Circuito UCH para fones de ouvido de alta impedância em microcircuitos. Amplificador de fone de ouvido baseado em um chip especializado TPA6120. Fonte de alimentação ULF

Se você tem ouvidos de monitor bacanas e um celular antigo com MP3 player que não consegue “bombear” os fones de ouvido, então este artigo é para você!

Na verdade, o que é necessário para montar o amplificador:

Conjunto mínimo:

1. O próprio Micra TDA 2822(também pode ser modificado 2822 M/S ou seu equivalente KA 2209)
2. 4 capacitor eletrolítico 16v – 100 mf(bem, em geral, os Conders são como manteiga no mingau - quanto maior, melhor, mas para fones de ouvido de 100 mf há uma excelente relação tamanho/qualidade)
3. A fiação é mais leve, multicolorida de 20 a 25 cm é suficiente para a cabeça.
4. Ferro de soldar e tudo para soldar
5. mãos retas e cabeça sóbria são bem-vindas :)

Conjunto expandido (opcional):

• fone de ouvido (pode ser retirado de um rádio chinês)
• pequeno interruptor (do mesmo rádio)
• anéis de ferrite (podem ser arrancados de amplificadores de antenas de “grade”)
• Textolite e tudo para sua gravação
• Ferro velho
• Perfure com broca fina

impressora a laser, textolite e tudo para gravar (se desejar montagem em placa)

Vamos passar para a montagem: Para quem não quer se preocupar com placas de circuito impresso, pode montar o amplificador por montagem saliente, ou seja, flutuando sem placa, mas a estrutura ficará frágil e você terá que se esconder em uma caixa ou ainda montar em uma tábua.

Montamos usando instalação articulada de acordo com o diagrama

Para coletá-lo na placa você precisará de textolite, primeiro limpe com álcool ou qualquer outro líquido desengordurante e deixe secar.

Depois de desenhá-lo, simplesmente copiamos nosso diagrama várias vezes.

Faço isso para que, depois de transferi-lo para o textolite, eu possa selecionar a versão de maior sucesso e gravá-la para não reimprimi-la.

Aparamos as bordas para que não interfiram em nós.

É aconselhável não tocar na lateral onde existe a vedação.

Em seguida, aplicamos o lado impresso do papel no lado limpo do PCB e pressionamos tudo com um ferro aquecido (ajuste o ferro no máximo) por 20 a 25 segundos. Não pense que segurá-lo por muito tempo melhorará o toner; pelo contrário, ele ficará quebradiço e esfarelado.

À medida que o papel vai ficando molhado, retire-o com leves movimentos circulares usando uma espécie de bolinhas.

Mais uma vez, enxágue bem a placa (para remover qualquer fiapo).

A seguir, diluímos uma solução de cloreto férrico (vendido em mercados de rádio). Desculpe, mas naquele momento a carga no meu corpo morreu..... e eu estava com preguiça de esperar que ele carregasse quando a solução CJ já estava esfriando...
Jogamos nosso tabuleiro na solução.

O tempo de gravação depende da temperatura do líquido e da sua saturação com líquido líquido.

No entanto, a placa após a gravação fica assim:

Lavamos o toner dos rastros e estanhamos (para quem está no tanque cobrimos com uma camada de estanho).

Antes de estanhar eu cubro a placa
Depois disso, a placa pode ser perfeitamente estanhada com uma solução de álcool e colofónia. A foto mostra claramente como minha prancha está horrível, tudo porque quando lavei o toner após a gravação, esfreguei algumas vezes com uma lixa, para que algumas marcas ficassem rasgadas em alguns lugares e para que não houvesse quebra. no circuito, deixei uma camada grossa de estanho (mas quando é mais fina ainda fica mais bonita). Em seguida, fazemos furos e montamos.

