Усилитель для наушников произвольной формы Crystal CMoy: 26 ступеней (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:51

Эта схема усилителя наушников отличается от традиционных современных методов строительства тем, что это проводка по воздуху, P2P (точка-точка) или проводка произвольной формы, как в старые добрые времена Valve до вмешательства печатных плат и транзисторов.

Вместо традиционного кожуха схема с отверстиями залита полиэфирной смолой для улучшения внутренних компонентов.

Если вы читаете это и думаете, зачем вам усилитель для наушников, нажмите здесь

Хотя многие усилители для наушников cMoy предназначены для портативных устройств, этот усилитель предназначен для настольных ПК, хотя может быть изготовлен и аккумуляторный блок.

Это довольно длинный инструктаж, так что «варите варево», как мы говорим в Йоркшире, и становитесь удобнее.

На обороте много картинок:)

Шаг 1: Схема

Вот схема усилителя наушников EaglePCB, она соответствует дизайну cMoy Список компонентов следующий: Блок питания 1x разъем питания постоянного тока 1x 5 мм светодиод R1LED: 1x 1 кОм до 10 кОм 0,6 Вт металлический пленочный резистор (для светодиода питания, от 1 кОм до 10 кОм все будет хорошо, все зависит от входного напряжения и яркости вашего светодиода.) CP1 / 2: 2 x 470 мкФ, 35 или 50 В конденсаторов мощности RP1 / 2: 2 x 4,7 кОм 0,6 ваттных металлопленочных резистора (для делителя напряжения источника питания) Секция усилителя IC1: 1x двойной операционный усилитель OPA2107 C1L / R: 2x Wima MKS 0,68 мкФ 63 В Конденсаторы (для входа аудиосигнала) C2 / 3: 2x 0,1 мкФ Конденсаторы Polyester Box (для стабилизации OP-AMP) R1LED: 1x 1k 0,6 ваттный металлопленочный резистор (1/2 Вт) R2L / R: 2x 100 кОм 0,6 Вт металлопленочный резистор (1/2 Вт) R3L / R: 2x 1 кОм 0,6 Вт резистор с металлической пленкой (1/2 Вт) R4L / R: 2x 10 кОм Металлопленочные резисторы мощностью 0,6 Вт (1/2 Вт) R5L / R: JUMPERED (опционально) 2 разъема для стереоразъемов 3,5 мм Загрузки: Схема EaglePCB. SCH и PDF-файл ниже

Шаг 2: Изготовление скелета

Эта часть очень сложная! Он проверит ваши навыки изгиба и пайки. Все должно быть визуально точно определено, потому что все будет выставлено на всеобщее обозрение, когда оно будет отлито из смолы. Для создания силовой шины я использовал одножильный провод 1,10 мм, взятый из двойного сетевого кабеля и заземляющий кабель, используемый для внутренней проводки дома. Для создания каркаса требуются только базовые инструменты: Паяльник Припой (желательно тонкий) Флюс-ручка (опция) Длинногубцы для сгибания ножниц

Шаг 3: Внешний источник питания

Для основного внешнего источника питания вам понадобится переключатель режима, я использовал один из старого маршрутизатора, что угодно в диапазоне напряжений 9-18 В постоянного тока и номинальном токе 300 мА и выше. Вам также понадобится блок питания с положительным центральным контактом, это обозначено символом в красном кружке на картинке. Если вы обнаружили какой-либо шум в наушниках при проверке цепи перед заливкой смолы, проверьте всю цепь, а затем попробуйте использовать другую модель источника питания. Если выбранный вами источник питания представляет собой дешевую настенную бородавку с трансформатором (линейный источник питания), он, несомненно, будет гудеть, хотя наушники

Шаг 4: Подключение силового разъема

Задний контакт идет к + V (+ Rail) Середине, а сторона к земле (-Rail)

Шаг 5: Совет: получение хорошего изгиба

Я обнаружил, что для того, чтобы получить хорошие повторяемые последовательные изгибы на выводах резистора и медном проводе, мне пришлось использовать стержень отвертки. Для изгибов с меньшим или большим радиусом можно использовать отвертки разного диаметра.

