Tpa6120: HiFi усилитель для наушников V1, Высококачественный усилитель для наушников, TPA6120A2, ChipDipDac

alexxlabРазное

Усилитель для наушников TPA6120 — Kit-Amp

Ультра линейный, нейтральный и очень хорошо звучащий усилитель АВ класса для наушников на специализированной микросхеме TPA6120. Есть мнение, что данная микросхема является не прошедшим испытания ADSL драйвером THS6012, однако учитывая требования к ADSL драйверу THS6012 – неравномерность АЧХ 3 дБ на частотах до 140МГц и на нагрузку 25Ом, даже ухудшение характеристик чипа в 10 раз не будет слышно в звуковом диапазоне.
Высокая нагрузочная способность (от 16Ом), очень солидные характеристики, унаследованные от старшего чипа THS6012, удачный корпус, с отводом тепла непосредственно на плату и короткий тракт позволяют создать нейтральный усилитель для наушников уровня Hi-Fi.
Наличие стабилизированного блока питания на плате усилителя избавляет от необходимости сборки такового, а также существенно уменьшает возможность наводок при относительно длинном соединении при использовании отдельного блока питания.
Данный усилитель можно назвать бескомпромиссным решением в угоду качеству, в связи с чем, отсутствуют разделительные конденсаторы как на входе, так в цепи ООС. Также на выходе отсутствует защита, в то же время сам чип обладает рядом защит. В случае, если тракт (источник + наушники), существенно превышает по стоимости сам усилитель и для получения полной 100% безопасности тракта, рекомендуется подавать сигнал на данный модуль через разделительные конденсаторы, а наушники подключать через модуль защиты.

Защита выхода от КЗ
Защита от перегрева

Измерения
Напряжение питания переменное18В…0…18В
Нагрузка

68 Ом

Максимальная мощность, Вт0,6
Мощность при тестировании, Вт
0,25
Неравномерность АЧХ (в диапазоне 40 Гц — 15 кГц), дБ-0. 03, -0.09
Уровень шума, дБ (А)-102,6
Динамические диапазон, дБ (А)102,5
Гармонические искажения, %0,0140
Гармонические искажения + шум, дБ(A)-75,0
Интермодуляционные искажения + шум, %0,0430
Взаимопроникновение каналов, дБ-58,1
Интермодуляции на 10 кГц, %0,0180
Страница Измерений


Общие характеристики
Вес, кг

0,041

Встроенная защита —Да
Класс усилителяAB
Количество каналовstereo
Коэфициент усиления6
МикросхемаTPA6120
Напряжение питания, максимальное (двухполярное/постоянное) DC30V
Напряжение питания, максимальное (переменное/2 плеча по) AC24V
Напряжение питания, минимальное (двухполярное/постоянное) DC 15V
Напряжение питания, минимальное (переменное/2 плеча по) AC12V
Размер модуля ДхШхВ, мм

50x50x30

Ваше имя

Ваш отзыв

Примечание: HTML разметка не поддерживается! Используйте обычный текст.

Рейтинг     Плохо           Хорошо

Captcha

Enter the code in the box below

Усилитель для наушников на базе TPA6120

Доброго времени суток, уважаемые читатели сайта.
Продолжаем серию обзоров про усилители для наушников

В прошлом обзоре возникло много вопросов на тему моего мнения о качестве этого усилителя, нужно ли брать и тому подобные.
Целью этих обзоров является СРАВНЕНИЕ усилителей для наушников на основе измеримых параметров. Выводом для читателя должен стать объективный выбор усилителя для имеющихся\желаемых наушников.

Идея заказать данный усилитель пришла с желанием владеть чем нибудь изысканным, небольшим, современным. Под эти требования подходит плата размером 10*10 на микросхеме и в необычном корпусе. Поиск по товарам на базе TPA6120A2 показывает несколько видов реализации данного усилителя. Но ведь одной платой сыт не будешь, внешний вид тоже важен, поэтому идем к проверенному продавцу на страничку и ищем корпус под данный размер.

