Акустика > Наушники
ЦАП+УНЧ для наушников "Алёнка" с аккумуляторным питанием (XMOS+PCM5102+6с31б)
IronYorick:
Любимой и терпеливой жене посвящается
(ЗЫ-Назовите проект именем супруги, и вам позволят затащить в хату даже щиты на 4А32 ;D)
Давно хотелось проверить идею непосредственного питания ламповой схемы от аккумуляторных батарей.
(Болтовни (и срача) на ту тему было много)
По сути, устройство представляет собой ламповый буфер встроенного драйвера микросхемы ЦАП РСМ 5102 и меет следующие параметры:
Uвых-1.5В (на выходе головных телефонов\небалансном)
Rвых-3 Ом
Рекомендованный импеданс головных телефонов-32 Ом
Выходная максимальная мощность на нагрузке 6 Ом - 300 мВт
Время непрерывной работы от батарей - не менее 5 часов.
Предусмотрено наличие балансных выходов, а также заряд батарей от бортсети автомобиля.
АЧХ, уровень искажений и шумов приведены в отчете программы RMAA (вполне приличны даже по меркам этой придирчивой софтины).
Summary
Frequency response (from 40 Hz to 15 kHz),
dB
+0.12, -0.18
Very good
Noise level, dB (A)
-84.2
Good
Dynamic range, dB (A)
84.2
Good
THD, %
0.0047
Very good
THD + Noise, dB (A)
-77.2
Average
IMD + Noise, %
0.018
Very good
Stereo crosstalk, dB
-79.7
Very good
IMD at 10 kHz, %
0.019
Very good
General performance
Good
(уровень шумов чуть подпортил висящий рядом плазменный телевизор (выбросы от 10 кГц)
Характерной особенностью является сверхкороткий тракт -сетки ламп включены непосредственно к выходам микросхемы, исключены постфильтры, регулировка громкости только программная.
Ламповая часть выполнена на сверхминиатюрных триодах 6с31б, режимы приведены на схеме,
класс усиления А1\А2. Однако, рекомендована работа с уровнем входного сигнала -6 дБ, без захода в область сеточных токов. В ходе макетирования и отслушивания установлено, что ток сетки при данном режиме и амплитуде входного сигнала 2 В RMS не превышает сотен мкА, что, однако, приводит к росту нелинейных искажений и обогащению спектра продуктами высших порядков. Разумеется, в данном случае речь идет о примерно 0.1% THD, иначе бы пришлось выбирать другой режим, что при ограничении по анодному напряжению было бы затруднительно.Однако, при стандартном уровне измерительного сигнала программы RMAA -3дБ все уже очень пристойно.
Примечание.
Первой задумкой было использовать лампы в рекомендованном режиме 50В анод 0В сетка (схема на двух деталях :D). Однако, судя по всему, режим этот для каких-то схем автоматики, пиковый ток сетки при 2 В RMS достигал 6 мА (!), перегружая драйвер. Вообще, проверку миф о "волшебном классе А2" не прошел, аминь.
Кроме того, пришлось пойти на применение автоматического смещения - увы, еще одно ограничение аккумуляторного питания, по мере разряда батареи с фиксированным смещением режимы весьма нестабильны.
Выходные трансформаторы - доработанные ТВЗ 1-9. В данном случае эти замухрышки" вполне уместны, поскольку амплитуда напряжения на первичной обмотке всего 30 В, а внутреннее сопротивление лампы 1 кОм.Доработка сделана
по известной методике, и состояла в следующем
1. Поверх имеющихся, выполнена вторая секция вторичной обмотки, 2 слоя по 29 витков проводом 0.67 мм.
2. Из имеющихся магнитопроводов выбраны 3 лучших, разобраны с удалением остатков парафина (трансики в оригинале состоят из него процентов на 20 :))
3. Пластины перемешаны, новые магнитопроводы собраны аккуратно и плотно, с дополнением недостающего железа.
4.В качестве прокладки использован 1 слой кассовой ленты.
В итоге удалось повысить индуктивность первичек более чем на 20%, и получить в
полку от 20 Гц до 15 КГц и -3дБ на 18 КГц.
Результаты прослушивания вполне коррелируют с приборными результатами -звук ровный, свежий, насыщенный. Окраски и слащавости нет. Никаких артефактов не слышно, разумеется. Аккумуляторы дают огромную энерговооруженность, создавая основательный фундамент на НЧ. Лампа 6с31б, несмотря на крохотные размеры, дает очень "взрослый" звук. Однако, что разумеется, чистая вкусовщина, мне не хватает эмоциональности, увы...