Шаг 6: Делаем скелет 2

Здесь мы можем увидеть базовую схему блока питания. Это двусторонний блок питания, который принимает несимметричный вход (12 В постоянного тока) и разделяет его с помощью делителя напряжения. Обручи справа предназначены для схемы операционного усилителя, для которой требуется + / GND / - вместо просто + / GND. В основном это означает, что входная мощность для операционного усилителя Burr Brown OPA2107 или операционного усилителя требует -вольт и + вольт. Т-образный провод, проходящий посередине, является землей или, в данном случае, «виртуальной землей», создаваемой напряжением. делитель никогда не вступает в прямой контакт с основной землей питания, поступающей от разъема питания. Два резистора 4,7 кОм рядом с задней частью являются делителями напряжения, питание разъема питания в этом случае составляет 12 В постоянного тока, затем делится пополам делителем напряжения, создающим -6 В и +6 В на обоих внешних медных проводах, или вы можете позвонить затем по шинам.. + V для светодиода подается прямо из задней части разъема питания и использует медный провод -6 В для заземления через резистор 1 кОм, так как все это идет до делителя напряжения, насколько это касается светодиода -6 В является нормальным земля. Теперь приступим к добавлению других резисторов согласно схеме.

Шаг 7: Делаем скелет 3

Два больших серебряных конденсатора 470 мкФ 50 В предназначены для шин питания, за которыми следуют два двухпроходных красных конденсатора для стабильности операционного усилителя на случай любых колебаний, которые, строго говоря, должны быть прикреплены как можно ближе к ножкам операционного усилителя. Сказав, что у меня не было проблем со стабильностью этой IC в других Cmoys, которые я сделал. Внимательно проверьте полярность конденсаторов перед пайкой.

Шаг 8: Делаем скелет 4

Здесь вы можете увидеть ножки бирюзового резистора (R4), торчащие из верхней части микросхемы операционного усилителя, это то место, где они циклически переходят от выхода к тому месту, где R5 должен быть на схеме. R5 не является обязательным, и я никогда не устанавливаю его, но он по-прежнему должен быть подключен к выходу с резистором или без него, это также сокращает количество дополнительных проводов. Бирюзовый резистор (R4) устанавливает коэффициент усиления вместе с R3. вы можете лучше видеть петли на втором изображении. На третьем изображении нижние 4 вывода теперь могут быть подключены к виртуальной земле (средний медный провод)

Шаг 9: Делаем скелет 4

Пора добавить входные ограничения, они остановят любое постоянное напряжение (постоянный ток), поступающее в усилитель от источника (iPod ETC) через гнездо входного гнезда, поскольку оно также будет усилено коэффициентом усиления. Аудиосигналы работают на переменном токе (переменный ток). Усиление установлено довольно низким, поскольку входной источник в этом случае ПК имеет высокий выход, и не будет потенциометра громкости для физической регулировки громкости. На втором рисунке ножки бирюзовых резисторов изогнуты, образуя выходное соединение, которое будет подключено к разъему для наушников. На 3-м и 4-м изображениях показано подключение аудиовхода и разъемов для наушников. Я использовал эмалированный провод от старого трансформатора, чтобы придать единообразный вид, но он также имеет хорошую изоляцию от коротких замыканий.

Шаг 10: Создание эталонных изображений скелета

Вот несколько дополнительных фотографий для справки.

Шаг 11: Тестирование

На этом этапе НЕ тестируйте усилитель с помощью ваших лучших наушников. Используйте старые дешевые наушники. Надеюсь, он прошел испытания и звучит отлично!

Шаг 12: Предварительная герметизация

Эти конкретные гнезда взяты из старой звуковой карты Sound Blaster, потому что я мог легко запечатать их, чтобы предотвратить попадание смолы. Обе стороны гнезда аудиоразъема были удалены во время процесса герметизации, затем стороны были заменены после нанесения смолы по всем краям. Смола была также помещена вокруг всех соединительных штифтов в нижней части, чтобы обеспечить герметичное уплотнение. Вокруг нижней части разъема постоянного тока было использовано больше смолы. Я надеюсь, что эта дополнительная смола не сильно проявится на готовой отливке.