Усилитель на базе данной микросхемы уже обозревался на этом сайте пользователем real64. Там же есть теория по подбору наушников и рекомендации по доработке. Данный кит обозревается впервые. Традиционно усилитель будет протестирован в стоковом состоянии, без доработок, с использованием только полученных деталей.

Обращаю внимание пользователей, что не все платы встанут в данный корпус. Обратите внимание на расстояние от правого края платы до потенциометра. Забегая немного вперед, даже мой вариант пришлось доработать бормашинкой, чтобы встало все плотно на штатные места.

Посылка добралась до меня за 15 дней. Достаточно смелое решение так упаковывать электронику.


Посылка



Процесс сборки традиционно описывать не буду. Может возникнуть вопрос как паялась микросхема с падом. Ответ — феном. Остальные SMD компоненты паялись паяльником.

Сборка

Корпус в данном проекте отдельная тема.
С этим продавцом я имел дело далеко не в первый раз. Многие заказы приходили как выглядели на картинке, все запросы на изменение стандартной конфигурации корпусов исполнялись.
Но вот общение с ним часто приводило меня в тупик. Я даже переходил на картинки вместо слов. Причем не всегда это был языковой барьер. В общении продавец неоднократно был уличен в накручивании ценника. Однажды мне удалось сбить цену с 81$ до 25$. Имейте это ввиду, когда будете иметь с ним дело.

Почему продавец получил одну звезду

Приехала посылка в Минск на таможню еще до Нового Года, моему счастью не было предела, но ее отправили на ручной досмотр и когда она провела на таможне 2 недели я заподозрил неладное.

Когда мне ее вручали на почте все встало на свои места — мне насчитали пошлину за превышение таможенного лимита в 22евро. Причиной тому стала сумма, которую продавец указал в таможенной декларации. Я даже проверил все предыдущие фотографии посылок от этого продавца — ни разу такого не было. Он просуммировал стоимость лота и доставки и написал ее в CN22. Получилось 28,56$ вместо 14$ и все бы ничего — превышение в 6$ умножаем на 0.3 и получаем 1.8евро пошлины, но за свои услуги таможня попросил в принудительном порядке 5 евро и почта, за пересылку таможне денег еще 3 евро. Таким образом, из-за непонятных мотивов продавца я подарил 10$ государству. В расчете цены не учтено.
Естественно это было сообщено продавцу, на что он признал свою вину и пообещал сделать скидку от следующего заказа в 10$.
Когда я выбрал товар, он применил к обещанную скидку, но к стоимости пересылки, которую задрал до высот EMS. Итого заявил 24$ за пересылку, скинул с нее 10 и прямым текстом написал, будет слать не EMS. Мне показалось перебором 14$ за 200 грамм посылки, предложил сделать по-честному скинуть с товара и послать дешевой почтой, на что не получил ответа по сей день.

Ожидая корпус, меня волновало только одно — где взять трансформатор под такие маленькие размеры, какие они именно, эти размеры… Благо некоторые вопросы ушли, когда была собрана плата усилителя. Потребляемая мощность при прослушивании музыки составила не более 6Вт по китайскому показометру, поэтому я расслабился и стал ждать.
Трансформатор BVUI3030163 / 2x 15В был куплен в оффлайне исходя из полученных данных.

Корпус

Самая важная информация, которой не хватает людям для подбора корпуса под продающиеся наборы для самостоятельной пайки — это размеры отверстий и их относительное положение на панелях. Имейте ввиду — это не стандартные расстояния между отверстиями, учитывайте это при подборе платы под корпус.









Внешний вид

Считаю, что внешний вид у получившегося устройства получился очень аккуратным, а учитывая, что внутреннее пространство заполнено почти полностью, то задача, которая ставилась в начале обзора выполнена на 90%.