Acho que não haverá mais problemas. A foto mostra que o microcircuito está instalado na lateral dos trilhos, isso não é totalmente correto, fiz isso porque encontramos muitos microchips que não funcionam no mercado e não foi muito conveniente soldá-los no outro lado (você rasgaria a pista ou outra coisa) eu tive que perverter. Eu uso esse amplificador para ouvidos de computador, ele é invisível, então não me esforcei muito para deixá-lo bonito.

O TDA2822 é um amplificador de áudio integrado que pode ser usado no modo mono ou estéreo. O amplificador deste chip é destinado a aplicações onde é necessária pequena amplificação de áudio, com baixo consumo de corrente, por exemplo, pode ser usado como amplificador de fone de ouvido. Eu tenho esses fones de ouvido, eles tocam normalmente no computador, mas ao ouvir música no telefone claramente não há energia suficiente, conectando esse amplificador o volume aumenta significativamente e ainda resta alguma reserva.

Tensão de alimentação: 1,8 – 15 Volts
Potência máxima de saída: 1,4 watts
Consumo atual em carga: R=32Ohm E você = 6 V em modo de descanso 0,1 mA, e durante a operação ele flutua dentro 10-20ma.

Logo acima você vê um pequeno circuito amplificador usando um TDA2822. O volume do som pode ser ajustado usando um resistor variável de 10 kOhm. Uma fonte de alimentação de 12 volts será ideal para alimentar o circuito (ela terá a maior potência de saída, sem incluir a impedância do alto-falante), mas funcionará com menos tensão. O microcircuito não aquece, portanto não há necessidade de usar dissipador de calor. Na primeira placa existem parafusos grandes separados para entrada, saída e fonte de alimentação.

A placa de circuito impresso pode ser baixada aqui:

Aqui está outro diagrama de circuito para conectar este microcircuito, além de duas placas de circuito impresso, que são mais convenientes para fazer um amplificador de fone de ouvido, uma delas possui resistores inferiores e capacitores de montagem em superfície, e a segunda possui DIP. As trilhas para soquetes para conectores de 3,5 mm são desenhadas neles; você pode editar facilmente as trilhas e pontos para se adequar aos seus conectores; Com essa placa, você precisa conectá-la ao telefone (fonte do sinal de áudio) por meio de um fio especial com dois conectores e fones de ouvido, respectivamente, ao conector da placa.

(baixar: 1406)

Decidi fazer um amplificador usando o segundo circuito usando resistores (10k, 4,7) e capacitores cerâmicos de montagem em superfície (smd) de 100nF. A foto mostra as trilhas desenhadas com tsaponlak e marcador de parment e a placa acabada após gravação em cloreto férrico.

Ajustar o volume do som da própria fonte de áudio vai te incomodar, no meu caso é o botão de volume do telefone, o alcance é muito pequeno. Para melhorar a mudança na intensidade do som, adicione um resistor variável em miniatura com uma resistência de aproximadamente 10-50 kOhm para regular a intensidade do áudio de entrada.

O gabinete NM5 com dimensões 57x38x19 e um preço ridículo era ideal para minha placa. A placa se encaixa perfeitamente; fazemos furos com o diâmetro necessário para os soquetes de entrada e saída. Ainda há espaço na habitação para uma fonte de energia. Na minha opinião, seria melhor colocar ali uma bateria de polímero de lítio junto com um módulo de carregamento, por exemplo, de USB. Como resultado, obtemos um amplificador excelente, conveniente e compacto para fones de ouvido e alto-falantes pequenos por um preço escasso.

Usei este amplificador para fones de ouvido de computador pequenos, o som ficou muito bom, mas em volume alto a qualidade do som cai visivelmente. Como você pode ver, montei o circuito usando um TDA2822 em um pacote DIP-8 e soldei um conector na placa por conveniência. A potência de saída vai depender da resistência dos fones de ouvido e da tensão de alimentação, não precisamos de muito, não queremos ficar surdos. É desejável que os alto-falantes tenham 2x1W/4 Ohm.

