Усилитель для наушников в прозрачном корпусе на OPA2107

Наверно многие из вас сталкивались с такой проблемой, когда подключив свои наушники к MP3 плееру или телефону, громкость была недостаточной, иными словами мощности плеера или телефона не хватало для того чтобы обеспечить громкий, чистый звук. И как же быть в этом случае?

Для этого можно собрать усилитель для наушников своими руками. Его схема довольна проста и любой радиолюбитель, неважно, начинающий или опытный сможет сделать его, проявив аккуратность и внимательность.

прозрачный ум для наушников (1)

При создании этого усилителя мне хотелось сделать его необычным, хотелось уйти в сторону от классического пластикового корпуса. Вспомнив что любители моддинга компьютеров часто делают прозрачные корпуса для своих ПК я тоже решил сделать корпус своего усилителя прозрачным. А в качестве изюминки — отказаться от печатной платы и сделать все навесным монтажом.

Разработка схемы велась в программе Eagle. Это классический усилитель на сдвоенном операционнике OPA2107. Ниже приведена схема усилителя для наушников своими руками:

прозрачный ум для наушников (2)

Список необходимых деталей для блока питания усилителя:

  1. Разъем питания;
  2. Светодиод 5 мм (любого цвета);
  3. R1LED — резистор номиналом от 1К до 10К (1 Вт);
  4. CP1, CP2 — электролиты 470 мкФ (на напряжение 35 или 50 Вольт);
  5. RP1, RP2 — 4,7К (1 Вт);

Список деталей для усилителя:

  1. IC1 — сдвоенный операционный усилитель OPA2107 (примечание — на принципиальной схеме операционный усилитель обозначен как OPA2132, дело в том что вначале я планировал использовать его);
  2. C1L, C1R — 0.68 мкФ 63 В (для входного аудио сигнала);
  3. C2, C3 — 0,1 мкФ (пленочные, для стабилизации операционного усилителя);
  4. R2L, R2R — 100К (0,5 Вт);
  5. R3L, R3R — 1К (0,5 Вт);
  6. R4L, R4R — 10К (0,5 Вт);
  7. R5L, R5R — перемычка (не обязательно);
  8. Стерео джек — 2 шт;

Так как я решил сделать все навесным монтажом, то я приступил к изготовлению каркаса. Здесь вам понадобятся аккуратность и внимательность, т.к. корпус будет прозрачным и любые недочеты сразу же будут видны.

Для шины питания я использовал одножильный медный провод, 1 мм толщиной, взятый из обрезков кабеля которые использовались для домашней электропроводки.

В качестве блока питания отлично подойдет любой трансформаторный блок питания с напряжением 12 Вольт и выходным током от 300 мА. Желательно использовать трансформаторный БП, так как использование импульсных может привести к наводкам (будет слышен постоянный гул в наушниках).

Для разъема питания я использовал вот такой разъем
(центральный контакт это плюс питания):
прозрачный ум для наушников (3)

Для того чтобы формировать одинаковые выводы резисторов и проводов я использовал обычную отвертку. Вы можете использовать разные диаметры для больших или меньших радиусов.

прозрачный ум для наушников (4)

прозрачный ум для наушников ldsound.ru (1)

прозрачный ум для наушников (5)

Немного ниже вы можете увидеть разводку блока питания. На входе у блока питания 12 Вольт, которые затем с помощью делителя напряжения (резисторов RP1 и RP2, по 4,7 кОм) превращаются в ±6 Вольт. Дело в том, что для операционного усилителя необходимо двухполярное питание. Провод в центре — это так называемая «виртуальная земля», которая ни в коем случае не должна соединятся с настоящей землей (на разъеме питания).

прозрачный ум для наушников (6)

прозрачный ум для наушников (7)

Два больших конденсатора на 470 мкФ 50 Вольт в паре с конденсаторами по 0,1 мкФ необходимы для того, чтобы уменьшить наводки на ОУ и повысить стабильность его работы. Для этого нужно постараться расположить их как можно ближе к выводам ОУ.

прозрачный ум для наушников (8)

Вот еще несколько фотографий с разных ракурсов,
на которых видно как я выполнил монтаж.
прозрачный ум для наушников (9)
прозрачный ум для наушников (10)
прозрачный ум для наушников (11)

После того, как вы закончили пайку можно приступить к проверке усилителя. Небольшой совет, для проверки не нужно использовать свои самые классные наушники, достаточно каких-то простых. Дело в том, что если Вы где-то запутались и припаяли детали не по схеме, то вполне возможен такой вариант при котором вы испортите свои наушники. Но надеюсь что при проверке у вас все будет хорошо.

прозрачный ум для наушников (12)

Так как усилитель в дальнейшем будет заливаться эпоксидной смолой, то я решил немного приподнять его, чтобы при заливке он оказался точно по центру корпуса. Для этого я припаял небольшие выводы снизу.

прозрачный ум для наушников (13)

Я подумал что было бы неплохо еще чуть-чуть облагородить дизайн усилителя и поэтому решил распечатать наклейки на аудио разъемы. Я подготовил их в Adobe Photoshop, затем распечатал на тонкой фотобумаге и приклеил к разъемам на двусторонний скотч.

прозрачный ум для наушников (14)

прозрачный ум для наушников (15)

В течении некоторого времени я размышлял над дизайном корпуса и материалом из которого будет сделана форма для заливки. Я остановил свой выбор на 1,5 мм пластике, он отлично режется обычным канцелярским ножом, оставляя при этом очень ровный край.

Затем я разработал форму для заливки, используя все тот-же Eagle. Вырезав все части я приступил к сборке. Для того чтобы облегчить эту процедуру я сначала прихватил все углы с помощью суперклея, затем 2 раза проклеил каждый шов, что обеспечило полную герметичность.

прозрачный ум для наушников (16)

прозрачный ум для наушников (17)

прозрачный ум для наушников (18)

Самый простой способ узнать объем эпоксидной смолы для заливки это залить форму водой, а затем вылить содержимое в чашку и узнать получившийся объем и вес. Конечно, можно измерить объем с помощью линейки — но способ с водой показался мне проще.

Для заливки я использовал прозрачную эпоксидную смолу. Конкретно для этой смолы соотношение отвердителя и смолы должно быть 1:50. Было довольно сложно отмерить такое малое количество отвердителя, для этого пригодились ювелирные весы. А вообще же, для разных марок эпоксидных смол соотношение отвердителя и смолы различается, смотрите инструкцию.

прозрачный ум для наушников (19)

прозрачный ум для наушников (20)

прозрачный ум для наушников (21)

Смешанную смолу необходимо медленно вливать по стенке формы, для того чтобы избежать появления пузырьков. На картинке ниже видно что при заливке смолы я налил немного больше чем требуется, смола при этом не выливается благодаря поверхностному натяжению. Это нужно потому что эпоксидная смола при затвердевании немного уменьшается в размерах.

прозрачный ум для наушников (22)

прозрачный ум для наушников (23)

прозрачный ум для наушников ldsound.ru (2)

При затвердевании эпоксидной смолы происходит обильное выделение тепла (в моем случае температура была 62 градуса). Затем форма накрывается, для того чтобы предотвратить попадание пыли и мусора на поверхность.

прозрачный ум для наушников ldsound.ru (3)

Я оставил затвердевать эпоксидную смолу на сутки. По прошествии этого времени она высохла и я приступил к снятию формы. Для этого я использовал ленточную шлифмашину.

прозрачный ум для наушников ldsound.ru (4)

прозрачный ум для наушников (24)

прозрачный ум для наушников (25)

Затем с помощью фрезера я сточил фаски и все острые углы:

прозрачный ум для наушников (26)

Для полировки корпуса я сначала использовал наждачную бумагу с зернистостью 600, а окончательную полировку проводил «на мокрую» 1200-й мелкозернистой наждачкой.

прозрачный ум для наушников (27)

прозрачный ум для наушников (28)

Ну и напоследок вот еще несколько фотографий готового усилителя для наушников своими руками:

прозрачный ум для наушников (29)

прозрачный ум для наушников (30)

Автор: Rupert Hirst (оригинал статьи)

17 Responses to Усилитель для наушников в прозрачном корпусе на OPA2107

  1. CooLer говорит:

    Восхитительно, оригинально, идеально! Навесная схема с наклейками на выходах и всё это в литом прозрачном корпусе с диодной подсветкой! Браво Олег, Браво!

  2. никита говорит:

    обалденно! очень понравилось, обязательно попробую повторить! подскажите пожалуйста что за эпоксидную смолу вы использовали, где купили и сколько она стоит?

  3. Евгений говорит:

    Я себе такой собрал. Только не заливал. Можете ознакомиться с проектом на http://ampexpert.ru/proekt-crystal-cmoy-usilitel-dlya-naushnikov/

  4. Дмитрий говорит:

    Конструкция симпатичная, но 2-х полярное питание на делителе из резисторов, не самая хорошая идея, возможен дисбаланс напряжений. Решается достаточно просто, на вход подаем не выпрямленное переменное напряжение, есть готовые БП без выпрямителя, один вывод будет землей, а на второй вешаем 2 синфазно включенных диода на положительное и отрицательное плечо соответственно.

  5. Дмитрий говорит:

    Да кстати вопрос со смолой остается открытым, я часто работал со смолой, и наблюдал такой эффект, если налить сразу много, в моем случае даже меньше чем у вас, образуется критическая масса и смола начинает закипать и твердеть буквально за минуты.

    • LDS говорит:

      Пробовал с нашей эпоксидкой, правда не в таких объемах, то ничего такого не было.

  6. Петр говорит:

    Здравствуйте. Эпоксидка – ацки текучая хрень, как удалось сохранить разъемы?. Как удалось сохранить разъемы при шлифовке? Спасибо.

    • LDS говорит:

      Разъемы герметичные, снаружи скорее всего автор просто заткнул их на время заливки и шлифовки.

  7. сергей говорит:

    скажи, а можно ли ОУ заменить на http://www.chipdip.ru/product/ad712aq/

  8. LDS говорит:

    Посмотрите даташиты, если почти все одинаково, то это уже дело вкуса.

  9. Сергей говорит:

    Что примечательно, имя создателя данного устройства совсем не то, которое указано выше, им является совершенно другой человек.

    Вот полный вариант статьи (правда без перевода)
    http://runawaybrainz.blogspot.co.uk/2012/04/audio-crystal-cmoy-freeform-headphone.html

    Обратите внимание на дату публикации.

  10. Rino Rhodes говорит:

    гениально,что тут сказать!!!

  11. Лох Ушастик говорит:

    Платой за простоту будут шум, самовозбуждение, нестабильность.

  12. Юрий говорит:

    Псих ненормальный, в хорошем смысле!
    Теперь тоже хочу попробовать повторить :)

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *