Усилитель для наушников на биполярном транзисторе.

[shura1959]

Повозившись с «некоторым количеством» схем ушных усилителей, решил сделать пуристскую схему (хотя совсем пуристически - это подключить наушники прямо к выходу источника). Параметры схемы выбирались из расчёта иметь 2,6В амплитудного значения напряжения на 32 Омной нагрузке.
Для приличия снял спектрограмму на частоте 1 кГц, правда при выходном сигнале амплитудой 1,2В; при бОльшей амплитуде почему то заметно вырастают собственные искажения звуковой карты.
АЧХ от 10Гц до 800кГц показана из симулятора.

Далее - моё мнение о деталях, и степени их участия в звуке в порядке убывания значимости (но многое на уровне «вкусовых пристрастий»):

1. а) Транзистору очень желательно иметь линейную зависимость h21 от Iк в районе 100…150мА примерно до 300мА, с бэтта не менее 300 при входном сопротивлении усилителя около 5кОм (хотя можно и меньше со снижением входного сопротивления соответственно). Были перепробованы практически все имеющиеся у меня, и приобретённые для этого случая транзисторы (с учётом режимов). Предпочтение было отдано 2SC3279 Toshiba и 2SD965 Panasonic, далее 2SD734 Sanyo. Весьма хорошо звучал отечественный КТ602, с током покоя 50мА.

б) В качестве источника питания был выбран аккумулятор от ИБП. Из имеющихся у меня аккумуляторов CS3, два от ИБП Ippon сделаны в Китае, и один от APC во Вьетнаме. АРС звучит замечательно, два других заметно хуже, маркировка отличается размерами букв, возможно, это подделка под CS3.

2) а) Выходной электролит был выбран фирмы Weston (USA) 4700uF 16В, немного другой характер звука, но тоже весьма хорошо у Rubycon СЕ 1000uF 40В и Hitachi HU3 1000uF 100В, далее Hitano 3300uF 35В, Nichicon CD 2200uF 25В, ВС S7 (Philips) 2200, отечественные К50-29В 2200мФ 16В.
б) Разделительный конденсатор, и конденсатор фильтра шумов стабилитрона К71-4В 10мкФ 160В, здесь же К40У-9, но нужно много в параллель (не годится по конструкционным соображениям, и много паек). Далее SMD-шная Wima 2,2uF 63В с модификацией полиэтиленфталатного диэлектрика на 105грд.С (с2012г не выпускается), Audiofiller МКР 2,2uF 400В, Wima МКР10 2uF 630В несколько в параллель, далее МКР различных «знаменитых» «Noname» контор, потом электролиты.
в) Резистор в эмиттере мощностью не менее 2Вт, самый лучший – безиндукционная катушка из медной проволоки Ф0,1мм, затем манганиновая проволока, потом МРХ, с6-5ва-56,2 Ом-0,5% SMD, С5-5В, С2-29, ПЭВ, MF, ВС, .
г) Остальные резисторы БЛП, затем С2-29, MF, ВСа-0,125 ,.

3) Провода. Случайно в ящике обнаружил РК75-3-31 70-х годов; использовал его как питающий, межблочный, из него же сделаны соединительные провода. Затем, из протестированных, с хорошим результатом 20 летней давности KimberCable, VampireWire, 50-омный коаксиал от SONET TECHNOLOGIES RG 58C/U.P.S. Для экспериментов, дотошного пристрастия к поискам, успокоения восприятия, разумного фанатизма, и просто попробовать поисследовать тему с направлениями компонентов и проводов.

Буду рад добрым советам, ценным замечаниям, и плодотворным обсуждениям.
Александр.
------------------------------------------------------
P.S. 1) 19.05.2015г. Небольшой отчёт о проделанной работе в посте №179 https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post2057688
2) 08.02.16г. В посте 188 https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post2169152 приведена практически "безвозбудная" схема данного усилителя, и бонусом возможные варианты использования р-п-р транзисторов.