Há muito tempo que quero fazer um amplificador de fone de ouvido separado - não tive tempo, embora já tenha comprado fones de ouvido há dois anos. Nada de especial, Sennheiser HD 558, mas o som está em um nível aceitável para mim.
Revisei muitos diagramas e li muitas informações e fóruns. Queria que o circuito fosse simples e com som de alta qualidade. Pensando no que eu queria, cheguei à conclusão que os fones precisavam de relativamente pouca potência e algum tipo de amplificador operacional alimentado por transistores ou apenas um amplificador operacional poderoso com THD+N baixo, um “driver” por assim dizer, deveria ser adequado. E então apareceu um microchip da TI, especialmente projetado para esses fins, o TPA6120.

Em sua essência, é um amplificador operacional muito poderoso e rápido com um THD + N monstruosamente baixo (bem, pelo menos para mim). Depois de navegar um pouco no Google sobre várias inclusões e designs de microcircuitos, encontrei uma boa opção para mim em um site do radioamador tcheco Pavel Ruzicka. O microfone é conectado por meio de um circuito não inversor, com na entrada um potenciômetro de 50 kOhm da conhecida empresa japonesa ALPS. Decidi implementar apenas esta opção.

Circuito amplificador de fone de ouvido baseado em TPA6120 e fonte de alimentação

Minha versão do esquema

unidade de energia

Depois de estudar a ficha técnica do TPA6120, ainda fiz algumas alterações no circuito. Os chamados capacitores de bloqueio no original são de filme, mas a ficha técnica recomenda fortemente o uso de capacitores cerâmicos SMD, e até o mais próximo possível dos terminais de potência - para eliminar possível excitação do amplificador.
Na verdade, fiquei muito animado e com medo, o microcircuito tem ação muito rápida.

Esse temido PowerPAD foi derrotado.

Devido à falta de experiência na fabricação de PCBs dupla face, optou-se por fazer a placa unilateral. E então surgiu outro problema. Por ser muito potente para seu tamanho, o microchip possui em sua “barriga” uma almofada dissipadora de calor - PowerPAD, que é soldada à almofada sob o microcircuito e também serve como fio comum.
De alguma forma, afastei os pensamentos desagradáveis ​​​​e decidi que iria soldá-lo de alguma forma. Mas primeiro as primeiras coisas.

Comecei a procurar os componentes necessários e imediatamente ficou claro que os locais não tinham o TPA6120, muito menos o ALPS. O grande irmão chinês ajuda mais uma vez, encomendou um microcircuito TPA6120 e um potenciômetro ALPS no Aliexpress.
Comprei a caixa, o transformador e outros pequenos itens dos moradores locais. Depois que tudo estava em mãos, mais 4 meses se passaram até que eu pegasse... um ferro.

Ao projetar a placa amplificadora, prestei atenção especial na localização dos resistores de acordo com a ficha técnica, para que houvesse as menores distâncias das pernas das entradas e saídas aos resistores, para que não houvesse excitação. E agora as tábuas estão gravadas, furadas e estanhadas. E então comecei a pensar seriamente em como soldar esse PowerPAD complicado e o que fazer com ele em geral.

De volta à Internet. Encontrei uma solução interessante em um dos fóruns. Sem pistola de solda e placa de circuito impresso dupla face com furos metalizados, só há uma saída: faça um furo embaixo do microcircuito e através dele tente soldar um radiador caseiro ao PowerPAD do microcircuito.

Eu tentei esta opção sugerida: um furo de 1,5 mm é feito, um fio de cobre é retirado, estanhado e enrolado em uma espiral em torno de uma broca de 0,8 mm (enrolei em uma agulha) de 2 a 3 cm de comprimento. O microcircuito é posicionado e agarrado, a espiral é abaixada. o furo e tudo é frito com um ferro de solda de 40 watts, naturalmente com adição de solda e fluxo. O objetivo não é apenas soldar a hélice, mas também garantir que as bordas do bloco PowerPAD também sejam soldadas à placa de circuito impresso.

Aqui está meu sistema de refrigeração para o TPA6120. Você vê a estranha “primavera” no centro?

