Amarok

Moje motorka

Návody

Download

Guestbook

U922 - USB (případně bateriový, přenosný) sluchátkový zesilovač

Ke stavbě jsem byl donucen kvůli tomu, že u mého notebooku je sluchátkový výstup takzvaně univerzální - v sérii s výstupem je odpor 48ohm. Díky tomuto je možné připojit sluchátka různých impedancí, aniž by mezi nimi byl velký rozdíl v hlasitosti. Má to však dva velké problémy - impedance sluchátek je závislá na frekvenci (u AKG K240 MKII je velký nárůst impedance okolo 100Hz, AKG K270 Studio tímto nedostatkem netrpí a jsou proto méně náročné na zdroj signálu), tudíž dochází k poměrně velké degradaci zvuku a druhý problém je ten, že výstupní výkon je díky tomuto sériovému odporu poměrně malý. U922 proto slouží jednak jako zesilovač (můj má zesílení pouhé 3dB), ale hlavně jako buffer s velmi malou výstupní impedancí.

Zapojení je velmi primitivní - jedná se o operační zesilovač v neinvertujícím zapojení. Zesilovač je napájen z USB portu, L1 slouží k potlačení rušení, R4, R5, C2 a C3 vytvářejí symetrické napětí. C1 a C5 jsou u mě nutností, protože zem USB je spojena se signálovou zemí, takže jediným řešením, jak se vyhnout elektrolytům v cestě signálu by bylo vytvořit zdroj -5V, což pro mě nebylo přípustné (např. kvůli rušení a požadavku na prostor). Zesílení se spočítá jako A=1+R2/R1.
Nejdůležitější součástí je operační zesilovač - pro takovéto zapojení je nutné, aby měl výstup rail-to-rail, velký výstupní proud, malé zkreslení a šum. Toto vše dokonale splňuje TS922.

Změřené parametry: THD (1kHz) <0.01%, THD (15kHz) <0.07%, IMD (60Hz+7kHz) <0.04%, SNR >99dB (při plném vybuzení, stanoveno z hodnot špička-špička), frekvenční charakteristika 20Hz - 50kHz (-0.5dB), přeslechy jsou díky spojenému IN-GND a USB-GND poměrně špatné a to od 40dB (pro nejnižší frekvence) do 80dB (pro nejvyšší frekvence).
Celý zesilovač jsem realizoval v SMD provedení a umístil do miniaturní univerzální krabičky U-KM1.

Přenosná verze
Pokud se místo kondenzátorů 330uF osadí propojky, IN-GND se spojí s OUT-GND (namísto s USB GND) a jako napájení se použjije malý Li-ION akumulátor, pak je možné použít zesilovač jako malý přenosný zesilovač (v tomto případě jsou parametry o něco lepší, protože signálová zem je spojena se zemí zdroje - zlepší se hlavně přeslechy). Odpory R4 a R5 je pro přenosnou verzi vhodné zmenšit. Konkrétní hodnoty je vhodné vyzkoušet - napětí v uzlu OUT-GND by mělo být zhruba polovina napájecího napětí a při zkratu výstupu na kladný nebo záporný pól baterie by mělo dojít k vyrovnání napětí v uzlu OUT-GND zpět na polovinu napájecího napětí (v opačném případě je hodnota R4 a R5 moc velká a je třeba ji snížit). Místo odporového děliče je možné použít LM358 jako sledovač s výstupem připojeným k uzlu OUT-GND a neinvertujícím vstupem připojeným na odporový dělič (2x cca 10k).

K dispozici je DPS (600DPI) vhodná i k frézování. Prakticky všechny součástky jsou v SMD provedení  (odpory a kondenzátory velikosti 0805), C2 a C3 jsou umístěny v krabičce mimo desku (a naležato) a jsou s deskou spojeny krátkými propojkami. Tlumivka je malá axiální (GME 611-012), kondenzátory 330uF jsou osazeny do desky normálním způsobem. Napájecí napětí a vstupní signál je do krabičky přiveden kvůli nedostatku místa přímo kabelem.

Autor: Luboš "Amarokcz" Stříteský