[shura1959]

Сообщение от shura1959
полевик даёт нужное входное сопротивление, сток J1, нагруженный на источник тока, даёт хорошую линейность
Основная нагрузка там - биполяр, т.е. порядка 5 ком (и выше) в зависимости от сопротивления ушей, что тоже в принципе не мало.

jett, спасибо, с Вашей помощью нашёл опечатку: не сток, а исток J1нагружен на источник тока, образованный переходом БЭ Q1 и резистором R92, с током примерно 6мА и эквивалентным сопротивлением по моим подсчётам 300...1000 кОм.

Да практически и не проходит

И приборы и симулятор,да и здравый смысл показывают, что через ИТ, ИН, интеграторы проходят небольшие сигнальные токи и напряжения (а как же бы оно иначе работало?) со своим искажениями, которые на слух мне нравятся меньше, чем искажения пассивных элементов.

С37, 38 увеличить и зашунтировать одинаковыми резисторами, скажем по 10 ком, т.е. затвор (через резистор, например 47 ком) будет привязан к пол-питания и "земле" одновременно. Конденсатор на входе становится ненужным. Ток покоя выставляется подбором R86.

Это отличная идея для предложенной dalidovich схемы.

[EDDiE]

Пробовал на полевике и резисторе, склонился к стабилитрону, электорлит в цепи смещения звучит заметно хуже плёночника. С оказией планирую поискать малошумные стабы, чтобы и плёночник убрать из цепи смещения. Подскажите, пожалуйста, может знаете, типы, брэнды?

Из легко доставаемых, можно применить стабы серии BZX. Или LM329, TL1431...
Можно поставить несколько зелёных или красных светодиодов d-3мм, (не китайских сверхярких).
Можно сделать так http://s1.stuffed.ru/y2015/04-12/0/232527.jpeg
Или так https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=2229

[dalidovich]

jett, Большое спасибо.
Т.е. получается

R86 примерно 150 Ом.
А как в схему вместо 2sk170 заменить на IRF510?
Если паралелить транзисторы, то примерно так?

Третий файл немного для других целей, не могу удалить.

[dalidovich]

shura1959, А наши с2-10 резисторы в эмитер пробовали, они ВЧ, прецензионные и безиндуктивные?

[jett]

jett, спасибо, с Вашей помощью нашёл опечатку: не сток, а исток J1нагружен на источник тока, образованный переходом БЭ Q1 и резистором R92, с током примерно 6мА и эквивалентным сопротивлением по моим подсчётам 300...1000 кОм.

Пожалуйста. Что там опечатка я заметил, но не в этом дело. Резистор действительно выступает здесь в качестве ИТ, но база БП потребляет сигнальный ток, меньший выходного в бэтта раз, отсюда и получается нагрузка для входного ПТ, о которой я писал.

[Semigor]

Один активный элемент на пути сигнала конечно лучше двух.

Но, меня смущают некоторые нюансы:

1. Выходное и входное сопротивление будет заметно меняться в зависимости от положения РГ.
2. На транзисторе 2SC3279 рассеивается мощность 0,9Вт при допустимой 0,75Вт.
3. Через стабилитрон Д814В течет ток 39мА при допустимом 32мА.
4. 3В амплитуды на 20 Омной нагрузке эта схема дать не может - максимум 2.

P.S.
1. С этим можно смириться
2. Снабдить транзистор радиатором в виде медного "флажка".
3. Просто уменьшить ток через стабилитрон.
4. С наушниками 32 Ом будут обещанные 3В амплитуды.

[jett]

А как в схему вместо 2sk170 заменить на IRF510?

Если на входе применять IRF510, то биполяр вообще не нужен. Имеет смысл в этом случаи собрать по топологии Чуффоли.

---------- Сообщение добавлено 21.50 ---------- Предыдущее сообщение было 21.39 ----------

jett, Большое спасибо.
Т.е. получается

Да нет. Не получается. Это я поторопился, работать оно не будет. В конечном итоге тут все сведётся к той же схеме Семигора, только с ПТ на входе. При желании можете так и сделать.

