличении сопротивления R5 - соответственно наоборот. Таким образом, подбором этого резистора можно более тщательно подогнать динамический режим усилителя под конкретные наушники.

Нагрузка (наушники), подключены к усилителю через блокирующие электролитические конденсаторы C3. Сторона конденсатора со стороны нагрузки соединена с землей через выравнивающий резистор R8. Этот резистор необходим для предотвращения разряда конденсатора C3 через излучатели наушников. Он выполняет защитную функцию, имеет гораздо большее сопротивление, чем сопротивление нагрузки, и влияния на параметры усилителя практически не оказывает.




[pagebreak]

Параметры и цоколевка радиоламп

Табл.2
Характеристика6Н3П6Н24П
Напряжение/ток накала6,3В/0,35А6,3В/0,3А
Крутизна5,912,5
Коэффициент усиления3636
Ток анода8,515
Напряжение анода15090
Цоколевка

Электрические параметры усилителя:

Табл.3
ХарактеристикаПараметрПримечание
Коэффициент усиления~7При нагрузке 300 ом
Амплитудно-частотная характеристика10-55000 ГцПри неравномерности 1 dB и активной нагрузке 220 ом
Входное сопротивление100 комЗависит от примененного R1
Выходное сопротивление40 омПри выходном сигнале 1,5 вольт
Максимальный неискаженный сигнал20vБез нагрузки
5vС активной нагрузкой 300 ом
4vС активной нагрузкой 220 ом
3vС активной нагрузкой 150 ом

Фильтр питания

Как указывалось выше, источник питания усилителей для наушников должен иметь высокий коэффициент фильтрации. Если коэффициент фильтрации будет мал, из-за высокой чувствительности наушников слушатель будет прекрасно слышать фон переменного тока, а также все процессы, которые происходят в электросети. Для примера можно сказать, что пульсации напряжения питания 10-20 мВ очень хорошо слышны в наушниках Beyerdynamic DT770.

Хотя в этом усилителе применен простейший активный транзисторный фильтр, удалось получиль высокие характеристики фильтрации благодаря примененному высоковольтному транзистору КТД8252 с высоким коэффициентом усиления (табл.4)

КТД8252

КТД8252

Табл.4
ПараметрУсловное обозначениеВеличина
Напряжение коллектор-база предельноеUкбо (В)350
Напряжение коллектор-эмиттер предельноеUкэо (В)350
Ток коллектора постоянный предельныйIк (А)15
Температура переходаTj (С)65/+150
Статический коэффициент передачи токаh21Э600-2000

В выпрямителе, для снижения помех, вызванных переходными процессами при переключении диодов, применен диодный мост на ультрабыстрых диодах. Применение этих диодов значительно уменьшает амплитуду помехи (игл). Для уменьшения фона в цепь накала введена искусственная средняя точка, на которую подается небольшое постоянное напряжение. Конденсаторы C7 и C8 предотвращают проникновение импульсной помехи по цепи накала.




[pagebreak]

Конструкция

Усилитель «LUNCH BOX» собран на двух односторонних печатных платах PCB01 и PCB02 размером 58х130 мм (фото 1). Ламповые панельки впаиваются со стороны фольги.

Основу конструкции составляет усилительный модуль (фото 1), который состоит из двух печатных плат(фото 3), соединенных между собой скобами (фото 2)

LUNCH BOX
Фото 1 Усилительный модуль

LUNCH BOX
Фото 2 Скобы

LUNCH BOX
Фото 3 Печатные платы

Топология и расположение элементов на платах PCB01 и PCB02 показаны на рис.1 и рис.2

LUNCH BOX
Рис.1 Нижняя печатная плата

LUNCH BOX
Рис.2 Верхняя печатная плата

Платы электрически соединяются между собой гибкими монтажным проводами. Корпус усилителя состоит из четырех элементов: передней и задней панелей (фото 5), нижнего и верхнего полукорпуса (фото 6).

LUNCH BOX
Фото 4 Передняя и задняя панели

LUNCH BOX
Фото 5 Верхний и нижний полукорпус

Настройка

После сборки необходимо проверить напряжение на сетке лампы VL2 и VL3 (ножки 6). Напряжение должно быть примерно половина величины источника питания. Далее, для предотвращения выхода из строя наушников необходимо проверить наличие постоянного потенциала на выходе, на разъеме наушников, напряжение должно отсутствовать. В других настройках, при исправных деталях и правильном монтаже эти усилители как правило не нуждаются.

Примечание: Некоторые экземпляры 6Н3П повышенный уровень фона, соответственно требуется отбор лампы по минимуму фона

Предупреждение:

  1. После включения несколько минут в фильтре происходит переходной процесс, во время которого в наушниках слышен сильный фон переменного тока.
  2. Транзисторы фильтра питания выходят из строя в случае короткого замыкания в цепи питания. Не разряжайте конденсаторы питания методом короткого замыкания.
  3. Избегайте включения усилителя без лампы входного каскада.
  4. Перед любыми изменениями в схеме убедитесь в отсутствии высокого напряжения на электролитических конденсаторах.


Усилитель «LUNCH BOX» выпускается как в виде готового изделия, так и в виде полного конструктора под наименованием АК-02.





г.Москва,1-й пр-д Перова Поля, д.8
тел. (495) 368-95-60
8-916-674-8123
Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
ICQ 271864472



Дополнительные фотографии






Добавить комментарий