Усилетель для наушников на THS4222

[Гость vakson]

Давно уже в голове зрела идея собрать усилитель для наушников на каком-нибудь хорошем ОУ. Много хороших отзывов слышал о звуковых качествах микросхемы THS4222. А вот схемы найти не могу. Может кто-нибудь подскажет, буду очень благодарен.

[Yamazaki]

THS4222 - очень хороший опер для некоторых применений, но для усилителя наушников не совсем подходящий. Он низковольтный (±7.5в), и недостаточно мощный для 32-омных наушников (кстати, сколько Ом у ваших? это важно). Можно умощнить транзисторами, а можно взять сразу другой, более подходящий

 

Универсальный вариант, подходящий практически под любые наушники - AD8397

Очень хороши CFA (Ad815, THS6012, THS3125, THS6043, LT1210, LT1207, LT1210, AD811 и т.д. ) , но у них почти у всех большой дрейф нуля, им желателен или интегратор, или использовать их в составе композита с другим опером, что даже предпочтительнее. Так что схема будет сложнее.

[Гость vakson]

кстати, сколько Ом у ваших? это важно

У меня beyerdynamic dt 770 250 Ом и sennheiser ie8 16 Oм. Для последних и хотел что-нибудь собрать.

[Yamazaki]

Баеры для дома, а сенхи для погулять, правильно понимаю? Ну тогда точно AD8397. Она способна даже от +_2.5В работать, что упрощает требования к питанию.

В первом приближении как-то так, но детали ещё можно обсудить.

[Гость vakson]

Баеры для дома, а сенхи для погулять, правильно понимаю?

Да, именно так) Большое спасибо за схему! :smile: :smile: :smile:

[Yamazaki]

Сюда надо добавить какой-нибудь low drop стабилизатор, чтобы положительное и отрицательное напряжения питания были всегда одинаковы даже при разной степени разряженности батареек.

[Lexter]

Сюда надо добавить какой-нибудь low drop стабилизатор, чтобы положительное и отрицательное напряжения питания были всегда одинаковы даже при разной степени разряженности батареек.

Абсолютно не согласен. Более того, и резисторы 10 Ом последовательно с батарейками надо убрать. Зачем увеличивать внутреннее сопротивление источника питания и терять напряжение? Параметры усилителя это никак не улучшит, так как подавление шумов и наводок по цепи питания у этого операционника и так за 70 дБ. А какие пульсации у батарейки?

С точки зрения уменьшения искажений, чем больше напряжение питания, тем линейнее характеристика операционника в диапазоне напряжений выходного сигнала. Проще говоря, чем дальше уровень выходного напряжения от точки ограничения - напряжения питания, тем он на более линейном участке передаточной характеристики. То, что напряжения питания немного разные - не страшно. Хуже, если при полном размахе выходного напряжения не остаётся запаса до уровня питания .

Да и резистор 10 Ом последовательно с нагрузкой я бы тоже убрал. Зачем он? Защита от КЗ у операционника и так есть. Чтобы требовался больший уровень сигнала на выходе операционника и увеличились искажения? Чтобы увеличить выходное сопротивление усилителя и ухудшить демпфирование динамика наушника?

А вот резисторы обратной связи я бы взял однопроцентные и с нормируемыми шумовыми характеристиками.

Шунтирующий резистор 100 кОм по входу лучше уменьшить до 10 кОм. Будет меньше шуметь (тепловой шум) и режим ОУ по постоянному току будет стабильнее (ненормируемый входной ток ОУ никто не отменял). Коэффициент ослабления входного делителя при этом практически не изменится (делитель 470 Ом / 100 кОм или 470 Ом / 10 кОм - всё равно практически единица).

Изменено 8 Июня, 2013 в 19:10 пользователем Lexter

[box-771]

Я всегда делал так

Ещё интересно какой источник,потому как 16омные сенхи должны работать и так,а для такой схемы 16 ом маловато потому 10 ом на выходе ставить,я думаю,нужно,а может даже и поболее

Изменено 9 Июня, 2013 в 08:03 пользователем box-771

[Yamazaki]

Не нашел в даташите ни слова о встроенной защите от КЗ. Поиском по слову "short". Если найдёте, ткните меня носом нужную страничку.

 

Насчёт входного тока вы правы. Хотя он таки указан в даташите: типичный 200нА, максимум - 900, при 100к резисторе это даст значительную постоянку. Можно даже не 10К воткнуть, а ещё поменьше, чтоб совесть была спокойна. Соответствено и увеличить вдвое-вчетверо ёмкость входного конденсатора, чтобы басы не пропали. Шумы - ерунда, особенно в случае хорошего металлофольгового (или лучше металлоплёночного, но здесь это неоправданно дорого) резистора никто не заметит на фоне шумов плеера, с которым это всё будет использоваться.

 

Резисторы в питании повышают внутреннее сопротивление только до частоты герц в 100, дальше включаются в работу конденсаторы. Потери по постоянке вполне терпимы, учитывая, что батарейка 9-вольтовая, а опер, пусть и с некоторым понижением линейности, работает вплоть до 2.5 вольт в плече. Это позволяет и стабилизатор использовать, который вообще легко обеспечивает низкое выходное сопротивление источника начиная от постоянного тока и не завышая ёмкость конденсатора в питании. А непосредственно подключать батарейки к конденсаторам не хочется - чисто эмпирическое наблюдение. Вроде и шумов меньше, но субъективно со звуком что-то не то. Не знаю, как это обьяснить физически, может быть какая-то нелинейность внутреннего сопротивления играет роль... Разумеется, резисторы можно убрать, если положительный эффект от них на ВЧ не перевесит отрицательный на НЧ. Я потому и написал, что схема дана в первом приближении.