Segurei o ferro de solda por alguns segundos e deu tudo certo! Tudo acabou sendo mais simples do que eu pensava. Obrigado à gentil pessoa pela ideia!

Som

As placas estão prontas, conecto tudo com fios, verificação rápida. Não há saída constante, eu conecto meu DAC, Senheisers, ligo “The Dark Side Of The Moon” e divirto... Provavelmente, descrever o som e principalmente sua qualidade é uma tarefa ingrata, você só precisa ouvir por si mesmo .
No geral, direi que gostei muito do som em toda a faixa de frequência. De ouvido há um mínimo de distorção, para mim simplesmente não há. Eu costumava ouvir meus fones de ouvido Sennheiser HD 558 com placa de som integrada. Agora eu simplesmente não os reconheci! O baixo apareceu e o som ficou bem detalhado.

Total

Nós canta. Não há agitação e, graças a Deus, felizmente, todas as medidas foram tomadas para isso. Duvidei que a bobina dissipasse bem o calor, então deixei por uma hora com música em um volume decente, toquei na microbobina - parecia 30-35 graus. A bobina está quente, a almofada do verso também está um pouco quente, o que significa que a microbobina está soldada normalmente, o calor é bem dissipado e foi aí que me acalmei.

E começou a coisa mais difícil e dolorosa para mim - colocar tudo em uma mala. Algumas noites com furadeira, alicates, chaves de fenda, limas e muita linguagem obscena! Viva, coloquei as tábuas na caixa. O case acabou sendo grande demais para o amplificador, mas é conveniente de montar e parece mais sólido em uma caixa grande. Resta apenas uma tarefa: fazer inscrições no painel frontal. Mas essa é uma história completamente diferente.

Um pequeno amplificador de guitarra baseado em transistores JFET e um chip LM386 em um amplificador de potência de 1 watt pode ser montado usando o diagrama e as instruções a seguir. Os estágios de entrada do pré-amplificador em dois transistores J201 fornecem som quase valvulado, o controle de tom ajustável tem um amplo alcance e o poderoso amplificador operacional LM386 com um estágio de saída pode acionar um pequeno alto-falante ou qualquer fone de ouvido. Este projeto é ideal como um pequeno projeto caseiro, com todas as principais funções dos aparelhos de marca:

• Tom/volume/ganho ajustáveis.
• Saída para alto-falante/fone de ouvido.
• Entradas de guitarra/mp3.
• Alimentação de 9 V DC - conector de entrada padrão.

Circuito elétrico do amplificador de guitarra

Desenho PCB (sem arquivo)

O circuito pode ser condicionalmente dividido em 5 blocos: um estágio de entrada usando transistores JFET, um controle de tom, um pré-amplificador, um amplificador de potência no LM386 e uma fonte de alimentação. O estágio de entrada isola o amplificador da guitarra enquanto mantém a qualidade do sinal. O controle de tom molda a resposta de frequência desejada, adicionando mais graves/agudos conforme necessário.

Com os transistores JFET, o pré-amplificador aumentará o sinal após o controle de tom e o preparará para o amplificador de potência, recebendo em última análise até 1 Watt. Uma entrada AUX/MP3 adicional permite conectar um metrônomo, MP3 player e suporte para faixas de áudio externas.

Fonte de alimentação ULF

A fonte de alimentação fornece 9 volts para todos os elementos do circuito, também há proteção contra inversão de polaridade das conexões e um filtro adicional é instalado para remover o menor ruído;

O conector CONN4 pode aceitar qualquer tipo de adaptador de 9V (polaridade negativa), ele desconectará automaticamente a bateria do circuito quando um adaptador AC externo de 9V for conectado a ele.

O conector de entrada estéreo da guitarra é usado como uma chave, conectando o terminal (-) da bateria ao terra quando a guitarra elétrica está conectada.

Diodo D1 - protege o amplificador contra alimentação reversa acidental. O LED D2 acende quando uma bateria de 9V ou adaptador + guitarra está conectada. Coloque o resistor R14 com uma resistência maior para minimizar a corrente.

