一個相當簡單便宜的A類耳擴

[ryanlryanl]

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.



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


這張是有用Capacitance Multiplier


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.

[mtlin12]

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

[ryanlryanl]

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.

[oly]

(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

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
用 PhotoShop 鋪銅


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
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。

[ryanlryanl]

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:

[oly]

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?

2. 其實是因為殼還沒決定好，想說先留一些 debug 用的孔位
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

[狂人]

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?

2. 其實是因為殼還沒決定好，想說先留一些 debug 用的孔位
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

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。

[ryanlryanl]

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.

[阿榮]

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?

[oly]

趁著淡水昨天出太陽，終於是把電路板洗出來了。

洞也鑽好了，最新版的 PCB 有預留兩個鎖散熱片的孔。
像這樣
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

[ryanlryanl]

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.

[skyboat]

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 。

[sung9918]

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.....


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....

[oly]

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?

[ryanlryanl]

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.

[oly]

今天終於把這台耳擴完工了



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

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

[oly]

用RMAA一看 RMAA測試結果 果然低頻整個消失了

不知道還有哪些地方沒檢查到的

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?

[ryanlryanl]

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.

[caither]

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

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

[oly]

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。


一開聲馬上就知道問題解決了 ，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。


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.... ，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

[skyboat]

　　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 ！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。

[nickey]

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

[ryanlryanl]

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.

[oly]

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

大小有多剛好呢? 看一下圖

放進去剛好卡得死死的

不過一上電就冒煙了
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...

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... (借一下R大的圖 )


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。

4. 完成



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
(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 )
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

[spark]

這些面板加工要用甚麼工具啊
電鑽鑽洞後
如何擴大?