ヘッドフォンアンプ。スキーム、説明

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ヘッドフォンアンプ。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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約 100 オームの抵抗を持つヘッドフォンアンプは、最小限の追加部品を備えた XNUMX つの論理 CMOS チップだけを使用して作成できます。筆者はこのようなアンプで得られる音質は非常に高いと評価しています。

ヘッドフォンアンプ (以下、UGT と呼びます) は、アマチュア無線の文献ではほとんど注目されていません。それらを接続することは簡単な作業であると考えられます。オーディオパワーアンプでは、通常、特別な分圧器またはダンピング抵抗を介して、スピーカーシステム (AS) ではなく出力に接続されます。この場合、信号は増幅経路全体を通過しますが、これは最大数百ミリワットまでの電力を増幅するには決して最適ではありません。 CD プレーヤーやカセットデッキは通常、共通の OOS でカバーされる安価なチップを使用します。これは一般的なことであり、高品質のディスクリートアンプと比較すると、聴覚的に顕著です。

UGT は、XNUMX つの増幅ステージのみで構成される、はるかに「短い」パスを持つ場合があります。この場合、ヘッドフォンはダンピング抵抗を使用せずに出力に直接接続され、ダンピングが向上します。

図では、図 1 は、並列接続された CMOS マイクロ回路 (DD2 および DD2) の 1AND-NOT および 2OR-NOT 論理要素を使用する UGT の図を示しています。 2I-NOT 素子には XNUMX つの CMOS トランジスタがあり、そのうちの XNUMX つは並列 (上アーム) に接続され、残りの XNUMX つは直列 (下アーム) に接続されています。

（クリックして拡大）

2OR-NOT 要素では、アーム内のトランジスタの接続が逆になります (図 2)。 2OR-NOT 素子と 2I-NOT 素子を並列に接続し、フィードバック回路でカバーすると、対称プッシュプル増幅段が得られます。下アームでは、n 型チャネルを持つ 2 つのトランジスタが並列に接続され、上アームでは、p 型チャネルを持つ 2 つのトランジスタが接続されます (この場合、トランジスタが直列に接続されているアームを流れる電流) 、非常に重要ではありません）。説明した UGT では、各増幅チャネルで XNUMX つの XNUMXI-NOT 要素と XNUMX つの XNUMXOR-NOT 要素が使用されます。その結果、各アームでは XNUMX つのトランジスタが並列接続され、デバイスの許容可能な負荷容量が確保されます。

ヘッドフォンアンプ

増幅回路は単純であることがわかります。励磁なしで安定して動作し、正しく取り付けられていれば調整はほとんど必要ありません。デバイスのゲインは、抵抗器 R2 と R3 の抵抗比によって設定されます (この場合、抵抗値は 3 に等しい)。このアンプの入力インピーダンスは抵抗 R2 の抵抗値にほぼ等しいため、信号源の出力インピーダンスとの関係でこれを考慮する必要があります。分離コンデンサ C1 と C2 は、左右のチャンネルの増幅段の入力を一定の成分で分離し、コンデンサ C3 と C4 はヘッドフォンからの出力を分離します。

結合コンデンサは下方からの通過帯域を制限し、また誘電体内の吸収プロセスに起因する独自の非線形歪みを導入します。マイクロ回路へのバイポーラ電源供給を使用すると、すべてのカップリングコンデンサ (図 1 の C4 ～ C1) を排除することができます。この電源オプションのネットワーク電源整流器は、図に示す図に従って組み立てることができます。 3.

これらのアンプはリップルに対する感度が比較的高いため、安定化電源を使用する必要があります。 4000V シリーズ CMOS マイクロ回路の場合、許容される電源電圧は 18 V です。 K561 シリーズの場合は 15 V に制限されています。マイクロ回路の電源電圧が高くなると、貫通電流 (リニアモードの静止電流) の値も大きくなることに留意する必要があります。この機能を考慮して、一体型スタビライザーが選択されます。電源トランスは、少なくとも 1 A の電流で DA0,3 スタビライザーの出力から取り出される電圧よりも数ボルト高い整流電圧を提供する必要があります。

ヘッドフォンアンプ

プリント基板は両方の UGT オプション用に開発されていません。それらはブレッドボード上で組み立てられました。マイクロ回路4011と4001は、電源の特殊性を考慮して、ロシアのもの、それぞれK561LA7とK561LE5、またはK176LA7とK176LE5に置き換えることができます。両方の「相補的」マイクロ回路は 20 層 (ケース対ケース) で実装され、対応するピンを一緒にはんだ付けします。他の部品はボードの裏側に取り付けられ、ボード自体は超小型回路が一方の壁にしっかりと押し付けられるようにケースに取り付けられます (取り付け時に熱伝導ペーストを使用すると便利です)。熱放散。電圧安定化チップを少なくとも2 cmXNUMXの面積のヒートシンクに取り付けることをお勧めします。

初めてアンプの電源を入れるときは、消費電流を確認する必要があります。 15 V の電圧で 100 mA を超えてはなりません。次に、出力の定電圧が電源電圧の半分に等しいことを確認する必要があります（図 3 の回路による UGT では、共通線に対してゼロに近くなります）。

どちらの UGT も、150 オームの負荷に対して約 120 mW の出力電力を提供します。 UGT 出力のこの電力値では、周波数 1 kHz の正弦波信号の高調波歪みのレベルは比較的高く、約 0,45% (低次高調波) です。それにもかかわらず、CD プレーヤーやテープデッキの UGT と比較すると、これらのシンプルなアンプがいかに顕著な利点があるかは、このようなアンプを繰り返し使用したことのある人なら誰でも理解できるでしょう。著者によれば、その違いは大きいという。

UGT を使用する前に、図に従って組み立ててください。 3. 信号源の出力に定電圧成分がないことを確認する必要があります。そうでない場合は、アンプの入力にカップリングコンデンサを導入する必要があります。

抵抗が 80 オームの電流制限抵抗を介して、低インピーダンス (100 オーム未満) ヘッドフォンを説明したアンプに接続することができます。

このようなアンプの静止電流が作者が指定した値を超える場合、それを減らすには、マイクロ回路の電源電圧を下げる必要があります。

著者: M. Sapozhnikov、ガネイアビブ、イスラエル

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