一個相當簡單便宜的A類耳擴

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版主: Jeff, Korping_Chang

一個相當簡單便宜的A類耳擴

文章ryanlryanl 發表於 週四 1月 19, 2006 7:38 pm

跟其他許多頗為流行的耳擴差不多,依然是一個簡單的OP加上晶體的
作法,話不多說,先看主放大電路的線路圖.

圖檔

C1為輸入交連,一般常用的0.33, 0.47...等等的容值均可.
C2與C3為退交連,數十uF皆可.
C4與C5為輸出交連,C4 100~470uF間, C5 0.1~1uF間即可.

R1與VR控制音量用,更換VR請同時更換R1, R1值約VR的75%即可.
R2與VR影響輸入阻抗與放大倍數,R2值不宜過小,最少VR的5倍以上.
R3與R4影響放大倍數,大略算法是1+(R4/R3)
R5不可省略,約100R~1k間即可
R6使用普通水泥電阻即可,供應電壓18~24V間,R6約150~200R間.

OP不必非得用AD797,使用這顆純粹個人喜好.要使用雙OP也行,注意
腳位即可.


接著看電源部分,使用單電源供電.
圖檔
圖左上下兩種擇一使用,若要加上穩壓,需適度提高輸入電壓,使供應圖
右的電壓可確保在最少20~24V.圖右C3是Capacitance Multiplier的
重點,47~470uF間即可,不需太大,品質較佳的小電容比大電容便宜太
多了.如此作法,可看下面兩張圖,電源部分對整個線路的影響一看便知.

這張是沒有使用Capacitance Multiplier
圖檔

這張是有用Capacitance Multiplier
圖檔

不計OP在內,整個電路成本極低,OP若使用一般較便宜的雙OP,例如
TL072,亦可進一步壓低製作成本,使用交連電容作調音,則是一個經濟
又好玩的作法,有興趣的朋友可以試著玩看看,電料行裡滿坑滿谷的台
製品時常能讓人有意外的驚喜的.
ryanlryanl
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文章mtlin12 發表於 週四 1月 19, 2006 8:20 pm

這電路不就是置頂文章:大帥LC-King電路圖集的LC-King A類電路設
計圖,只是林大帥的設計用NE5532以及增加 DC_SERVO而已。

http://www.myhpw.com/images/LCKing/LC-KingA.pdf
http://homepage19.seed.net.tw/web@3/asaas/default.htm

@世界首創 優質昇壓器結合0dB後級 即將由茂凱推出
mtlin12
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來自: 台北市

文章ryanlryanl 發表於 週四 1月 19, 2006 9:16 pm

op + transistor的玩法,我會的玩法就幾個樣,逼OP噴電流的作法我的
確是從lc king學到這種更簡單的作法,因此我沒有用另外一種使用jfet
或BJT作恆流源去接再OP輸出端的作法.

穩定工作點的作法我是用一個很簡單的BJT分壓而不是用dc servo或
搞3 channel.

另外拜有個很厲害的洋名兒叫Capacitance Multiplier的作法之賜,在
電源部分可用更為經濟的作法達到很好的效果.
ryanlryanl
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文章oly 發表於 週一 3月 20, 2006 8:57 pm

(第一次修改: VR接法 & 輸出交連)
(第二次修改: VR位置)
(第三次修改: 晶體腳位順序改ECB & V-走線)

最近找到一個 IVEX Winboard 的 PCB Layout 軟體,雖然一次最多只能放 50 個點,
靠小畫家勉強分了四次把R大提供的電路給兜出來。

先看走線
圖檔
最左邊那一小塊是從這邊看來的 Crossfeed 電路,可以選擇輸入要 by pass 或過 Crossfeed。
右邊由上而下分別是 R聲道放大,Capacitance Multiplier,跟 L聲道放大。
R4旁邊並了一個5K的電組,將SW短路後可以降低 Gain。

