Андрей Смирнов
Время чтения: ~20 мин.
Просмотров: 13

Усилитель для наушников на TPA6120A

a16d99.png

  • Цена: 18.29$

Собранная плата усилителя для наушников на микросхеме TPA6120A Усилитель шел в одной посылке вместе радиатором mysku.ru/blog/china-stores/56687.html на бесплатный обзор от магазина. Посылку или кто-то забрал на почте вместо меня, или я ее где-то потерял, дома до сих пор не нашел. Заказал заново тоже самое за свои деньги в этом магазине. Дошли руки до обзора. Хотел написать обзор типа «смотрите какой крутой усилок я сам собрал из китайских плат», но тут похоже много дозаказывать надо еще будет. Затянется обзор. Только про плату тут напишу. Обещают следующие характеристики для УНЧ: Оригинальные микросхемы TPA6120A and NE5534 metal film резисторы на плате с 5 кольцами! Защиту наушников Напряжение питания: AC 15V-0-15V (двойное переменное 15 В) Сопротивление наушников: 32 Ohm -600 Ohm АЧХ: 20HZ-20KHZ Размер: 104mm * 88mm TI TPA6120A — микросхема усилителя для наушников класса АВ с отличными характеристиками — www.ti.com/lit/ds/slos431b/slos431b.pdf. Народ повсеместно хвалит ее. Решил заказать на пробу УНЧ на этой микросхеме. Обзоры подобных УНЧ на этой микросхеме были тут уже. Поиск «TPA6120». Например, обзор edsik-а https://mysku.ru/blog/aliexpress/48706.html Пришло обтянутое полиэтиленом.ab4d8d.jpg Плата. Нет коннектора питания, два переключателя — изменение коэф. усиления УНЧ, два подстроечника — для выравнивания напряжения на шинах питания после стабилизатора, только два отверстия для крепления платы к корпусу:1c2749.jpg Получше сфотографировал: Обратная сторона — флюс на 4-ку отмыт: Высота: Плата двухсторонняя с использованием SMD компонентов. Подобные конструкторы продают в виде кита. Стоит чуть дешевле. Но те, кто собирал — говорят паять основную ИМС — еще то мучение. Проще готовую плату купить и потом ее мучить.Разные детали на плате — подробности, кому интересноОсновная ИМС TPA6120A. Конденсаторы синие (не красные), конденсаторы фильтров питания фирмы Nichichon: Буферный ОУ (обычный, не сдвоенный): Реле защиты внезапно на 5В: Напряжение на этом реле при работе УНЧ: На обратной стороне — нет SMD диода выпрямительного 4007-го (питание защиты наушников). Пришлось купить этот диод 4 р. и допаять по фоткам обратной стороны платы в инете. Тратим дополнительно 500 Р и покупаем такой трансформатор (дорого же блиннн!!!) — хобби же бесценно! Народ юзал и трансы на 10 VA. У меня в доступности был такой тор. Все влезает в корпус от CDROM: Довести до ума — работы примерно на два выходных. Точно менять регулятор громкости (РГ). По-началу думал, что с ним все хорошо. Но оказалось — не так. Косячит на маленькой громкости. Менять на ALPs. Отверстия на плате под RK27 есть. EMI фильтр поставить. Переднюю панель сделать. Кнопку питания и проч. Как доделаю, возможно в коменты фото добавлю потом. Сейчас цель — нужно ли доводить до ума этот усилитель. Результат тестов и прослушивания — буду доводить. Послушал эту плату на наушниках Beyerdynamic DT 990 Pro. Играет чисто, нейтрально, звук не красит, фона не слышно. Сцена хорошо прослушивается. Впрочем, это свойства данного чипа указывали и авторы других обзоров на этом сайте и на других сайтах.Тут нет ничего интересного. Все ок. ЗамерыНагрузка — два резистора 240 Ом — примерно сопротивление наушников Beyerdynamic DT 990 Pro (250 Ом).