[shura1959]

Из легко доставаемых, можно применить стабы серии BZX. Или LM329, TL1431...
Можно поставить несколько зелёных или красных светодиодов d-3мм, (не китайских сверхярких).
Можно сделать так http://s1.stuffed.ru/y2015/04-12/0/232527.jpeg
Или так https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=2229

Спасибо за предложенные варианты
1) Посмотрел Филипс BZX55C8V2 ,BZX84C 10V Diotec Elektronische, Филипс BZV85, импеданс приемлемый, шумы, правда, не оговариваются, не думаю, что будет лучше 814-х, но как-нибудь попробую, в наших магазинах что то есть.
LM129/LM329, Guaranteed 1Ohm Maximum Dynamic Impedance, Guaranteed 20uV Maximum Wideband Noise – вот это интересный стаб, при случае попробую.
2) Со светодиодами попробую, они есть.
3)Смущает электролит в слаботочной цепи питания базы, хоть дальше и стоит СД «стабилизатор», все мои (давнишние правда) пробы «правильных фильтров» с большой тау на электорлитах играли хуже плёнки, ещё ток 1,5мА через светодиод, вроде маловато, но исправимо.
4) Это вариант с большим количеством активных элементов. Пробовал давненько TL431, резисторы + ист. тока, всё это звучит хуже параметрических и пассивных (в моём исполнении возможно).

[ибуки]

попробуй в схему из первого поста транзистор 2SD2165, у него бэтта больше 1000 и не дарлингтон

[shura1959]

1. Выходное и входное сопротивление будет заметно меняться в зависимости от положения РГ.
2. На транзисторе 2SC3279 рассеивается мощность 0,9Вт при допустимой 0,75Вт.
3. Через стабилитрон Д814В течет ток 39мА при допустимом 32мА.
4. 3В амплитуды на 20 Омной нагрузке эта схема дать не может - максимум 2.

P.S.
1. С этим можно смириться
2. Снабдить транзистор радиатором в виде медного "флажка".
3. Просто уменьшить ток через стабилитрон.
4. С наушниками 32 Ом будут обещанные 3В амплитуды.

Здравствуйте Игорь. Спасибо за подробный анализ. За некоторые пункты оправдаюсь (постараюсь быть честным, не юлить и не вилять ).
1) Входное и выходное сопротивление меняются, смиряемся с этим.
2) По мощности рассеивания транзистора действительно перегруз, поначалу всё было на радиаторах (уже писАл про них #6), потом показалось (может быть), что без радиаторов звучит лучше, посему «малость» нарушаю требования. В реальности ток покоя у меня 150мА, но в принципе, и 125 мА достаточно, громкости хватает.
3)Ток через стабилитрон превышен сознательно, ибо при понижении напряжения аккумулятора, ток через стаб уменьшается и растёт дифференциальное сопротивление. В реальности напряжение аккумулятора после зарядки около 13 В, поэтому, если «по честному» считать, надо и это учитывать. Кстати, насчёт макс тока 814-го, у меня в справочнике опечатка, и макс токи приведены для температуры 35грдС, хотя стандартно должно быть 25грдС.
4) Спасибо, привёл описание и схему в соответствие. На 32 Омах при токе покоя 150мА нижняя полуволна ограничивается снизу на уровне -2,6В, если брать среднюю точку за 0В.

Если паралелить транзисторы, то примерно так?

Да попробуйте так.

с2-10 резисторы в эмитер пробовали, они ВЧ, прецензионные и безиндуктивные?

Пробовал, их звук мне не очень понравился, вообще некоторые плёночные резисторы со сложным составом плёнок типа кермет, РС звучат не очень, хотя есть и достаточно хорошо звучащие С2-29, с6-5ва.
Из общих соображений по Вашей схеме: исходя из темы данной ветки и здравого смысла, наверно, правильнее будет идти от простого к сложному, поэтому может Вам лучше собрать для начала повторитель на одном транзисторе, настроить режимы, послушать, затем на двух параллельных, а потом из получившейся схемы совместными усилиями вставить в схему полевик.