V+/ V-直接走線,虛擬地用鋪銅方式
為了紀念R大,所以刻上R大的大名 :hard:
用 PhotoShop 鋪銅 :haha:
圖檔

第一次畫電路圖,改了好幾次,一次只能放50個點還蠻難用的 :mad:
大概這幾天會開始洗板子(這兩天都沒太陽...),請大家給點建議,謝謝。 :oops:
最後由 oly 於 週三 3月 22, 2006 5:46 am 編輯,總共編輯了 4 次。
oly
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文章ryanlryanl 發表於 週一 3月 20, 2006 10:38 pm

1.VR拉錯了,照現在的拉法,不管哪一隻是第一腳,都會出問題,下方是第
一腳的話,則訊號直接下地,上方或中間是第一腳的話,則A類VR曲線會
顛倒過來,B類則不影響,但不管是A類倒過來或B類,用來調整音量都會
很辛苦.
2.建議VR不要作板子上,板子上只留L&R連往VR的孔位,雙連VR的兩
個二三腳共4隻腳全部短路在一起後拉到gnd即可.
3.OP建議使用雙OP來layout,否則有許多不錯的雙OP沒辦法用,畢竟
用兩顆單OP加上單轉雙的轉板比一顆雙OP拉老長的線轉兩個單OP方
便多了.
4.可考慮用雙面板的思考模式來layout,貫個孔,另一面用單芯線代替銅
箔來走線.
5.建議擺位的方式:crossfeed在現在的位置,雙OP在中間橫置,兩顆晶
體分別在OP的上下方,電源在最右邊,大概相關位置如下圖:
圖檔
ryanlryanl
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文章oly 發表於 週一 3月 20, 2006 11:31 pm

ryanlryanl 寫:1.VR拉錯了...
2.建議VR不要作板子上...
3.OP建議使用雙OP來layout...
4.可考慮用雙面板的思考模式來layout...
5.建議擺位的方式...

謝謝R大給的建議
1. 首先最嚴重的 VR 錯誤, 改成下面這樣不知是否正確?
圖檔
2. 其實是因為殼還沒決定好,想說先留一些 debug 用的孔位 :hand:
3. 剛好手上有 BB 134, BB 604 這些單 OP, 想說多經過一個單轉雙的轉板有點...,
同時支援單雙OP的話, 又超過 Winboard 的50點限制,
所以才會先不考慮雙 OP 的情形。
4, 5. 小弟在 layout 還是新手, 非常感謝R大撥空給了這麼多建議,
目前要改 layout 的話對我而言差不多等於要重畫了。
這張我畫了3天才弄好,現在只想趕快洗出來玩玩看 :blush:
oly
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文章狂人 發表於 週二 3月 21, 2006 1:26 am

oly 寫:
ryanlryanl 寫:1.VR拉錯了...
2.建議VR不要作板子上...
3.OP建議使用雙OP來layout...
4.可考慮用雙面板的思考模式來layout...
5.建議擺位的方式...

謝謝R大給的建議
1. 首先最嚴重的 VR 錯誤, 改成下面這樣不知是否正確?
圖檔
2. 其實是因為殼還沒決定好,想說先留一些 debug 用的孔位 :hand:
3. 剛好手上有 BB 134, BB 604 這些單 OP, 想說多經過一個單轉雙的轉板有點...,
同時支援單雙OP的話, 又超過 Winboard 的50點限制,
所以才會先不考慮雙 OP 的情形。
4, 5. 小弟在 layout 還是新手, 非常感謝R大撥空給了這麼多建議,
目前要改 layout 的話對我而言差不多等於要重畫了。
這張我畫了3天才弄好,現在只想趕快洗出來玩玩看 :blush:


VR很有可能會跟周圍的零件嚴重干涉,大部分人把VR都放在板子的邊緣不是沒有理由的阿。
每個數位線路中,都有個類比信號在大喊著 "放我出去~"
In every digital circuit, there is an analog signal screaming to get out.
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狂人
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來自: 路西法的老家∼

文章ryanlryanl 發表於 週二 3月 21, 2006 2:21 am

VR的影響在此倒是還好,注意線路,此處VR為分流下地,只要不是靠在
變壓器旁邊或交流電和VR貼的太近,都不太會遇到問題.
ryanlryanl
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文章阿榮 發表於 週二 3月 21, 2006 2:49 am

我想狂人兄說的應該是硬體的干涉...