Как видно УНЧ в 7 раз усиливает звук (переключатели уровня усиления ВКЛ, РГ- макс). УНЧ в 4.5 раз усиливает звук (переключатели уровня усиления ВЫКЛ, РГ- макс).
На остальных частотах тоже все ок. Температура на транзисторах стабилизатора питания: На чипе TPA6120A температура около 45-50 градусов.Замеры в RMAA Я немного неаккуратно соединил землю УНЧ и звуковой платы. Поэтому уровень шумов 50 ГЦ выше. -50 дб. Замеры большой громкости:
Замеры на громкости, на которой обычно слушаю. Немного каналы не сбалансировал на звуковой карте:
Схемотехника УНЧ и улучшения Схема УНЧ. Рисовал по плате. Возможны косяки. Микросхема защиты — UPC1237:Для сравнения — схема УНЧ из обзора edsik-а https://mysku.ru/blog/aliexpress/48706.html У него в обзоре схемы нету. Тема на международном форуме про эти усилители — http://www.diyaudio.com/forums/headphone-systems/272286-schematic-request-tpa6120-ne5534-ebay-amp.html. В одном из коментов форума рекомендуется сделать следующие модернизации. Разговор идет про схему из обзора edsik-а — но многое и для этой актуально.Оригиналwww.diyaudio.com/forums/headphone-systems/272286-schematic-request-tpa6120-ne5534-ebay-amp-post4927227.html 1. Реле в наборе на 5В. Рекомендуют заменить на 12-ти вольтовое (с заменой обвязки). У меня при работе на этом реле 3.2 В. Вроде все ок. Думаю зашунтировать это реле диодом, как обычно делают на платах защиты от постоянки. В этом УНЧ нет этого шунтирующего диода. 2. Для стабильной работы ОУ NE5534 рекомендуется выставить коэф. усиления минимум в 3 раза. Коэф. усиления опредиляется резисторами R18/R19 (R24/R25) по схеме усилка из этого обзора. Тут вроде не все так плохо. Особенно, если включить режим усиления (переключатели на плате в положение ON). Тогда будет отношение 3К/1.1К 3. Предлагается заменить электролиты на входе усилителя (для блокировки возможного постоянного напряжения на входе усилителя) на неполярные конденсаторы. Автор того коммента установил конденсаторы по 1 мкФ. В этой схеме подобного конденсатора вообще нет на входе. Нет защиты от постоянки на входе. Но установлена защита от постоянки на выходе на микросхеме UPC1237. Более того на плате просто нет места под эти конденсаторы. Могут быть весьма габаритными. Как вариант — установить эти конденсаторы на входные гнезда, а потом подавать сигнал на плату УНЧ (на РГ)? Так у аудиоманьяка в его УНЧ на LM3886 сделано. 5. Заменить РГ с 50 кОм на 10 кОм (для лучшей работы ОУ NE5534). Так как РГ все равно менять, по почте идут как раз два ALPs 10кОм RK27. Возможно им РГ заменю. Замечания по моим испытаниям и прослушиваниям: 1. Заменить ОУ NE5534. Эти китайские ОУ — непредсказуемого качества. Я их заменил на OPA134 в DIP8. Звук лучше стал. Хорошо, что ОУ стоят на панельках. А так советуют менять на OPA132, OPA604,OPA627(на плате такие обозначены),LME49710,LME49990,AD843,AD8610,AD797. Вопрос только цены (такой апгрейт может стоить в разы дороже этой платы УНЧ) и доступности. В том же ЧиД предлагают кучу вариантов OPA627 ценой от 500 р. — до 3000 р. (https://www.chipdip.ru/search?searchtext=OPA627). Вопрос — какие брать и где оригинал? 2. Усилитель имеет высокий коэф. усиления. Т.е. РГ работает только в очень маленьких границах. Иначе можно оглохнуть в наушниках. Чтобы уменьшить усиление (и тем самым регулировать громкость в больших пределах), возможно поставлю перед РГ по пути сигнала резистор в 10-20 кОм (после замены РГ на 10 кОм Alps RK27). 17.11.14   Sanechek   37 522   11   Давно хотел сделать отдельный усилитель для наушников — все не было времени, хотя наушники уже купил как два года. Ничего особенного, Sennheiser HD 558, но звук выдают на приемлемом для меня уровне. Пересмотрел множество схем и перечитал кучу информации и форумов. Хотелось, чтобы схема была простой и качественной по звуку. Размышляя, чего хочу, пришел к выводу, что для наушников нужна относительно небольшая мощность и должен подойти какой-нибудь умощнённый транзисторами ОУ или же просто мощный ОУ с низким THD+N, так сказать «драйвер». И вот подвернулась микруха от TI, специально предназначенная для этих целей, TPA6120.