Шаг 13: Предварительное запечатывание 2

Используя Blue Tack и прозрачную ленту, три розетки были заглушены, скрестив пальцы;)

Шаг 14: Подъем контура

Чтобы поднять схему внутри отливки, я припаял пару стояков проводов к виртуальной земле, проходящей по центру усилителя.

Шаг 15: пометьте аудиоразъемы

Я подумал, что было бы неплохо сделать пару меток ввода, частично для улучшения внешнего вида сокетов. После измерения разъемов они были изготовлены и распечатаны в масштабе в Adobe PhotoShop, затем распечатаны на тонкой фотобумаге, а затем с помощью двустороннего скотча, приклеенного к сторонам разъемов.

Шаг 16: изготовление формы

Я долго размышлял над дизайном и материалами для формы, в конце концов решил использовать карту толщиной 1,5 мм. При резке ремесленным ножом осталась очень чистая и плоская кромка, которая способствовала точности. Я понимаю, что есть более эффективные способы создания формы, такие как силикон, но цель состоит в том, чтобы стороны были как можно более квадратными и правдивыми, так как это разовая карточка проекта казалась идеальной. Затем я разработал шаблоны форм в EaglePCB, а затем с помощью двустороннего скотча приклеил распечатку на карту, которую нужно вырезать. Когда пришло время сборки формы, каждый угол был приклеен суперклеем до тех пор, пока все части формы не соединились в единое целое, после чего я нанес еще суперклея по всей длине каждой стороны. Нанесена вторая партия клея, чтобы обеспечить полную герметичность стыков. Загрузки: макет DXF и PDF ниже

Шаг 17. Другой тип «тома» (обновлено)

Самый простой способ определить объем в «миллилитрах» - это наполнить прокладку водой, а затем вылить ее содержимое в чашку, чтобы измерить объем и вес. Я мог бы измерить форму с помощью линейки, но это было быстрее и дало мне представление о приблизительном весе смолы, необходимой для заполнения объема формы, вы также должны учитывать смещение инкапсулируемого предмета. Я прикинул, что вода будет примерно такой же плотности и веса, как и смола. Теперь вы знаете объем, который вам нужен, чтобы следовать инструкциям для смолы, которую вы приобрели, чтобы найти правильное соотношение смолы и отвердителя. Я использовал Polycraft DSM Synolite Water Clear Casting Resin + MEKP Catalyst (от 1 до 2%), я считаю, что это полиэфирная смола, соотношение катализатора к смоле составляло около 1%. Отмерить катализатор в таких малых количествах было довольно сложно. Существует множество разновидностей, для которых требуется разное соотношение смолы и отвердителя. Так что смешивание и т. Д. Действительно зависит от типа, который вы используете.

Шаг 18: смешивание смолы

Смешав смолу, я должен был убедиться, что наливаю ее медленно и близко к форме, чтобы не образовывались пузырьки воздуха. На картинке ниже вы можете видеть купол из смолы, поднимающийся над формой, это необходимо для усадки по мере отверждения смолы. После того, как смола будет смешана, вам не придется долго работать с ней до начала отверждения, поэтому имейте все необходимое под рукой.

Шаг 19: лечение химической реакции

Затем форма была закрыта, чтобы предотвратить попадание мусора или пыли в отливку. Начнется химическая реакция, и отливка будет выделять много тепла. Это процесс отверждения в действии. Я использовал бесконтактный термометр, чтобы измерить температуру, когда он затвердел 8 минут, и все становится горячим. В этот момент поверхность начинает гелеобразоваться, это проявляется в виде ямочки на поверхности. Я оставил гипс на 24 часа, чтобы он полностью затвердел, прежде чем приступить к следующему этапу.