那個旋鈕.. 那個體積.. 會碰到其它多少零件?
H1: SONY SCD-XE600 + USHER AU-3500A + USHER S-520
D1: PC + LOGITECH S-150 USB SPEAKER
D2: PC + U-CUTE + AKG K-701
C1: PC + FIRESTONE FIREYE II + AUDIO TECHNICA ATH-AD300
C2: PIONEER DV-233 + BIG JOE + FOSTEX FE-87E
P1: SONY PSP + FIREYE I + SONY MDR-E804
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阿榮
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來自: TEAM LP

文章oly 發表於 週四 3月 23, 2006 4:45 pm

趁著淡水昨天出太陽,終於是把電路板洗出來了。
圖檔
洞也鑽好了,最新版的 PCB 有預留兩個鎖散熱片的孔。
像這樣 圖檔 圖檔 圖檔
這幾天會開始動工。

小弟有一些跟C2, C3 兩顆退交連有關的問題想請教:
1. 爬了一下文,用速度較快的電容似乎會比較好?
2. 我手邊有8顆philips的音響用電解電容,不過容值只有 3.3uF,可以用嗎?
3. 若容值太低,電解電容可以並聯來提高容值嗎? (不過最多只能並兩顆一組,手上只有8顆...)

另外還有一個問題 : 這個電路可以拿掉輸出交連嗎?
原本想說也許可以像 cmoy 一樣不用輸出交連,
後來想一想還是又把輸出交連給放上去 (只用一個金屬電容)。

上面一些問題,希望能獲得解答,謝謝 :blush:
oly
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文章ryanlryanl 發表於 週四 3月 23, 2006 7:18 pm

1.聽感上我無法判斷何者較佳.
2.我在其他類似線路上試過僅用0.22uF亦無問題.
3.可以.
4.可拿掉輸出交連,不過如此一來萬一有直流輸出時就沒有任何東西可
以擋下,因此建議在裝完後要先量過,確定沒問題再插上耳機.

下面這東西是一個正負電OP穩壓,不錯用,改天我再把線路圖放上來.
圖檔
ryanlryanl
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文章skyboat 發表於 週四 3月 23, 2006 8:52 pm

何不改為單電源架構?不只簡化電路,且輸出交連電容器的實質表現會較好,最起碼跟電源濾波電容器一樣優 ;)
頭像
skyboat
飛船老師
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來自: 新北市彰化人

文章sung9918 發表於 週五 3月 24, 2006 1:29 pm

skyboat 寫:何不改為單電源架構?不只簡化電路,且輸出交連電容器的實質表現會較好,最起碼跟電源濾波電容器一樣優 ;)


老師,這個好像有一點怪怪的..... :aa: :aa: :aa:


還有點懷念以前裝的 OTL擴大機....想燒喇叭都難.... :)


怕直流..可以加喇叭保護器...繼電器用小的即可...體積可以很小

要裝兩台,再加上 in out 切換開關,這樣就可比較聲音表現有甚不同.....自己比較最準啦....
sung9918
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來自: 新竹

文章oly 發表於 週五 3月 24, 2006 5:30 pm

小弟又有一些跟功率晶體有關的問題想請教:

之前無意中測出兩個散熱片短路,
後來發現是因為晶體跟散熱片接觸的地方跟C極是短路的,
而兩顆晶體的C極都接到 V+
這樣不就兩片散熱片都接到 V+ 嗎? 不會有問題嗎?
oly
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文章ryanlryanl 發表於 週五 3月 24, 2006 5:33 pm

散熱片與晶體間請用雲母片或矽膠墊片,不然萬一不小心造成短路,
會很歡樂.
ryanlryanl
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文章oly 發表於 週六 3月 25, 2006 6:19 pm

今天終於把這台耳擴完工了
圖檔
圖檔

一開始先不裝OP,直接上電,測得 V+ / V- 分別為 +11.2v / -11.2v
Gain Switch 跟 Crossfeed Switch 也沒有問題

OP 使用 BB OPA604AP x2,接上音源電源跟耳機後開始試聽。

音樂一開始確實有聲音出來,音量調整也OK,
Gain Switch 切換後也有明顯音量上的差異,
Crossfeed Switch 切換也有產生效果。

不過一開始感覺聲音非常尖銳,仔細聽好像低頻都不見了,
用RMAA一看 RMAA測試結果 果然低頻整個消失了 :ale:

debug 開始:
退交連跟R大給的不同,用的是3.3uF電解電容,有試過把退交連拿掉,結果一樣。
輸出交連用 0.1uF 金屬電容,應該不會有影響才對。
所有的電阻都有用電表量過才焊上去的。
有試過將 Gain Switch 拆掉,結果還是一樣。

不知道還有哪些地方沒檢查到的 :aa:
oly
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文章oly 發表於 週六 3月 25, 2006 8:06 pm

oly 寫:用RMAA一看 RMAA測試結果 果然低頻整個消失了 :ale:

不知道還有哪些地方沒檢查到的 :aa:


加大 R2 會有改善嗎?
之前玩 CMoy 的時候也曾經因為那個位置的阻值放太小有類似的問題。

另外,在未通電的時候我去量 R4 那顆 10K 的電阻,
發現量出來的阻值會從 0.xxK 一路爬到 5.44K 才停下來,
左右兩聲道的部分都一樣,請問這樣是正常的嗎?
oly
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文章ryanlryanl 發表於 週六 3月 25, 2006 11:53 pm

問題在輸出交連,最少需用47uF以上,0.1uF是與電解電容並連,使由此
過的高頻相位較由電解電容那邊過的高頻提前,使其聽感上不會有速度
較慢的感覺,另因輸出交連與耳機本身呈一高通濾波,因此太小的輸出交
連,其低頻截止點會拉太高造成無低頻的現象.
PS.沒記錯的話,公式是,1/2πRC,R的單位是歐姆,C的單位是法拉,若使
用32歐姆的耳機的話,47uF其實還不太夠,其低頻截止點大約在100Hz
初頭,但換為600歐姆的耳機,則使用47uF時低頻截止點已拉到10Hz以
下.
ryanlryanl
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文章caither 發表於 週日 3月 26, 2006 12:13 pm

oly 寫:加大 R2 會有改善嗎?
之前玩 CMoy 的時候也曾經因為那個位置的阻值放太小有類似的問題。

這樣並不能解決問題. 原因ryanl兄在上面已經說了~

另外這個電路有一點特別的地方要注意, C4+C5如果用有極性的電容
建議把他反接, 也就是負接到晶體輸出級, 正接到耳機那頭

C5可以不接, 也可以接上多顆, 這是個調音手段

oly 寫:另外,在未通電的時候我去量 R4 那顆 10K 的電阻,
發現量出來的阻值會從 0.xxK 一路爬到 5.44K 才停下來,
左右兩聲道的部分都一樣,請問這樣是正常的嗎?

正常
...這種量法對C3可能有負面的影響, 少做為妙...



這線路不錯, 昨天幫朋友搭了一台
簡單, 輸出能力足, 而且低成本
期待ryanl兄下次的作品 :)
Leap ahead.
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caither
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文章oly 發表於 週日 3月 26, 2006 3:07 pm

早上看到 R大的建議後,就馬上找看看手邊有沒有合適的電容,
結果運氣不錯翻到兩顆 220uF 的電解電容,馬上跟原本的輸出交連併接,再進行試聽。
圖檔

一開聲馬上就知道問題解決了 :oops: ,跟先前那種尖銳乾澀的聲音完全不同,
一確定問題所在後,馬上卸下這兩顆電容,設法將這兩顆電容移到正面:
1. 先幫電容穿上褲子;2. 找個位置插件;3. 腳跨接到正確位置。
圖檔 圖檔 圖檔

完成後確定沒有短路就上電開聲了。
果然效果比之前做的 cmoy 好上許多,之前用 cmoy 推 HD580總覺得力道貧乏。

先看看 RMAA結果,另外這個是 開啟 Crossfeed 的 RMAA

這幾天一邊 Run 一邊看看散熱片的溫度怎麼樣,
目前摸起來連溫溫的感覺都說不上,只隱約摸得出溫度有比較高一點。
如果溫度不高的話,那外殼就好處理了。
現在的 Size 用一個24片 CD 盒裝起來剛剛好。

最後要感謝 Ryanl 提供的電路,和詳細的指導,讓我有機會完成這個耳擴。
也謝謝 caither 的補充,雖然我是裝好C4後才看到你的文章,
R4也已經量過好幾次.... :ale: ,不過有依照建議把 C4 反接。
(只是不太清楚反接的差異在哪? 影響充放速度嗎?)

總之最後完成了真是可喜可賀 :blush:
oly
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文章skyboat 發表於 週日 3月 26, 2006 8:00 pm

  無論 C4 正接或反接,總是在訊號的某半週期呈逆偏壓工作,負面 "調音" 效果真的有 :ho: !這就是小的建議改為單電源架構的原因之一,或乾脆拿掉小心操作使用。
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skyboat
飛船老師
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註冊時間: 週二 6月 18, 2002 6:01 pm
來自: 新北市彰化人

文章nickey 發表於 週一 3月 27, 2006 12:19 am

請問在輸出交聯電容前的直流是多少
或可以調整哪裡將直流降低
謝謝
nickey
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文章: 55
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來自: ,,

文章ryanlryanl 發表於 週二 3月 28, 2006 6:03 pm

圖檔
因為一些個人懶惰的因素,所以只有畫單電源,欲搭製請參考圖中說明,
若需雙電源則搭製兩組後串連使用即可.
layout圖檔有些問題,建立PCB時忘了改用公制單位,所以layout出來
會比60mm*60mm大幾mm,明天再重lay一個.
ryanlryanl
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註冊時間: 週五 12月 03, 2004 7:01 pm

文章oly 發表於 週四 4月 06, 2006 10:43 pm

這週清明節回去台中一趟,順便去電子街物色了一下機殼,
最後挑了一個大小相當剛好的小機殼,底部是鋁的,一個 NT100出頭
圖檔
大小有多剛好呢? 看一下圖
圖檔
放進去剛好卡得死死的 :D

不過一上電就冒煙了 :mad:
第一時間把電源拔掉後,發現電源分壓電路的一顆 10 ohm 電阻黑掉了...
圖檔
原來DC座的負極跟機殼短路,而機殼又跟參考地接在一起,所以就... :ale: (借一下R大的圖 :blush: )
圖檔

修復開始:
1. 先把壞掉的一顆電阻,以及三棵小黑豆換掉後再裸板(不接機殼,不上OP)測試,確認電源輸出正常。
2. 把 OP 裝上,測試所有功能正常。
3. 用電火布隔開DC接座與機殼,再用三用電表檢查有無短路。
圖檔
4. 完成
圖檔
圖檔

多了機殼總算穩固多了,因為是用 B類 VR,所以用很大顆的旋鈕來降低調音量的難度 :mad:
(A類買不到,加上這顆 VR 很神奇,不管轉到哪個角度,兩邊阻值居然都一樣 :D )
不知道什麼原因,裝上機殼後 RMAA 的成績居然變好了
裝機殼後的 RMAA 結果, 另外這是 Crossfeed 結果
oly
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Re: 一個相當簡單便宜的A類耳擴

文章spark 發表於 週三 7月 31, 2013 5:51 am

這些面板加工要用甚麼工具啊
電鑽鑽洞後
如何擴大?
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spark
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註冊時間: 週二 9月 30, 2003 11:55 am

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