 

Добавлено после раздумий:

О, а вот это хорошая мысль! Убрать резисторы внутрь петли обратной связи. И выходное сопротивление не страдает, и от КЗ защищает.

Изменено 9 Июня, 2013 в 08:00 пользователем yamazaki

[Lexter]

Я всегда делал так

Ещё интересно какой источник,потому как 16омные сенхи должны работать и так,а для такой схемы 16 ом маловато потому 10 ом на выходе ставить,я думаю,нужно,а может даже и поболее

Когда есть запас по напряжению питания, обратная связь из точки после балластного резистора - очень хорошее решение. И выходное сопротивление не гробится, и на ёмкостную нагрузку будет более стабилен (правда наушники - это больше индуктивность). Вот только в этой схеме рассматривать эти балластные 10 Ом как увеличивающие сопротивление нагрузки - нельзя. Обратная связь-то берётся непосредственно с выхода. На своём выходе, перед этими 10 Ом, операционник уровень сигнала увеличит, чтобы полностью компенсировать падение напряжения на этих 10 Омах. При том же входном сигнале, напряжение и, главное, ток в нагрузку ни разу не изменятся, есть эти 10 Ом, или нет. А вот ток КЗ - да, ограничит.

 

А по поводу беспокойства, что 16 Ом - мало, так рассматривать надо не сопротивление нагрузки, а какой ток отдаёт операционник.

Кстати, даже в его же даташите на стр 5 - пример:

Peak AC Output Current = 250 mA @ SFDR ≤ −80 dBc, f = 100 kHz, VOUT = 3 VP, RLOAD = 12 Ω

А параметра "минимально допустимое сопротивление нагрузки" - такого нет. Приводится просто то, что использовалось при измерениях.

 

Я обычно считаю так:

Если для данных наушников для обеспечения максимальной громкости нужно 100 мВт, а их сопротивление 16 Ом, то получается, что уровень выходного сигнала должен быть 1,3В, а ток - 80 мА (эффективные значения). Берём пик-фактор музыки, равный 7. Получаем пиковое напряжение 9В, пиковый ток 560 мА. По напряжению питания данная схема проходит, а вот по выходному току (300 мА максимум) - не дотягивает. Надо брать наушники с большей чувствительностью или с бОльшим сопротивлением, иначе будут ограничения сигнала на пиках.

К озвученным ранее наушникам это рассуждение не относится. Это просто пример. Но если 16-омные наушники обеспечивают требуемую максимальную громкость, скажем, при 50 мВт и меньше, то для них данная схема вполне подходит.

 

 

yamazaki, по поводу тока КЗ в данном даташите действительно ничего нет. Просто я давно и много работаю с продукцией AD и для себя сделал вывод, что схемотехнику без защиты от КЗ по выходу они давно не применяют. Впрочем, могу и ошибаться.

Изменено 9 Июня, 2013 в 16:57 пользователем Lexter

[Yamazaki]

Мне понравилось как работает защита в LT1207. Однажды не до конца вставил разъём наушников, один из каналов закоротило (другой, видимо, работал на оба уха) и так всё это осталось на неопределённое время. Заметил когда услышал щелчки из наушников с частотой где-то два-три герца. Микра просто нагревалась до 175°, отключалась, чуть остывала, включалась снова. И это продолжалось долго, пока меня там не было. За это время ничего не сгорело.

 

Игорь(box-771) а вы бы не могли на своём экземпляре измерить постоянку на выходе? Инстересно, что там получается с этими номиналами.

 

Добавлено после раздумий:

А нельзя ли тему переименовать? А то уже давно обсуждаем AD8397, про THS4222 уже речи нет.

[Chugunov]

Я обычно считаю так:

Если для данных наушников для обеспечения максимальной громкости нужно 100 мВт...

...Берём пик-фактор музыки, равный 7.

...Получаем пиковое напряжение 9В, пиковый ток 560 мА.

Николай!

На мой взгляд, у вас уж очень бескомпромиссный подход.

Пик-фактор IMHO достаточно 3, наблюдения экрана осциллографа примерно так и показывают, тем более, что уровень на цифровых носителях жестко ограничен лимитерами и более 0 дБ не может быть никогда.

И 100 мВт IMHO - это тоже в пике, иначе - скорое расстройство слуха (хотя я сам грешен, люблю слушать именно в наушниках очень громко).

Кроме того, здесь IMHO говорится о батарейном питании, на 99% - это "Крона".

Ваши рассуждения справедливы для высококачественного стационарного усилителя, а для переносного батарейного, наверное, избыточны.

Понимаю, что запас всегда предпочтителен и напряжение питания должно быть побольше (хотя выше ± 15 В встречается редко).

И заодно, Николай, если можно, ваше личное мнение о сравнении ламповых и "кремниевых" усилителей именно для наушников, "лампового звука" в данном случае.