Шаг 20: сломать плесень

После того, как отливка была оставлена на 24 часа, первое, что нужно было сделать, это отшлифовать верхнюю часть ленты, чтобы она прилегала к форме. Тогда у меня была точка отсчета для квадратуры всех остальных сторон. Я использовал ленточную шлифовальную машину, которая была точно зажата в тисках (будьте осторожны при этом!). После влажного шлифования с помощью бумаги P600, затем P1200 Grit у меня осталась основная форма.

Шаг 21: стучать по краям

Снова используя тиски, я закрепил свой маршрутизатор импровизированной платформой сверху. Я сбил острые кромки, которые могут быть сколами. Подшипник фрезы следует плоской стороне, образуя ровную фаску по всем краям.

Шаг 22: заключительная полировка

Чтобы снова отполировать поверхность, я использовал P600, затем влажную и сухую бумагу с зернистостью P1200, смоченную водой. Я обнаружил, что T-CUT или Brasso отлично подходят для полировки, они буквально сияют от тусклого блеска. Меры предосторожности при герметизации разъемов сработали довольно хорошо, и смола не попала в полости разъема Jack, есть пара крошечных пузырьков воздуха, но ничего, что действительно можно увидеть. Единственный способ полностью устранить пузырьки воздуха - это использовать вакуумную камеру или купол. Подумав об этом, я думаю, что смола могла попасть в воздушные полости. Один совет, если у вас есть вакуумная камера или купол, - просто пропылесосить смолу после смешивания перед заливкой, так как в процессе смешивания появляются небольшие пузырьки воздуха.

Шаг 23: меры предосторожности

Могут возникнуть некоторые опасения по поводу конденсаторов в случае смены полярности. Если вы используете промышленный источник питания, такой как стенная бородавка или блок питания, и гнездо имеет положительный центр, это не проблема. В случае катастрофического отказа конденсаторы построены с предохранителем для сброса давления. На конце конденсатора есть царапина, которая ослабляет его. Это, в свою очередь, предотвращает слишком высокое давление в конденсаторе. В качестве меры предосторожности пилотные отверстия можно просверлить как можно ближе к концам конденсатора (не внутрь!). Это будет действовать как слабое звено или спускной клапан при любом повышении давления. Также можно использовать диод для предотвращения обратной полярности.

Шаг 24: Тестирование шин напряжения

Есть разные способы поднять цепь, кроме использования тонкой проволоки во время литья, но я думал об этом некоторое время. У этого метода есть положительная сторона: в случае неисправности я могу проверить напряжения разделителя рельсов +/-, также это было сделано для выравнивания перед литьем. Хотя схема больше не будет пригодна к эксплуатации после заливки, она даст мне стимул к тому, что, возможно, пошло не так, проверив виртуальное заземление (провод стоит) относительно отрицательного и положительного соединений разъема питания. Здесь вы можете увидеть разделение напряжения 12 В постоянного тока -6 / +6

Шаг 25: рабочая температура

ГОРЯЧИЙ ИЛИ НЕТ ! Относительно опасений по поводу рассеивания тепла ……. Вот результаты при 12 В постоянного тока (-6 / + 6) при воспроизведении музыки на уровне выше нормального в течение 60 минут Измеритель справа измеряет температуру окружающей среды 16 ° С Инфракрасный термометр измеряет температуру над микросхемой на 18 ° С даже во время работы при 18 В пост. Кастинг. Хотя здесь нет металлического экранирования, как в обычном шасси / печатной плате, усилитель не демонстрирует нежелательных шумов или радиочастотных помех, которые могут ассоциироваться с такой открытой конструкцией шасси, как этот, он абсолютно бесшумный, даже если он находится рядом с моим мобильным телефоном. и Wi-Fi роутер. Инженеры-электронщики в течение десятилетий инкапсулируют или заливают электронику в смолу, обычно для гашения вибрации или контроля влажности, просто я решил сделать ее презентабельной:)

Шаг 26: Галерея

Надеюсь, вам понравилось это руководство, и, возможно, оно вдохновит некоторых из вас попробовать что-нибудь нестандартное. Спасибо, что посмотрели на инструкции:) RupertTallman Labs

Финалист конкурса Make It Real Challenge