Продолжение завтра.
(Извините, но у Вас нет доступа в Галерею)
(Извините, но у Вас нет доступа в Галерею)
(Извините, но у Вас нет доступа в Галерею)
(Извините, но у Вас нет доступа в Галерею)
(Извините, но у Вас нет доступа в Галерею)
(Извините, но у Вас нет доступа в Галерею)
(Извините, но у Вас нет доступа в Галерею)
(Извините, но у Вас нет доступа в Галерею)
ДДО:
:v: :v: :v:
Какие наушники применяются?
323f:
Насчёт эмоциональности не понял. Чего конкретно нема?
IronYorick:
Продолжу описание.
Источник питания.
Для питания устройства выбрана комбинированная схема из анодной батареи, выполненной на 16 Li-ION аккумуляторах (size 18650) 2400 mAH, и накальная батарея, выполненная на 10 Ni-MH аккумуляторах (size AA) 2100 mAH, включенных последовательно. Суммарное напряжение полностью заряженной батареи 78 В.
В качестве сетевого ИП использован внешний БП от старого ноутбука, 20 В 3 А.
Для заряда батарей используются 2 зарядных устройства, одно для батареи в целом, второе – реализующее режим ускоренного подзаряда только накальной батареи. Первое представляет собой Step-Up преобразователь на напряжение 80 В и включенный последовательно с ним стабилизатор тока заряда на LM317 на 40 мА. Таким образом, реализован щадящий режим заряда литиевых аккумуляторов и компенсация саморазряда накальной батареи. В данном режиме источник питания может оставаться неограниченное время, однако, рекомендуется по достижении полной зарядки батареи его отключать. Ускоренный подзаряд накала осуществляется отдельным зарядным устройством на LM317, представляющий собой регулируемый стабилизатор напряжения (выставлено 15 В) с ограничением тока (внутреннее сопротивление 10 Ом). Такая схема позволяет получить в начале зарядного цикла ток до 500 мА, с плавным спаданием его до 100 мА (0.05С) в конце. Кроме того, исключено повреждение нитей накала ламп при потере контакта в батарее (возможен и режим одновременной работы усилителя и подключенного устройства ускоренного заряда) Зарядные устройства включаются независимо друг от друга, при этом допускается любая комбинация и любое время применения, хотя лучше отключить по окончании зарядного цикла, во избежание .
Для контроля глубокого разряда в плане развития проекта будет сделана платка с парой компараторов (или контроллер на МК) с исполнительными реле, место зарезервировано.
Для анодной батареи предусмотрена простейшая схема балансировки , состоящая из включенных параллельно элементам стабилитронов 3.9В 0.5Вт. Достоинством схемы, помимо простоты, является постоянная балансировка батареи (при отключении зарядного устройства, через стабилитроны происходит медленный разряд элементов, начиная с тока 5 мА для 4.2 В до 1 мА при 3.7 В, с уже совсем медленным (в течении месяцев, сопоставимо с саморазрядом) выводом элементов в режим хранения (3 В)
и добавил...
--- Цитата: ДДО от 12 Марта 2015, 22:38:52 ---Какие наушники применяются?
--- Конец цитаты ---
Митрич, вот эти Зенхи. Они хоть и не дорогие, но вполне пристойно звучат.http://www.sennheiser.ru/personal/headphones/hi-fi-wired/hi-fi-wired_34.html
Вообще, по сравнению с тестовым включением (традиционный БП, электролит 100тыс мКФ) тональный баланс несколько сдвинулся в НЧ область, звук приобрел особую основательность и выразительность. И шунтировать литиевые батареи большими капациторами, как выяснилось, совершенно бессмысленно. Так что энерговооруженность таки сказывается, как Вы и предполагали.
и добавил...
--- Цитата: 323f от 13 Марта 2015, 00:10:31 ---Насчёт эмоциональности не понял. Чего конкретно нема?
--- Конец цитаты ---
Сергей, человек такая животина, может когда все хорошо, это тоже плохо :d_know:. Звук триодного однотакта, как по мне, ассоциируется с манерным модным тенором (нетрадиционной сексуальной ориентации :D) Он отлично поет, но вальяжно, без огонька...
Впрочем, все это вкусовщина, конечно.
SixtySeven:
И всё таки зачем аккумуляторы,вроде на мобильное устройство не похоже?
Навигация
Перейти к полной версии