Jaki (tfu!) scalak do słuchawek komunikacyjnych 240Ω?

[elektro_nowy]

Potrzebny mi jakiś wzmacniaczyk (DIY) do słuchawek komunikacyjnych o impedancji 240Ω. Nie jest to żadne hi-fi ani nawet stereo a poza tym i tak z innych względów zależy mi na minimalnym koszcie.
Nie bardzo się orientuję jak działają popularne kostki takie jak LM386 przy obciążeniu prawie 10 x większym od maksymalnego o jakim mowa w notach (32Ω). Wszystkie spotykane schematy na popularnych i tanich kostkach przystosowane są do współczesnych słuchawek hi-fi 32Ω.
Czy można po prostu dołączyć takie obciążenie i jedynym minusem będzie mała moc?
Poza tym wolałbym żeby ten wzmacniacz był zasilany dwoma paluszkami. Co np. z TDA7050? Czy układ z noty trzeba jakoś zmodyfikować dla 240Ω?

[gachu13]

LM386 teoretycznie pracuje od 4V, więc na dwóch paluszkach może być problem. TDA7050 działa od 1,6V więc pewnie by się nadawał. Moc na 240Ω będzie oczywiście niewielka ale nie powinieneś obserwować żadnych niekorzystnych efektów, zresztą jakby już miał się wzbudzać zawsze możesz zapiąć na wyjście po rezystory 33Ω i po problemie.

[Zibi]

http://www.extremecircuits.net/2009/08/ ... rcuit.html

[elektro_nowy]

Co prawda nie scalak ale niezbyt rozbudowany układ. Nie trzeba tego jakoś specjalnie uruchamiać, stroić?

[Einherjer]

Trzeba dobrać rezystor R3 w sprzężeniu zwrotnym do impedancji obciążenia. Autor pisze, że wartość jest dobrana dla obciążenia do 300Om, Ty masz 240Om, więc bez zmian też powinno być ok. Niestety przy 3V zasilania moc będzie malutka, a zdaje się, że przy zmianie napięcia zasilającego trzeba również zmodyfikować R3.

[_idu]

Nie bardzo się orientuję jak działają popularne kostki takie jak LM386 przy obciążeniu prawie 10 x większym od maksymalnego o jakim mowa w notach (32Ω). Wszystkie spotykane schematy na popularnych i tanich kostkach przystosowane są do współczesnych słuchawek hi-fi 32Ω.
Czy można po prostu dołączyć takie obciążenie i jedynym minusem będzie mała moc?
Poza tym wolałbym żeby ten wzmacniacz był zasilany dwoma paluszkami. Co np. z TDA7050? Czy układ z noty trzeba jakoś zmodyfikować dla 240Ω?

Nic się nie stanie jedynie możliwa moc do uzyskania będzie niska. Dlatego obecnie słuchawki są tak niskoomowe.

TDA7050 ma max napięcie zasilania 7.5V. Masz jeszcze tanie kostki spełniające Twoje oczekiwania jak TDA2822.
Nic nie modyfikujesz. Ewentualnie jedynie możesz dobrać wzmocnienie napięciowe (jeśli takowy element globalnej pętli USZ jest na zewnątrz scalaka).

[Romekd]

Witam.
W roli wzmacniacza słuchawkowego przy napięciu zasilania 3 V i słuchawkach wysokoomowych można spróbować zastosować jakiś niskonapięciowy wzmacniacz operacyjny typu rail-to-rail. Można też użyć scalonego niskonapięciowego wzmacniacza słuchawkowego z tranzystorami Mosfet w stopniu wyjściowym. Dość popularnymi układami tego typu były stosowane dawniej w komputerowych napędach CD-ROM i DVD-ROM stereofoniczne wzmacniacze typu TDA1308A, PT2308, MS6308, mogące poprawnie pracować już przy napięciu 2,8 V (2,4 V dla TDA1308A). Układy te przy wyższych impedancjach obciążenia (kilka kiloomów) potrafią oddawać sygnał o wartości międzyszczytowej dochodzącej do wartości napięcia zasilania. Dla słuchawek monofonicznych i przy połączeniu wzmacniacza w układ mostkowy moc wyjściowa może być jeszcze niemal czterokrotnie wyższa niż w konfiguracji "STEREO".

(..) TDA7050 działa od 1,6V więc pewnie by się nadawał. Moc na 240Ω będzie oczywiście niewielka ale nie powinieneś obserwować żadnych niekorzystnych efektów, zresztą jakby już miał się wzbudzać zawsze możesz zapiąć na wyjście po rezystory 33Ω i po problemie.

TDA7050 to też godny polecenia układ. W połączeniu mostkowym liczba zewnętrznych elementów redukuje się do dwóch (jeden kondensator bocznikujący zasilanie i jeden rezystor polaryzujący wejścia; układ nie wymaga stosowania na wyjściach obwodów Zobla). W tym połączeniu każdy ze wzmacniaczy zobaczy dwukrotnie niższą impedancję obciążenia, czyli przy słuchawkach 240 Ω będzie to już 120 Ω. Przy 3 V zasilania moc doprowadzana do słuchawek powinna być już całkiem przyzwoita. Układ zachowuje stabilność również gdy wyjście nie jest obciążone (kiedyś testowałem).

Pozdrawiam,
Romek

[elektro_nowy]

Okazało się że TDA1308 mam nawet w szpargałach. Zaglądam do datasheetu ale niezbyt rozumiem zamieszczone tam schematy.

Schemat pierwszy: domyślam się że Rl to słuchawki po prostu. Ale jaką rolę pełnią dwa oporniki 3,9kΩ za wejściami Vina i Vinb? To antyparazyty? Czy jeśli na wejściu dam potencjometr, to mogę je pominąć?
No i co to jest Vref? Jakieś napięcie oczywiście ale skąd je wziąć?

Schemat drugi: to chyba mój przypadek - dla pojedynczej słuchawki. Tutaj z kolei pojawiają się R5 i R6 zamiast Rl z pierwszego schematu. Wartość - 10kΩ. I jeszcze jakieś kondensatory C4 i C5, które na pierwszym schemacie nie występują.

Oba te schematy wydają mi się jakieś "teoretyczne". Czy ktoś mógłby narysować, dorysować jak powinien wyglądać realny wzmacniacz z potencjometrem na wejściu?

[_idu]

Schemat pierwszy: domyślam się że Rl to słuchawki po prostu. Ale jaką rolę pełnią dwa oporniki 3,9kΩ za wejściami Vina i Vinb? To antyparazyty? Czy jeśli na wejściu dam potencjometr, to mogę je pominąć?

To nie są antyparazyty. Są one elementami pętli USZ - akurat w konfiguracja wzmacniacza odwracającego przez jeden z tych rezystorów jest podawany też sygnał wejściowy. Proponuje podstawy wzmacniaczy operacyjnych liznąć nieco.

No i co to jest Vref? Jakieś napięcie oczywiście ale skąd je wziąć?

Jeszcze raz do przeczytania coś cokolwiek o wzmacniaczach operacyjnych.
Vref to napięcie które jest wymagane aby w spoczynku na wyjściu pojawiło się napięcie równe połowie zasilania. Przy wzmocnieniu równym 1 i niepodawaniu napięcia stałego na wejścia Vref będzie równe 1/2 napięcia zasilania. Jak uzyskać np. dzielnik rezystorowy.
Nie można wejść odłączyć galwanicznie od masy lub jakiegokolwiek innego punktu połączonego galwanicznie z masą lub zasilaniem. Nie będa spolaryzowane właściwie tranzystory na wejściu. Dla wejścia odwracającego rezystor łączacy wejście z wyjściem zapewnia wymaganą polaryzację

Rl to obciążenie każdego ze wzmacniaczy.

Schemat drugi: to chyba mój przypadek - dla pojedynczej słuchawki. Tutaj z kolei pojawiają się R5 i R6 zamiast Rl z pierwszego schematu. Wartość - 10kΩ. I jeszcze jakieś kondensatory C4 i C5, które na pierwszym schemacie nie występują.

Tyle że to wzmacniacz mostkowy, który wymaga podania na wejścia sygnały w przeciwfazie. Tu dano specyficzny przykład wysterowania z wyjścia przetwornika cyfrowo-analogowego z wyjściem symetrycznym. Niezbyt dla Ciebie ten schemat.

Oba te schematy wydają mi się jakieś "teoretyczne". Czy ktoś mógłby narysować, dorysować jak powinien wyglądać realny wzmacniacz z potencjometrem na wejściu?

A jakie mają być? - Przecież to dwa wzmacniacze operacyjne z wyjściem mocy w klasie AB zoptymalizowanym do pracy jako wzmacniacz audio oraz do pracy z niskim napięciem zasilającym.

[Romekd]

Czy ktoś mógłby narysować, dorysować jak powinien wyglądać realny wzmacniacz z potencjometrem na wejściu?

Bym mógł narysować schemat, musiałbyś określić swoje oczekiwania co do parametrów układu. Interesuje mnie wzmocnienie napięciowe, oraz minimalna rezystancja wejściowa. Wzmocnienie możesz przyjąć z zakresu 1...100 razy, czyli 0...40 dB (myślę, że można tyle wyciągnąć z układu przy akceptowanym jeszcze poziomie zniekształceń nieliniowych). Oprócz samego układu scalonego na schemacie znajdzie się kilka rezystorów i może ze dwa lub trzy kondensatory.

Pozdrawiam,
Romek

[elektro_nowy]

Hmm... tak liczbowo parametrów nie będę w stanie podać ale wzmocnienie nie jest potrzebne specjalnie wielkie, myślę że 5 razy będzie dość. Źródła sygnału typowe, liniowe.

[Romekd]

Witam.
Znalazłem dzisiaj płytkę ze starego komputerowego napędu CD, co pozwoliło mi wykonać szybki test układu MS6308 (odpowiednik TDA1308). Okazało się, że układ zaczyna działać poprawnie już przy napięciu 2,1 V, choć producent określił tą wartość na 2,8 V (w napędzie wzmacniacz pracuje z napięciem 5V). Wykorzystując większość z zastosowanych w oryginalnym układzie rezystorów (okazało się, że wartości rezystancji nie są krytyczne, ważne są przede wszystkim stosunki tych rezystancji w odpowiednich parach rezystorów) przełączyłem układ w taki sposób by pracował jako monofoniczny BTL (schemat w załączniku poniżej). Układ przy przy pełnym wysterowaniu (bez widocznych na oscyloskopie zniekształceń sinusoidy) oddawał do słuchawek ok. 14,3 mW przy zasilaniu napięciem 3 V (skuteczna wartość napięcia wyjściowego wynosiła 2 V), a zasilany napięciem 2,5 V pozwalał uzyskać na słuchawkach ok. 9,5 mW (~1,63 V sk.). O wartości wzmocnienia pierwszego stopnia (górny wzmacniacz) decyduje stosunek rezystorów R2/R1. Drugi stopnień "podwaja" napięcie dochodzące do słuchawek (słuchawki zasilane są napięciem symetrycznym względem masy), przez co całkowite wzmocnienie przekracza pięć razy, a moc wyjściowa rośnie czterokrotnie. Rezystancja wejściowa wzmacniacza jest mniej więcej równa wartości rezystora R1, czyli w tym konkretnym przypadku wynosi 39 kΩ. Pobór prądu testowanego wzmacniacza wynosił 2,1 mA (przy 3 V zasilania; bez wysterowania), a składowa stała napięcia na słuchawkach miała wartość 3 mV. Jutro uruchomię układ ze wzmacniaczem TDA7050 i porównam uzyskane parametry z parametrami wzmacniacza na MS6308.

Pozdrawiam,
Romek

[Romekd]

Witam.
elektro_nowy
Pomierzyłem parametry TDA7050 i porównałem je z parametrami kostki MS6308 (TDA1308, PT2308..). Okazało się, że dla połączenia mostkowego i przy obciążeniu słuchawkami 280 omów są niemal identyczne. Przy zasilaniu napięciem 3,0 V niezniekształcone napięcie wyjściowe wynosiło 1,96 V, a przy 2,5 V osiągało 1,63 V. Składowa stała na zaciskach słuchawek była wyższa niż dla układu MS6308 i wynosiła 68 mV. Układ wykazywał pełną stabilność przy obciążaniu wyjścia słuchawkami o impedancji 16...4000 omów i wnosił wzmocnienie 32 dB (40 razy). Przy braku wysterowania pobierał z zasilacza 2,97 mA.
Jednak największą zaletą TDA7050 w stosunku do MS6308 jest w Twoim przypadku całkowity brak zewnętrznych elementów (nie licząc potencjometru regulacji siły głosu, oraz kondensatora blokującego zasilanie, który i tak przeważnie jest już w układzie, do którego ma zostać podłączony dodatkowy wzmacniacz słuchawkowy). Układ jest ponadto dostępny i tani (ok. 3.50 zł w sklepach AVT i Inter-chip, 2 zł za wersję SMD na Allegro).

Pozdrawiam,
Romek

[elektro_nowy]

Kawał dobrej roboty robisz, Romek, ale jak dodać potencjometr do regulacji siły głosu? Zwyczajnie sygnał na górny koniec potencjometru, dolny na masę i suwak do kondensatora 0,47µF?

[Romekd]

Jakiej tam roboty, to kilka prostych pomiarów . Mam naturę zbieracza-chomika, więc niemal każdy prosty podzespół mam w swoich zbiorach. Poza tym te krzemowe kostki uruchamia się i mierzy w kilka minut..
Co do potencjometru, to poprawnie kombinujesz (na wszelki wypadek wrzucam załącznik). Pisząc o TDA7050 wspomniałem, że jego wzmocnienie dla konfiguracji mostkowej wynosi 32 dB (40 razy), i w zasadzie konstruktor nie ma wpływu na ten parametr (rezystory sprzężenia zwrotnego, ustalające wzmocnienie, "zaszyte" są wewnątrz układu). By uzyskać mniejszą czułość maksymalną trzeba przed potencjometrem umieścić dodatkowy rezystor, tworzący z potencjometrem dzielnik napięcia (kondensator przed potencjometrem jest wskazany, by nie wprowadzać na układ scalony napięcia stałego z obwodów poprzedzających wzmacniacz słuchawkowy). Dla wartości elementów z drugiego załącznika maksymalne wzmocnienie nieznacznie przekracza pięć, czyli podobne jak dla pokazanej przeze mnie aplikacji z TDA1308A.

Pozdrawiam,
Romek