EVAmp audiofil fejhallgató erősítő

 

2019-09-21 - Úgy néz ki csak stabilizát tápról jó, ajánlott táp kialakítás

2019-09-14

Minden kedves érdeklődőnek örömmel számolok be róla, hogy tegnap éjszka véglegesítettem/megszületett az új konstrukcióm, amit feleségemről EVAmp névre kereszteltem. Tegnap péntek 13. volt, szóval volt minden, fordítva bekötött elkó, tápfesz. Biztos nem kell mindenkinek elmondanom, hogy a DIY only felirat azt jelenti, hogy üzlet kizárva, mindenki kizárólag saját magának építheti meg.

Sok benyomás kavarog bennem. Nem gondoltam volna, hogy lehetséges ekkora előre lépés a FH6 Energico kapcsolásomhoz képest, persze reméltem, hogy valamivel jobb lesz :). Kicsit rossz érzésem van, hogy a korábbi kapcsolásaimról is mindig leírtam, hogy ez tök jó, ez mégjobb... és most megint ezzel jövök. Nekem az a benyomásom a hangjáról, hogy főleg a magas hangok torzítása csökkent drasztikusan. Bátran nagyobb hangerőn fogjuk a zenét hallgatni, és így jó felvételeknél előjönnek a koncert kísérő zörejei, a terem akusztikája, a hangszer hangja. Ezzel párhuzamosan úgy érezzük megnő a basszus és a hang dinamikája, a hang, a kopanások, zörejek nagyon életszerűek lesznek. Szóval megint esélyes, hogy átgondoljuk melyik felvételünk jó.

A káosz az asztalomon, amiből nálam az áramkörök születnek.

Két dolog indította be a gondolataimat még tavasszal. Az egyik, hogy az F6 Energicoval kapcsolatban felmerült, hogy nagyobb impedanciás fejhallgatók meghajtásával problémája akadhat, tehát szükség van a magasabb tápfeszre, nagyobb kimeneti amplitúdóra. A másik Mek Elek barátom kísérletei a Burson diszkrét opamp-okkal. Van nekem olyan eredeti végzettségem, hogy félvezető konstruktőr és technológus, ezért elég fafejű vagyok a minolit opamp vs diszkrét opamp kérdésben. Azért beindult az agyrágó bogár, hogyan lehetne valami diszkrét müveleti erősítőt csinálni, ami nem is kerülne 100 EUR-ba. Továbbra is fenntartom az állításomat, hogy műveleti erősítők rajz szerinti kapcsolását diszkrét alkatrészekből nem érdemes megépíteni, mert a monolit technológia olyanokat tud, mint az összes alkatrész hőeggyüttfutása, alacson induktivitás és szórt kapacitás, vagy hogy mondjuk egy tranzisztor pár szimmetriája pusztán a fotolitográfia geometriai pontosságától függ. Az EVAmp nem is tartalmazza a tipikus műveleti erősítőben fellelhető áramköröket (marék áramgenerátor...). A differinciál erősítőt és az A osztályú erősítőt nem én találtam fel, viszont meglepett, hogy nem találtam példát diszkrét MOS-FET-ek differenciál erősítőben való alkalmazására, nem beszélve az erősítő paramétereinek kiszámításáról. Az A osztályú kimenet már megvolt az FH6 Energico kapcsolásomból. Azután nézegettem a diszkrét opamp-okról elérhető kapcsolásokat. Nem emlékszem pontosan hogyan gondoltam ki, hogy csupán egy differenciál erősítőre lenne szükségem. Tranzisztorok esetében megint szembesültem a korlátaikkal, ezért elkezdtem a kisebb áramú/gate kapacitású FET-ek között keresgélni. Szerencsére ráakadta erre 2N2007DW-re, ebben két N csatornás MOS-FET van. Egy chip van betokozva egy SOT363 tokba, ami k.... kicsi, viszont garantálja az azonos meredekséget és hőegyüttfutást.

Ez a 2N2007DW, mellé raktam egy ceruzát, hogy érzékelni lehessen mekkora.

Ez a megépített EVAmp az APAmp-nak tervezett panelen megépítve. (Boccs, a képen az elkó még fordítva van benne.) Az APAmp, az áramkör hangfalakhoz tervezett teljesítmény végfok változata lesz, a hozzá szükséges értékekkel még kísérletezem. Az áramkörnek lesz műveleti erősítőnek használható változata is, aminek megelőlegeztem az ADAmp nevet.