Итак, переходим непосредственно к замерам и тестам.
Все типы тестов были проведены в одно время на всех усилителях, с использованием одних и тех же приборов, проводов и компонентов.
Все измерения RMAA были сделаны при одинаковых установках громкости: Выход звука — 100%, Микрофонный вход — 10%. Изменялась лишь громкость на самом усилителе, для установки уровня сигнала в 0-1дБ. Именно с такими установками звука удавалось начать тест с нагрузкой, без нее и саму в себя.

Так как тестов предстояло много, был сделан универсальный кабель, который без пайки и разбора корпуса позволял снимать параметры и изменять нагрузку.

Результаты тестов не претендуют на абсолютную точность, они лишь призваны показать отличия и особенности каждого из усилителей. Вообще, глядя на получаемые цифры, я смело не обращал внимание на погрешность в 5-10%.

Условия тестов

Потребляемая мощность удлинителем, осциллографом и генератором сигнала.

Собственно измерители, с выставленными значениями сигнала

Температура окружающей среды

Ну а как еще… Иначе сошел бы с ума еще до окончания тестов

Результат тестирования звуковой карты «сама в себя» с помощью кабеля.


Сопротивление наушников

AudioTechnica AT-M50x
Заглянем в спецификации
Диапазон воспроизводимых частот
15 — 28000 Гц
Чувствительность
99 дБ/мВт
Импеданс
38 Ом


Technics RP-F300
Заглянем в спецификации
Диапазон воспроизводимых частот
10 — 27000 Гц
Чувствительность
102 дБ
Импеданс
22 Ом


Так как производители обычно указывают импеданс наушников, измеренный на частоте 1000Гц будем считать значения верными и использовать эту частоту в своих измерениях.

Для порядку — несколько фотографий процесса.

Результаты тестов

Потребляемая мощность по показометру в начале теста





m50x

RP-F300


Результаты тестов в таблице и графиках

Синяя зона — среднеквадратичное измеренное значение напряжения
Зеленая зона — вычисленное амплитудное значение напряжения
Без цвета — вычисленное значение мощности
Красная зона — попытка уничтожить трансформатор

Красная линия — амплитудное значение напряжения на холостом ходу. Теоретический предел.



Расчетное значение выходного сопротивления
Формула для расчета любезно предоставлена пользователем ksiman в одном из обзоров
Rвых=Rнагр*((Uхх/Uнагр)-1)


Температура после тестирования

Температура на стабилизаторе

Температура на радиаторе микросхемы

Как видно из полученных данных данный усилитель толерантен к импедансу наушников, зато очень прожорлив к уровню входного сигнала. Я бы назвал это устройство предусилителем или усилителем для чувствительных наушников.

Для измерения параметров звуковых характеристик с целью уменьшения разброса результатов были использованы постоянные резисторы номиналом 33 Ом и 250 Ом, как наиболее часто встречающиеся в наушниках, для которых будут использовать усилители.

Измерения программой RightMark Audio Analyzer

No resistors




2 resistors 33Ohm





2 resistors 250Ohm





Вывод
— Выходное сопротивление низкое
— Толерантен к импедансу наушников
— Любит высокий уровень сигнала

Для чистоты эксперимента были сделаны тесты и на других установках громкости. Старался установить крайние положения для входа и выхода. Приведу результаты в файлах программы RMAA. Если остались вопросы по условиям тестов — пишите в комментариях желаемые условия — проведу дополнительно, при необходимости добавлю в обзор.
Кроме того, учитывая, что все измерения других усилителей уже выполнены, а обзоры находятся на финальных стадиях написания, прошу указать мне на неточности в методике проведения замеров либо желаемые входные параметры, чтобы я учел это в будущих обзорах.
Спасибо за внимание.

TPA6120 усилитель для наушников

Меню

  • Введение
  • Описание цепи
  • Схема усилителя
  • Схемы блока питания
  • Сборка
  • Вид компонентов усилителя
  • Вид компонента блока питания
  • Печатная плата усилителя
  • Плата питания
  • Фото
  • Запчасти
  • Ссылки
  • Конец
  • Обновления

Я попытался разработать усилитель для наушников с высокой точностью воспроизведения звука, небольшие размеры и простая конструкция. Я выбрал интегральную схему TPA6120 от Texas Instruments. Я разработал механическую конструкцию что платы можно просто вставить в коробку Hammond и почти все разъемы и элементы управления припаяны непосредственно к плате. В коробку с усилителем входит полный блок питания на отдельном плата, на которой усилитель напрямую подключен к сети 230В.

Описание цепи

Схема TPA6120 включает в себя два мощных операционных усилителя с очень низкий уровень искажений и высокое отношение сигнал/шум. Входной сигнал идет к сдвоенному потенциометру R1 и далее через резисторы R8 и R9 на неинвертирующем вход усилителя. С резисторами R4 и R2 в конечном итоге R5 и R3 соединены обратная связь с выходов усилителя на инвертирующие входы. Его идентичный значение установить усиление на 2. Установив значение R4 и R5 на 2k мы получаем усиление 3. Для требуемого усиления выбираем значения, сопротивление которых не должно превышать 10кОм. Выходы усилителя подключены через R6 и R7, потому что нам нужна изоляция усилителя от емкостной нагрузки и предотвращения колебаний. Очень близко к корпусу размещены конденсаторы C1-C4 на шинах напряжения для лучшая стабильность усилителя. Вокруг разъема питания собраны электролитические конденсаторы C5-C8. для дополнительной фильтрации шин напряжения.

Плата питания включает полный блок питания. Напряжение сети 230В идет к разъему J1 и рядом с выключателем питания S1 и предохранителем F1 к тороиду трансформатор 2x 15V TR1. Его выход поступает на мостовой выпрямитель В1 и фильтруется большими конденсаторами С1 и С2. Отфильтрованные положительные и отрицательные напряжение поступает на стабилизаторы напряжения IC1 и IC2, которые развязаны с небольшими конденсаторами C5 до C8. Регулируемый выход фильтруется с помощью конденсаторы С3 и С4. Выход идет на разъем SV1. На задней панели также включен двойной разъем типа «тюльпан» X2, который подключается к SV2. разъем.

Схема усилителя

  • схема усилителя в формате Eagle 6

Схемы блока питания

  • схема блока питания в формате Eagle 6

Сборка

На плате усилителя начнем со сборки TPA6120. это большая проблема потому что у него есть пакет PowerPAD с небольшой прохладной прокладкой снизу чипа который необходимо припаять к плате для достаточного охлаждения усилителя. Благодаря этому нам не нужен дополнительный радиатор, но его нужно припаять паяльной пастой и горячим воздухом или в небольшой печи для печатных плат. Когда мы успешно припаяйте этот чип, что сборка других компонентов очень проста. Мы продолжаем с резисторами, конденсаторами, разъемами и, наконец, с потенциометром.

На плате блока питания собираем мелкие компоненты к самым большим. Надо внимательно относиться к разъемам на предмет их прямого положения с край доски, чтобы в будущем избежать проблем с установкой доски на корпус.

Вид компонентов усилителя

Верхняя сторона

Нижняя сторона

Вид компонента блока питания

Плата усилителя

Для схемы усилителя требуется двухсторонняя печатная плата с переходными отверстиями. потому что он охлаждается через медные пластины. Под схемой много переходных отверстий согласно рекомендациям в примечаниях по применению пакета PowerPAD. С верхней стороны отсутствует медная пластина рядом с штырями для предотвращения емкостной связи, которая может вызвать нестабильность усилителя. По бокам уже отсутствует медь для изоляции платы от металла корпус. Заказывал плату в Seeed Studio Компания. Теоретически можно сделать плату односторонней с одним проводом и Охлаждение чипа решается другим методом, например, приклеиванием небольшого радиатора или дрелью. отверстие под чип и радиатор припоя.

Верхняя сторона

  • Формат PDF
Нижняя сторона

  • Формат PDF
Плата в сборе
  • Формат Eagle6

Плата питания

Плата блока питания очень простая и односторонняя. Мы должны точно вырезать края платы для идеального прилегания к корпусу. Он может быть создан в любительском условия. Я заказал его в г-н Kohout. Обе платы предназначены для вставки их в корпус и точного соединение для разъемов. Когда мы используем более длинный корпус 160 мм, 220 мм вместо 120 мм, что мы должны соединить платы вместе с небольшими кабелями.

  • Формат PDF
  • Формат Eagle6

Фото

  • галерея/index.html

Детали

Схему TPA6120 я приобрел в компании Farnell. Трансформатор питания тороидальный тип для малого излучения магнитного поля от производителя TALEMA. я купил их в компании FK Technics. Корпус HAMMOND 1455N1202 предлагается в соседнем в FK Technics и SOS Electronics. Такой же корпус, но из алюминия таблички вместо пластмассы имеет наименование 1455Н1201 и коробки в черном исполнении имеют суффикс БК. Я использовал качественный потенциометр японской фирмы. АЛЬПЫ. Мы можем использовать значение от 10k до 50k в двойной логарифмической версии. Я использовал электролитические конденсаторы с низким ESR и для температуры 105°C. Фольговые конденсаторы — это высококачественные типы от производителя WIMA, а резисторы с точностью до 1%. Штекерный разъем для наушников — от Neutrik. Далее я узнал, что есть аналогичные дешевые китайские коннекторы. но с перепутанными всеми открывающими и закрывающими штифтами. Кроме частей в списке, который нам нужен купите корпус, ручку потенциометра, линейный разъем или шнур. Неплохо прикрутить небольшие радиаторы к регуляторам напряжения, т.к. они немного горячие.

Список деталей усилителя
name value and type quantity
R1 10k-50k/G dual potentiometer ALPS-RK27 1x
R2-R5 1k 1% 4x
R6, R7 10R 1% 2x
R8, R9 50R 1% 2x
R10 820R 1x
C1-C4 100nF/63V foil RM5 4x
C5, C6 100uF/25V electrolytic low ESR 105°C RM2. 5 2x
C7, C8 10uF/63V electrolytic low ESR 105°C RM2 2x
IC1 TPA6120 1x
LED1 Green 2mm cylindrical 1x
SV1, SV2 Лента перемычек 3 контакта 90° 2x
X2 Гнездо 6.3 стерео NTR-NYS215 1x
91128 901 Список блоков питания 30 name value and type quantity B1 Bridge rectifier 1.5A/100V 1x C1, C2 4700uF/25V electrolytic low ESR 105°C RM7.5 2x С3, С4 100uF/25V electrolytic low ESR 105°C RM2.5 2x C5-C8 100nF/63V foil RM5 4x F1 Radial fuse T63mA to the PCB 1x IC1 7812 package TO220 1x IC2 7912 package TO220 1x J1 Socket with a lock PSH02-02 + opposite side 1x S1 P-KNX125 1x SV1, SV2 Jumper socket 3 pins 90° 2x TR1 Transformer TALEMA 2x 15V 10VA 1x X2 Гнездо Dual Cinch для печатной платы SCJ-1020-2P золото 1x

Линки

  • http://www. ti.com/lit/g100/tpa Спецификация TPA6120
  • http://www.ti.com/litv/pdf/slma002g Отчет о применении термически улучшенного пакета PowerPAD™
  • http://www.farnell.com магазин с TPA6120
  • http://www.soselectronic.cz Компания, предлагающая корпуса HAMMOND и потенциометры ALPS
  • http://shop.fkt.cz Компания, предлагающая трансформаторы TALEMA

Конец

С помощью этой конструкции усилителя я пытался добиться высокого качества воспроизведения. в сочетании с простой механической конструкцией и низкой ценой. я беспокоился о гуле и шуме от близкого трансформатора, но это не было одобрено. Усилитель звучит действительно отлично без слышимых искажений и качества звука лучше, чем я ожидал.

Обновления

—

Плата для наушников TPA6120, используемая в качестве тестового предусилителя для усилителей мощности.

FauxFrench
Участник

#1