Содержание / Contents

По своей сути представляющая собой весьма мощный и очень быстродействующий ОУ с чудовищно низким THD+N (ну по крайней мере для меня). Немного полазив в гугле по поводу различных включений микросхемы и конструкций нашёл для себя неплохой вариант на одном сайте чешского радиолюбителя Павла Ружички (Pavel Ruzicka). Микруха включена по неинвертирующей схеме, на входе 50 кОм потенциометр известной японской фирмы ALPS. Решил реализовать именно такой вариант.

↑ Схема наушникового усилителя на TPA6120 и БП

Мой вариант схемыБлок питанияПроштудировав даташит на TPA6120, всё-таки кое-какие изменения в схему внёс. Так называемые блокирующие конденсаторы в оригинале стоят плёночные, даташит же настоятельно рекомендует использовать SMD керамические конденсаторы, да ещё и как можно ближе к выводам питания — для исключения возможного возбуждения усилителя.Собственно говоря, больше всего возбуждения и боялся, очень уж микросхема быстродействующая.

↑ Этот страшный PowerPAD побеждён

Из-за отсутствия опыта изготовления двусторонних ПП, плату было решено делать односторонней. И тут вскрылась ещё одна проблемка. Из-за того, что микруха очень мощная для своих размеров, у неё на «пузе» сделана площадка для теплоотвода — PowerPAD, которая припаивается к площадке под микросхемой и ещё вдобавок является общим проводом. Я как-то отмёл неприятные мысли, решил, что как-нибудь припаяю. Но обо всем по порядку.Начал искать необходимые комплектующие, сразу стало понятно, что TPA6120 у местных нет, не говоря уже об ALPSе. Великий китайский Брат выручает в очередной раз, заказал микросхему TPA6120 и потенциометр ALPS на Алиэкспресс. У местных купил корпус, трансформатор и остальную мелочь. После того как всё было на руках прошло ещё 4 месяца прежде чем взял в руки… утюг. При проектирование платы усилителя уделил особое внимание расположению резисторов в соответствии с даташитом, чтобы были наименьшие расстояния от ног входов и выходов до резисторов, чтобы не было возбуждения. И вот платы протравлены, просверлены и залужены. И здесь я уже серьёзно начал задумываться, а как же паять этот хитрый PowerPAD и вообще чего с ним делать.Снова в Интернет. На одном из форумов нашёл интересное решение. Без паяльного фена и двусторонней ПП с метализированными отверстиями выход один: сверлить под микросхемой отверстие и через него пытаться припаять к PowerPAD-у микросхемы самодельный радиатор. Попробовал такой предложенный вариант: сверлится отверстие 1,5 мм, берётся медная проволока, лудиться и накручивается спиралькой вокруг сверла 0,8 мм (я вокруг иголки намотал) длиной 2-3 см. Позиционируется и прихватывается микросхема, спиралька опускается в отверстие и жарится это всё 40-ватным паяльником, естественно с добавлением припоя и флюса. Цель — не просто припаять спиральку, но и чтобы края площадки PowerPAD-а также припаялись к печатной плате. Вот она, моя система охлаждения для TPA6120. Видите странную «пружинку» в центре?Держал паяльник несколько секунд и всё получилось! Всё оказалось проще, чем думал. Спасибо доброму человеку за идею!

↑ Звучание

Платы готовы, соединяю всё проводами, быстрая проверка. Постоянки на выходе нет, подключаю свой ЦАП, Сенхайзеры, врубаю «The Dark Side Of The Moon» и наслаждаюсь… Наверное, описывать звук и тем более его качество неблагодарное занятие, надо просто услышать самому. В общем скажу, что звук мне очень понравился во всем диапазоне частот. На слух — минимум искажений, для меня их просто нет. Раньше я слушал свои наушники Sennheiser HD 558 со встроенной звуковой картой. Теперь я их просто не узнал! Появились басы и звук очень детальный.

↑ Итого

Усь поёт. Возбуждения не наблюдается, и слава Богу, благо, были приняты все меры для этого. Сомневался, что спиралька будет хорошо тепло отводить, поставил на час с музыкой на приличной громкости, потрогал микруху — по ощущениям градусов 30-35. Спиралька тёплая, с обратной стороны площадка тоже слегка теплая, значит микруха припаялась нормально, тепло отводится хорошо и на этом я успокоился.

И началось самое сложное и мучительное для меня — собрать всё в корпус. Пару вечеров с дрелью, пассатижами, отвертками, напильниками и кучей нецензурных выражений! Ура, запихал платы в корпус. Корпус оказался великоват для усилителя, за то монтировать удобно и смотрится солиднее в большой коробке. Осталась одна задачка: сделать надписи на лицевой панели. Но это уже совсем другая история.

↑ Источники

• Статья на сайте Pavel Ruzicka (En.) • Даташит tpa6120a2.pdf на сайте Тексасов

↑ Файлы к статье

TPA6120a2.zip 🕗 20/04/14 ⚖️ 37,01 Kb ⇣ 91Здравствуй, читатель! Меня зовут Игорь, мне 45, я сибиряк и заядлый электронщик-любитель. Я придумал, создал и содержу этот замечательный сайт с 2006 года.Уже более 10 лет наш журнал существует только на мои средства. Хорош! Халява кончилась. Хочешь файлы и полезные статьи — помоги мне!Пожертвовать на журнал Датагор и др. способы получения доступа. — Спасибо за внимание! Игорь Котов, учредитель журнала «Датагор» Спасибо за внимание!

Камрад, смотри полезняхи!

Имя героя неизвестно (Sanechek)Местоположение в тайне.Список всех статейПрофиль SanechekО себе автор ничего не сообщил.

Читательское голосование

Статью одобрили 67 читателей.

Для участия в голосовании зарегистрируйтесь и войдите на сайт с вашими логином и паролем.

Поделись с друзьями!

Связанные материалы

Усилитель для наушников на LM1876 в корпусе компьютерного БП… Предлагаю собрать мой вариант усилителя для наушников. Плюсы: компактный размер, простота сборки,… Даташит TDA7293 pdf datasheet… 120В — 100Ватт DMOS аудио усилитель с цепями MUTE/ST-BY TDA7293 монолитная микросхема в корпусе… Allegro — усилитель для наушников на LT1259… Хотелось сделать быстро, но по возможности качественно. После непродолжительных поисков, из… Ищу схему усилителя УО1506 из установки ВРТУ 1000… Добрый день. Ищу какие либо данные или схему на усилительный блок / усилитель УО1506 из войсковой… Управление шаговым двигателем с ПК… Драйвер для шагового двигателя, который управляется с персонального компьютера. Привет всем! Решил… TDA1514A: 50-ваттный усилитель за 15 минут… Одна из разработок фирмы «Philips» — микросхема TDA1514A – может помочь в создании Hi-Fi усилителя… Spider DAC без оверсэмплинга с TOSLINK и S/PDIF входами. CS8416 + TDA1543… © 2009 datagor.ru Впервые по-русски! О чем речьПредставленная схема — очередной опыт построения… УМЗЧ на TDA7295 с электронным регулятором громкости КА2250, TC9153… TDA7295, KA2250, TDA2030A, TC9153. Желание сделать качественный усилитель возникло давно. Выбор… Простой усилитель для наушников на КТ315Б… Усилитель для наушников — весьма оправданное решение, тому подтверждение — множество публикаций… Моя печатная плата SRPP усилителя для наушников… Недавно прочитал на Датагоре статью Сделай сам SRPP усилитель для наушников на 6Н6П и решил… TDA2003, BA5415A и BA5417. Три усилителя для стереотелефонов из подручных материалов… В настоящем проекте рассмотрены усилители для головных телефонов на массовых микросхемах, таких как… Алюминиевые электролитические конденсаторы фирмы EPCOS: Справочник…. Алюминиевые электролитические конденсаторы фирмы EPCOS: Справочник. Издательство: EPCOS Год…