O volume na entrada AUX é controlado por um dispositivo externo; isso é feito para simplificar o projeto do circuito e para reduzir o nível de possíveis interferências.

Atenuador de saída LM386

A potência de saída do LM386 é muito alta para fones de ouvido; o sinal pode ser atenuado para esta finalidade. Resposta de frequência do atenuador de saída:

Como você pode ver, o atenuador de saída altera a resposta de frequência, reduzindo a quantidade de graves desnecessários nos fones de ouvido. Sem atenuador (seção roxa): o filtro passa-baixo formado por C7 (220uF) e o alto-falante (vamos considerar como 8 ohms), a frequência de corte é 90 Hz (calculada como FC=1/(2nRC)), e harmônicos abaixo 90 Hz serão atenuados.

Configurações

Este diagrama elétrico mostra as tensões necessárias nos pontos de controle do circuito, que devem estar presentes para uma montagem sem erros.

Discuta o artigo AMPLIFICADOR DE GUITARRA PARA AUSCULTADORES

Provavelmente muitos de vocês já enfrentaram esse problema quando, ao conectar seus fones de ouvido a um MP3 player ou telefone, o volume era insuficiente, ou seja, a potência do player ou telefone não era suficiente para fornecer um som alto e nítido. E o que fazer neste caso?

Para fazer isso, você pode montar um amplificador de fone de ouvido com suas próprias mãos. Seu esquema é bastante simples e qualquer radioamador, seja iniciante ou experiente, pode fazê-lo, demonstrando precisão e atenção.

Ao criar este amplificador, eu queria torná-lo incomum, queria me afastar do clássico case de plástico. Lembrando que os fãs de modding de computador costumam fazer cases transparentes para seus PCs, também resolvi deixar o case do meu amplificador transparente. E como destaque - abandonar a placa de circuito impresso e fazer tudo montado na superfície.

O desenvolvimento do esquema foi realizado no programa Águia. Este é um amplificador operacional duplo clássico. OPA2107.

Abaixo está um circuito amplificador de fone de ouvido DIY:

Lista de peças necessárias para a fonte de alimentação do amplificador:

• Conector de força;
• LED 5 mm (qualquer cor);
• R1LED - resistor classificado de 1K a 10K (1 W);
• CP1, CP2 - eletrólitos 470 μF (para tensão 35 ou 50 Volts);
• RP1, RP2 - 4,7K (1W);

Lista de peças do amplificador:

• IC1 - amplificador operacional duplo OPA2107;
  (nota - no diagrama de circuito o amplificador operacional é designado como OPA2132, o fato é que a princípio planejei utilizá-lo);
• C1L, C1R - 0,68 uF 63 V (para sinal de entrada de áudio);
• C2, C3 - 0,1 µF (filme, para estabilização do amplificador operacional);
• R2L, R2R - 100K (0,5W);
• R3L, R3R - 1K (0,5W);
• R4L, R4R - 10K (0,5W);
• R5L, R5R - jumper (opcional);
• Conector estéreo - 2 peças;

Como decidi fazer tudo articulado, comecei a fazer a moldura. Aqui você vai precisar de rigor e atenção, pois... a caixa será transparente e quaisquer defeitos serão imediatamente visíveis.

Para o barramento de força, usei fio de cobre unipolar, com 1 mm de espessura, retirado de restos de cabos usados ​​​​para fiação doméstica.

Qualquer fonte de alimentação de transformador com tensão de 12 Volts e corrente de saída de 300 mA ou mais é perfeita como fonte de alimentação. Aconselha-se a utilização de fonte de alimentação com transformador, pois o uso de fontes pulsadas pode causar interferências (ouvirá-se um zumbido constante nos fones de ouvido).

Para o conector de alimentação usei este conector: (o contato central é o power plus).

Para formar terminais idênticos de resistores e fios, usei uma chave de fenda comum. Você pode usar diâmetros diferentes para raios maiores ou menores.