---------- Сообщение добавлено 11.47 ---------- Предыдущее сообщение было 11.34 ----------

попробуй в схему из первого поста транзистор 2SD2165, у него бэтта больше 1000 и не дарлингтон

Спасибо, да, интересный транзистор, и даже в наших магазинах числится, попробую с оказией. Пробовал пару штук супербетта приборов, звук меня не вдохновил, дарлингтоны тоже.

[dalidovich]

jett, Да первая схема нерабочая, уже успел спаять на коленке. Подскажите как переделать схему Семигора. Пока bsp129 из китая не дошли. Хочется спаять на irf510 плюс 2SD965, скорее всего куплю 2SD2165 и 2sd965 сегодня, может на них схему переделать.
Спасибо.

[jett]

Хочется спаять на irf510 плюс 2SD965

dalidovich, если применить irf510, то в биполяре нет необходимости, уже писал. Соберите просто на одном полевике и всё. Смещение нужно будет задать около 4 В, судя по ДШ.

---------- Сообщение добавлено 22.26 ---------- Предыдущее сообщение было 22.24 ----------

при понижении напряжения аккумулятора, ток через стаб уменьшается и растёт дифференциальное сопротивление.

В вашем случаи никакого вреда в этом практически нет.

[EDDiE]

2) По мощности рассеивания транзистора действительно перегруз, поначалу всё было на радиаторах (уже писАл про них #6), потом показалось (может быть), что без радиаторов звучит лучше, посему «малость» нарушаю требования. В реальности ток покоя у меня 150мА, но в принципе, и 125 мА достаточно, громкости хватает..

Что за чудо "без радиаторов звучит лучше"?
150мА, - и какая температура у радиатора?
У меня в ушнике NAZARa http://www.audio-perfection.com/forum/thread-187.html - 70-72мА и то радиатор неплохо греется, правда, он небольшой.

[ибуки]

при 12в питании и токе 150ма на транзисторе выделяется 0.9вт тепла,так что может и выдержит без радиатора,а лучше вероятно потому что при 100 градусах бэтта выше чем при 25(см график в даташите)

[shura1959]

В вашем случаи никакого вреда в этом практически нет.

Хотелось всё сделать по максимуму.

150мА, - и какая температура у радиатора?

У радиатора точно не знаю, палец терпит, значит градусов 50...60. Температура кристалла с радиатором примерно 130грдС, без радиатора примерно 230грдС (измерено по падению напряжения на PN-переходе БЭ). Максимально допустимая обычно 150грдС. Для домашних условий и эксперимента, думаю, ничего страшного .

Что за чудо "без радиаторов звучит лучше"?

Возможные варианты:
1)

лучше вероятно потому что при 100 градусах бэтта выше

2) Паразитные омические сопротивления ЭБК ниже;
3) Более линейная зависимость h21 от Iк;
4) "Лампы то горячие, и вон как играют хорошо" (С) Шутка.
5) Добавлю, чем горячее кристалл, тем меньше "тепловые" искажения;

[shura1959]

транзистор 2SD2165

Приобрёл, попробовал в макете, неожиданно для супербетта звучит хорошо, мощностные параметры отличные- рассеиваемая мощность 2Вт, можно пробовать с бОльшим током покоя.

[dalidovich]

shura1959, А схему покажите, хочу спаять. Спасибо за труды.

[shura1959]

схему покажите, хочу спаять.

Схема в 1-м посте. Для тока покоя 200мА R6 будет 30 Ом, R5 - около 30...50кОм. R5 нужно подобрать: вместо R5 впаять переменник 200...500кОм, выставить на эмиттере Т1 напряжение 5,5...6,5 Вольт после прогрева схемы, и заменить R5 постоянным хорошо звучащим типом ближайшего номинала.

[shura1959]

Спасибо за труды.

Да не за что, самому интересно.

[jett]

Приобрёл, попробовал в макете

А 2SC4793/5171, BD139 пробовали?

---------- Сообщение добавлено 00.28 ---------- Предыдущее сообщение было 00.24 ----------

входном сопротивлении усилителя около 5кОм

Надо бы учитывать и РГ, а это уже от 1 ком. Далеко не каждый источник будет нормально работать, т.е. потребуется пред. А там опять транзисторы/оперы...