Общаемся по статье 💬

«Усилитель для наушников на специализированной микросхеме TPA6120»

Комментарии, вопросы, ответы, дополнения, отзывы

TB2o87RdFXXXXaWXXXXXXXXXXXX-827972576.jpg

  • Цена: $17.99+$28.56+$10=$56.55

Доброго времени суток, уважаемые читатели сайта. Продолжаем серию обзоров про усилители для наушников В прошлом обзоре возникло много вопросов на тему моего мнения о качестве этого усилителя, нужно ли брать и тому подобные. Целью этих обзоров является СРАВНЕНИЕ усилителей для наушников на основе измеримых параметров. Выводом для читателя должен стать объективный выбор усилителя для имеющихсяжелаемых наушников. Идея заказать данный усилитель пришла с желанием владеть чем нибудь изысканным, небольшим, современным. Под эти требования подходит плата размером 10*10 на микросхеме и в необычном корпусе. Поиск по товарам на базе TPA6120A2 показывает несколько видов реализации данного усилителя. Но ведь одной платой сыт не будешь, внешний вид тоже важен, поэтому идем к проверенному продавцу на страничку и ищем корпус под данный размер. Усилитель на базе данной микросхемы уже обозревался на этом сайте пользователем real64. Там же есть теория по подбору наушников и рекомендации по доработке. Данный кит обозревается впервые. Традиционно усилитель будет протестирован в стоковом состоянии, без доработок, с использованием только полученных деталей. Обращаю внимание пользователей, что не все платы встанут в данный корпус. Обратите внимание на расстояние от правого края платы до потенциометра. Забегая немного вперед, даже мой вариант пришлось доработать бормашинкой, чтобы встало все плотно на штатные места. Посылка добралась до меня за 15 дней. Достаточно смелое решение так упаковывать электронику.Посылка