Um pouco mais abaixo você pode ver a fiação da fonte de alimentação. Na entrada da fonte de alimentação existem 12 Volts, que são então convertidos em +6 Volts e −6 Volts usando um divisor de tensão (resistores RP1 e RP2, 4,7 kOhm cada). O fato é que o amplificador operacional requer alimentação bipolar. O fio central é o chamado “aterramento virtual”, que em hipótese alguma deve ser conectado ao aterramento real (no conector de alimentação).

Dois grandes capacitores de 470 µF e 50 Volts emparelhados com capacitores de 0,1 µF são necessários para reduzir a interferência no amplificador operacional e aumentar a estabilidade de sua operação. Para fazer isso, você precisa tentar colocá-los o mais próximo possível dos terminais do amplificador operacional.

Aqui estão mais algumas fotos de diferentes ângulos que mostram como fiz a instalação.

Depois de terminar a soldagem, você pode começar a verificar o amplificador. Um pequeno conselho, você não precisa usar seus fones de ouvido mais legais para verificar, alguns simples serão suficientes. O fato é que se você se confundir em algum lugar e soldar as peças fora do diagrama, é bem possível que você estrague seus fones de ouvido. Mas espero que quando você verificar tudo ficará bem.

Como o amplificador posteriormente será preenchido com resina epóxi, resolvi levantá-lo um pouco para que na hora do vazamento fique exatamente no centro do corpo. Para fazer isso, soldei pequenos pinos por baixo.

Achei que seria legal refinar um pouco mais o design do amplificador e então resolvi imprimir adesivos para os conectores de áudio. Eu os preparei em Adobe Photoshop, depois imprimi em papel fotográfico fino e colei nos conectores com fita dupla-face.

Há algum tempo venho pensando no desenho do corpo e no material com que será feito o molde para vazamento. Escolhi plástico de 1,5 mm; ele corta perfeitamente com uma faca de papelaria comum, deixando uma borda bem lisa.

Então projetei o formulário de preenchimento usando o mesmo Águia. Depois de recortar todas as peças, comecei a montar. Para facilitar esse procedimento, primeiro peguei todos os cantos com supercola e depois colei duas vezes cada costura, o que garantiu a estanqueidade total.

A maneira mais fácil de saber o volume de resina epóxi a ser despejada é encher o molde com água, despejar o conteúdo em um copo e descobrir o volume e o peso resultantes. Claro, você pode medir o volume com uma régua - mas o método com água me pareceu mais fácil.

Usei resina epóxi transparente para preenchê-lo. Para esta resina em particular, a proporção de endurecedor para resina deveria ser de 1:50. Foi muito difícil medir uma quantidade tão pequena de endurecedor que fosse útil para isso. Em geral, para diferentes marcas de resinas epóxi, a proporção de endurecedor para resina varia, consulte as instruções.

A resina misturada deve ser despejada lentamente pela lateral do molde para evitar bolhas. A foto abaixo mostra que na hora de despejar a resina derramei um pouco mais do que o necessário, mas a resina não derramou devido à tensão superficial. Isso é necessário porque a resina epóxi diminui ligeiramente de tamanho à medida que endurece.

Quando a resina epóxi endurece, é gerado muito calor (no meu caso a temperatura era de 62 graus). O molde é então coberto para evitar que poeira e detritos cheguem à superfície.

Deixei a resina epóxi curar por um dia. Depois desse tempo secou e comecei a tirar o molde. Para isso usei uma lixadeira de cinta.

Em seguida, usando uma fresadora, retifiquei os chanfros e todos os cantos vivos.

Para polir o corpo, usei primeiro uma lixa de grão 600 e fiz o polimento final úmido com uma lixa fina de grão 1200.

E, finalmente, aqui estão mais algumas fotos do amplificador de fone de ouvido faça você mesmo:

Agora você sabe fazer um amplificador de fone de ouvido com suas próprias mãos.