A kapcsolási rajz fentebb már volt, de talán könnyebb, ha a leírását olvasva nem kell mindig előre lapozni.

A kapcsolás +/-12V körüli feszültségről jár, tápegység kialakításánál érdemes követni a korábbi áramköröknél leírtakat. A +/-14V az úgy jön ki, hogy 2db 2x9V-os, 4,5W-os Makrai paneltrafó (összesen 4 szekunder) kimenteit egy-egy graetz-cel és 470uF elkóval egyenirányítottam. A MOS-FET-ek nem viselik el a 20V-ot meghaladó feszültséget a gate-jükön, ezért mindegyik kapott egy-egy 12V-os zénert, Lehet, hogy ebben a áramkörben nem is kapnának ilyen nagy feszültséget, de így nyugodtan alszik az ember. A FET-ek elég nagy bemeneti impedanciával rendelkeznek, ezért volt lehetséges a bemenet földre húzása 270 KOhm-os ellenállással, és így elegendő 100nF bemenő kondi. Azt is meg lehet csinálni, hogy fél MOhm-os ellenállást használunk, és akkor elegendő a 47nF bemenő kondi. A nagy impedanciás bemenet hajlamos mindent zavart ősszeszedni, amin segít a bemenet elé kötött 10-47 kOhm hangerő szabályozó potméter. A bemeneten az 1 kOhm ellenállás tulajdonképpen a rádió frekis zavarszűrése céljából került. Ez lehet nagyobb is, mondjuk 1k-4K7 között. A drain és source ellenállás 4K7-ek értéke kísérletileg lett kitalálva. Kiderült, hogy a kapcsolás érzékeny a negatív feszültség brummjára, ezért kénytelen voltam a source ág feszültségét megfogni, és megszűrni. Az erősítés értékét a 3K3/1K osztó állítja be, ebben a esetben kb 4x-re. A 3K3-at nyugodtan cseréljük ki, ha kisebb, vagy nagyobb erősítést szeretnénk. Egyenáramúlag a differenciál erősítő bal oldali FET gate-je földre van kötve, ezért a source 0V- nyitófeszen lesz, a souce ellenálláson akkora áram fog átfolyni, ami a drain ellenálláson bőven fog ejteni akkora feszültséget, ami kinyitja a vég FET-et. A munkaellenálláson ezért megindul az áram, a kimenő feszültség emelkedik, egészen 0V közelébe, amikor a differinciál erősítő jobb oldali FET-e is elkezd kinyitni, és a közös souce ellenálláson az ő árama is elkezd folyni. Ez ugye a source feszültség emelkedéséhez vezet, leszabályozva az első FET áramát, és így a vég FET nyitófeszültségét. Nem látszik, de azt tapasztaltam, hogy a 470 Ohm-os munkaellenállás komoly hatással van a hangképre. A kisebb ellenállással nem egyértelműen jobb a hang, mint gondoltam volna. Úgy gondolom érdemes a füllhallgatónkhoz behangolni az áramkörünket. Én vettem 2db 1K 2W-os potit, tekergettem, megmértem, azután tettem be az áramkörbe 470 Ohm-os 1W-os ellenállást. (AKG K550 fülest használok, ami 32 Ohm-os, és 200 mW-ot visel el.)

Ezt hallgattam miközben a leírást készítettem. Majd kell hozzá egy panelt készítenem, mert így is nagy gubancnak néz ki. A megadott értékű ellenállásokkal egyik oldal áramfelvétele kb. 30 mA. A kimeten tipikusan 30-40 mV 0 ponti feszültséget mértem terheletlenül, üresjárásban. A munkaellenállás és a vég FET természetesen melegszik, de kézzel megfoghatók. Az áramkört teszteltem függvény generátorral/oszcilloszkóppal, 1MHz-nél kezdett a szinus enyhén deformálódni, feljebb nem tekertem, mert nem rádióadót akartam építeni. Mint írtam a munkaellenállással érdemes kísérletezni. Élesztése egyszerű, mielött a fülesünket rádugnánk ellenőrizzük a kimenetat, hogy 0,05V alatt van-e, ha nem, akkor valami elszúrásra került.

Itt a vége, fussatok el véle, építsétek meg és hallgassatok vele sok szép muzsikát.