Процесс сборки традиционно описывать не буду. Может возникнуть вопрос как паялась микросхема с падом. Ответ — феном. Остальные SMD компоненты паялись паяльником.Сборка
Корпус в данном проекте отдельная тема. С этим продавцом я имел дело далеко не в первый раз. Многие заказы приходили как выглядели на картинке, все запросы на изменение стандартной конфигурации корпусов исполнялись. Но вот общение с ним часто приводило меня в тупик. Я даже переходил на картинки вместо слов. Причем не всегда это был языковой барьер. В общении продавец неоднократно был уличен в накручивании ценника. Однажды мне удалось сбить цену с 81$ до 25$. Имейте это ввиду, когда будете иметь с ним дело.Почему продавец получил одну звезду Ожидая корпус, меня волновало только одно — где взять трансформатор под такие маленькие размеры, какие они именно, эти размеры… Благо некоторые вопросы ушли, когда была собрана плата усилителя. Потребляемая мощность при прослушивании музыки составила не более 6Вт по китайскому показометру, поэтому я расслабился и стал ждать. Трансформатор BVUI3030163 / 2x 15В был куплен в оффлайне исходя из полученных данных.КорпусСамая важная информация, которой не хватает людям для подбора корпуса под продающиеся наборы для самостоятельной пайки — это размеры отверстий и их относительное положение на панелях. Имейте ввиду — это не стандартные расстояния между отверстиями, учитывайте это при подборе платы под корпус.
Внешний видСчитаю, что внешний вид у получившегося устройства получился очень аккуратным, а учитывая, что внутреннее пространство заполнено почти полностью, то задача, которая ставилась в начале обзора выполнена на 90%.
Итак, переходим непосредственно к замерам и тестам. Все типы тестов были проведены в одно время на всех усилителях, с использованием одних и тех же приборов, проводов и компонентов. Все измерения RMAA были сделаны при одинаковых установках громкости: Выход звука — 100%, Микрофонный вход — 10%. Изменялась лишь громкость на самом усилителе, для установки уровня сигнала в 0-1дБ. Именно с такими установками звука удавалось начать тест с нагрузкой, без нее и саму в себя. Так как тестов предстояло много, был сделан универсальный кабель, который без пайки и разбора корпуса позволял снимать параметры и изменять нагрузку.502439.jpg Результаты тестов не претендуют на абсолютную точность, они лишь призваны показать отличия и особенности каждого из усилителей. Вообще, глядя на получаемые цифры, я смело не обращал внимание на погрешность в 5-10%.Условия тестовПотребляемая мощность удлинителем, осциллографом и генератором сигнала.35f4af.jpg Собственно измерители, с выставленными значениями сигналаfaa5e0.jpg Температура окружающей среды7fe832.jpg Ну а как еще… Иначе сошел бы с ума еще до окончания тестов34d8e8.jpg Результат тестирования звуковой карты «сама в себя» с помощью кабеля. RMAA
Сопротивление наушниковAudioTechnica AT-M50x Заглянем в спецификации Диапазон воспроизводимых частот 15 — 28000 Гц Чувствительность 99 дБ/мВт Импеданс 38 Ом
Technics RP-F300 Заглянем в спецификации Диапазон воспроизводимых частот 10 — 27000 Гц Чувствительность 102 дБ Импеданс 22 Ом
Так как производители обычно указывают импеданс наушников, измеренный на частоте 1000Гц будем считать значения верными и использовать эту частоту в своих измерениях. Для порядку — несколько фотографий процесса.Результаты тестовПотребляемая мощность по показометру в начале теста
m50x6e8dcf.jpg RP-F30031f069.jpgРезультаты тестов в таблице и графикахСиняя зона — среднеквадратичное измеренное значение напряжения Зеленая зона — вычисленное амплитудное значение напряжения Без цвета — вычисленное значение мощности Красная зона — попытка уничтожить трансформатор7ad929.jpg Красная линия — амплитудное значение напряжения на холостом ходу. Теоретический предел.
Расчетное значение выходного сопротивления Формула для расчета любезно предоставлена пользователем ksiman в одном из обзоров Rвых=Rнагр*((Uхх/Uнагр)-1)0ad952.jpgТемпература после тестированияТемпература на стабилизатореc42f77.jpg Температура на радиаторе микросхемыd7a0be.jpg Как видно из полученных данных данный усилитель толерантен к импедансу наушников, зато очень прожорлив к уровню входного сигнала. Я бы назвал это устройство предусилителем или усилителем для чувствительных наушников. Для измерения параметров звуковых характеристик с целью уменьшения разброса результатов были использованы постоянные резисторы номиналом 33 Ом и 250 Ом, как наиболее часто встречающиеся в наушниках, для которых будут использовать усилители.Измерения программой RightMark Audio AnalyzerNo resistors
2 resistors 33Ohm
2 resistors 250Ohm
Вывод — Выходное сопротивление низкое — Толерантен к импедансу наушников — Любит высокий уровень сигнала Для чистоты эксперимента были сделаны тесты и на других установках громкости. Старался установить крайние положения для входа и выхода. Приведу результаты в файлах программы RMAA. Если остались вопросы по условиям тестов — пишите в комментариях желаемые условия — проведу дополнительно, при необходимости добавлю в обзор. Кроме того, учитывая, что все измерения других усилителей уже выполнены, а обзоры находятся на финальных стадиях написания, прошу указать мне на неточности в методике проведения замеров либо желаемые входные параметры, чтобы я учел это в будущих обзорах. Спасибо за внимание.Все мои обзоры усилителей для наушниковУсилитель для наушников JLH1969Усилитель для наушников на базе TPA6120Усилитель для наушников клон Beyerdynamic A1Усилитель для наушников Fiio A3Используемые источники:

  • https://mysku.ru/blog/china-stores/58794.html
  • https://datagor.ru/amplifiers/chipamps/2528-kachestvennyy-hedamp-na-odnoy-mikrosheme-tpa6120.html
  • https://mysku.me/blog/aliexpress/48706.html

Рейтинг автора
5
Подборку подготовил
Максим Уваров
Наш эксперт
Написано статей
171
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации