Перейти к содержимому
Форум журнала практической электроники «Датагор»
real64

JLH с низковольтным питанием (вариант 1969 г. как телефонный усилитель)

Рекомендованные сообщения

В сети, в том числе и на Датагоре в статьях уважаемых Владимира Мосягина https://datagor.ru/am...v-klasse-a.html и Андрея Зеленина https://datagor.ru/bl...lh-klass-a.html, часто встречается описание усилителя JLH в качестве телефонного в варианте с завышенным на мой взгляд энергопотреблением выходных транзисторов. Что влечёт за собой использование выходных транзисторов как минимум средней мощности, и, соответсвенно довольно больших радиаторов и хороших блоков питания, опять же с соответсвующими радиаторами. Между тем по моему опыту прослушивания музыки в имеющихся у меня головных телефонах с сопротивлением 75 -120 Ом с чувсвительностью 90 - 100 дБ/В вполне хватает 1-1.5 В. Поэтому у меня появилось желание проверить как будет работать классический JLH 1969 года в низковольтном варианте и с уменьшенным относительно вышеупомянутых усилителей током выходного каскада. При этом становится возможным применение более линейных и обладающих большим коэффициэнтом усиления маломощных транзисторов в выходном каскаде, и сотвественно можно изменить режимы и в предварительных, что так же положительно скажется на параметрах усилителя.

Предварительно схема была проверена в Мультисиме.

post-7097-0-09708300-1446926689_thumb.jpg

Для проверки результата собрана в железе с применением на выходе 2N1893 и отслушана. Затем в выходном каскаде изменил транзисторы на указанные.

Прослушивал Prime Test CD. Горана Бреговича. Deep Purple Lazy с такой детальностью я ещё не слышал. Слышно партию каждого инструмента в отдельности. Ничто не сбивается в кашу.

На фото макета на печатке кроме схемы усилителя размещены цепь Цобеля (R=15 Ом С=47 нФ), без которого усилитель возбуждался при присоединении щупов измерительных приборов, Выпрямитель с одним электролитом 2200 мкФ и по стабилизатору на каждый канал на LM317, на выходе которых в свою очередь стоит по электролиту в 1000 мкФ, зашунтированому плёночным 1 мкФ

post-7097-0-48003100-1446962134_thumb.jpg

 

и измерена в спектраплюсе

post-7097-0-30314000-1446926927_thumb.jpg

По результатам в схему вненсены коррективы номиналов напряжения и резисторов и на сегодня она выглядит вот так, в железе пока не собиралась.

post-7097-0-47695200-1446927139_thumb.jpg

Дальше хочу немного подкорректировать печатную плату и собрать в другом корпусе, который по совместительству будет и теплоотводом. Засветился в теме forum.datagor.ru/topic/10306-po-state-usilitel-dlja-naushnikov-s-parallel/page__st__21. Пост 22

Изменено пользователем real64

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Сложность заключается в следующем. Импеданс современных динамических наушников может варьироваться от 30 до 600 Ом.

Наушники обладают разной чувствительностью. Значение чувствительности в дБ/мВт показывает получившийся уровень звукового давления (УЗД) при стандартной мощности 1 мВт.

Следует помнить, что удвоение мощности дает повышение уровня звукового давления на 3 дБ. Иными словами, наушникам с чувствительностью выше на 3 дБ требуется в два раза меньше мощности для достижения того же уровня звукового давления.

Эффективную мощность рассчитывают по известным формулам P=UI=U2/R.

Зная чувствительность наушников, можно определить мощность и уровень напряжения, необходимые для достижения конкретного уровня давления.

В табл. 1 расчеты произведены для наушников, указанных в Усилитель для наушников Джона Л. Худа в классе А на базе клона китайского клона, а в табл. 2 – из доклада Норберта Леманна Усилители для наушников.

Следует заметить, что УЗД 100 дБ довольно высокий и не может быть рекомендован для длительного прослушивания. Имеющиеся стандарты европейских стран и США сильно разнятся.

Будем считать, что большинство слушателей не превышают УЗД 94-95 дБ при прослушивании, т.е. меньше указанной в таблицах.

Как видим из табл. 1 и 2, мощность для одного и того же давления может отличаться в 4000 раз!

 

Ограничив номенклатуру наушников, можно сконструировать усилитель, о котором идет речь. Плюс нужно учесть пик-фактор воспроизводимого сигнала.

post-8878-0-14064200-1447058041_thumb.png

post-8878-0-49289600-1447058067_thumb.png

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Ограничив номенклатуру наушников, можно сконструировать усилитель, о котором идет речь. Плюс нужно учесть пик-фактор воспроизводимого сигнала.

Владимир, замечательно. Спасибо! Именно из этих соображений я и исходил, собирая данный усилитель. Собранный макет подтвердил правильность решения о выходном уровне 1-1.5 В.

Кстати поменял номиналы резисторов в соответствии с последней схемой. На выходе половина питания установилась практически сразу. Ток покоя - оказался так же близок к расчётному - около 65 мА. Уровень второй гармоники и при измерении в железе упал под -100 дБ, третьей - смотрите сами.

post-7097-0-31346900-1447091509_thumb.jpg

В общем результаты близки к расчетным.

Мультисим - рулит !!!.

Изменено пользователем real64

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Евгений :wink: , внимательно слежу за этой веткой :wink: . Сам подсел на JLH. :sad:

Пока собрал на германии.

В планах сделать на современном кремнии.

А можно сюда вашу "печатку"?

Если будут какие-то доработки, исправления не забудьте сюда это все разместить. :sad:

Правда у меня пока уши сопротивлением 32 Ома.

Ток покоя, наверное, придётся увеличить....

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Валерий, да конечно. Только к сожалению исправить я печатку не успел. Предполагалось подключение нагрузки как на этой схеме.

post-7097-0-73706500-1447083932_thumb.jpg

Но потом отказался. Потому и выходные конденсаторы распаяны на разъеме. Так же и цепи цобеля установлены в последнюю очередь уже на готовую плату. Если подождете - постараюсь в ближайшее время поправить и выложу.

 

А для 32 Ом наушников, при условии их чувствительности 94-100 дБ/мВ, что сейчас вполне нормальное явление можно попробовать как-то так.

post-7097-0-75471700-1447085933_thumb.jpg

Изменено пользователем real64

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Печатка.

Худ.zip

Элементы подписаны в соответствии со схемой, на которой они пронумировались автоматически. Править не стал. Из отсутствующих на схеме у меня:

С5 1000 мкФ электролит

С6 2200 мкФ электролит

С8 1.0 мкФ пленочный

диоды 1N4002

Цепь Цобеля, как уже где-то упоминал, установил после того как усилитель начал возбуждаться при измерениях, С 47 нФ R 15 Ом

В обвязке LM317 резисторы 300 Ом и 2 кОм. При этом напряжение получилось около 8,7 В.

Изменено пользователем real64

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

О, премного благодарен. Оперативно и с печаткой.

Как появится время, буду пробовать.

А у меня JLH на германии с цепью Цобеля засвистел в три раза сильнее, чем без неё!

Убрал, поставил на выходе дроссель. Усилок успокоился.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Ещё мысли вслух по теме:

в оригинальном JLH рекомендован ток покоя 2А.

Многими повторившими усилитель было замечено, что звучание существенно улучшается при увеличении тока покоя до 3-3,5А.

Дальше уже выделение тепла растёт непотребными темпами, а качество звука прирастает не так заметно.

Может быть и в усиле для ушей не стоит стремится к минимизации тока покоя и как следствие выделяемого тепла в ущерб качеству звучания?

В конце-концов, что это за JLH без радиаторов? :wink:

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

В общем, справедливо, JLH - это класс А со всеми вытекающими. Но не будем вредить смелому эксперименту Евгения! :wink:

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

в оригинальном JLH рекомендован ток покоя 2А.

Многими повторившими усилитель было замечено, что звучание существенно улучшается при увеличении тока покоя до 3-3,5А.

В конце-концов, что это за JLH без радиаторов? :wink:

Валерий, всё правильно - действительно ток коллектора нижнего транзистора без сигнала 2А.

Но только одно маленькое но :sad: - это для нагрузки В 4 Ома и выходной мощности 10 Вт(среднеквадратических).

И при подаче сигнала этот ток будет увеличиваться, а затем уменьшаться в каждом периоде на величину

I=sqrt(W/2R)=sqrt(10/2*4)=1,118А

Таким образом транзистор всё время открыт и в отсечку не уходит ( класс А).

 

В случае с наушниками имеем для нагрузки 75 Ом 19 мВт при 1.2 В (мощность и напряжения среднеквадратические). См рис. со схемой из первого поста.

При этом постоянный ток в цепи коллектора 75 мА изменяется на величину 14 мА. (Класс А). Выходной транзистор в отсечку не уходит тоже. И даже находится в лучшем положении чем в 10 Ватной схеме. В процентном отношении в 10 Вт схеме ток изменяется на 56%, а в схеме телефонного усилителя только на 18.6%.

Плюс к этому - коэффициэнт усиления выбранных в тлф. усилителе выходных транзисторов минимум в три раза выше чем 10 Ваттном.

Но не будем вредить смелому эксперименту Евгения! :sad:

О чем речь? Я буду только рад, если уважаемые сограждане помогут расставить все точки над ё и развеять мои заблуждения, если я в чём-то не прав. Ведь в результате мы постараемся исправить и улучшить конструкцию усилителя :wink:

Изменено пользователем real64

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Довёл конструкцию до логического завершения - затолкал в намеченый корпус. Отстроил. Отслушал. Сравнил с ранее сделанным параллельником. Причем при попытке переключения шнурами разницу выявить не смог. Думал просто забываю звучание. Тогда подключил на выход усилителей коммутатор нагрузок,

post-7097-0-31685900-1447602153_thumb.jpg

позволивший переключать наушники на разные выходы в долю секунды и снова попытался выявить разницу. Не смог.

Дал послушать сыну, а потом жене. Они однозначно отдали предпочтение Худу. Я был немного озадачен. Что уже возрастные изменения слуха не позволяют услышать разницу? :wink: Потом немного подумал, послушал снова и понял что Худ выдает немного больший уровень. Совсем немного 0,5-1дБ. Т.е. та разница которую позволяет выставить регулятор уровня интерфейса. Тогда крутнул регулятор немного в пользу параллельника. Теперь испытуемые однозначно отдали предпочтение параллельнику. И я успокоился.

При прослушивании использовались:

Prime Test CD. - на некоторых композициях на моей задубевшей коже не точто мурашки бегали - волосы дыбом вставали.

Deep Purple - (1972) Machine Head - достаточно трудный тест. Во многих композициях партии инструментов сбиваются в кашу. Здесь же слышно партию каждого инструмента.

Но это всё субъективно поэтому продолжать не буду

P/S И всё же я в недоумении. Как !? Четыре транзистора!? Могут давать такой ЗВУК !?

Изменено пользователем real64

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

В случае с наушниками имеем для нагрузки 75 Ом 19 мВт при 1.2 В (мощность и напряжения среднеквадратические)...

Я тут долго думал... :wink:

Почему 19мВт? Как-то мало. У моих наушников максимальная мощность 500мВт. Понятно, что этого достаточно, чтобы быстро оглохнуть,

для комфортного прослушивания нужно меньше :wink: Но 19мВт кажется как-то мало.

Кроме того, наверное в расчётах нужно учесть пик-фактор? Он как минимум должен составлять 3, а для некоторых жанров музыки даже 10!

Ну и не надо забывать, что сопротивление наушников зависит от частоты. 75Ом это на постоянном токе.

Для моих наушников импеданс в полосе звуковых частот меняется от 64 Ом до 120 Ом.

 

Я это опять к тому, что не слишком ли малый ток покоя Вы выбрали? Расчёты слишком прямолинейные без учёта перечисленных факторов.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Создайте аккаунт или войдите для комментирования

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйтесь для получения аккаунта. Это просто!

Зарегистрировать аккаунт

Войти

Уже зарегистрированы? Войдите здесь.

Войти сейчас

  • Сейчас на странице   0 пользователей

    Нет пользователей, просматривающих эту страницу

︽ Наверх страницы ︽
×