Усилвател за слушалки с TPA6120A2 част ІІ – завършено изделие

Дойде време да се довърши отдавна започнатият проект за слушалков усилвател с TPA6120A. След като в средата на август 2009-та приключих с изработката на платка за усилвателя и направих някои тестове, просто нямах възможност да приключа започнатото. Сега всичко си дойде на мястото и от една платка се стигна до завършено изделие. Финалният вариант помещава усилвателя заедно с тороидален трансформатор, стабилизатор и верига за забавено включване на изхода в приятна алуминиева кутия.

На схемата по-долу можете да видите какво точно има в кутията освен усилвателя от първата част на проекта.

Всъщност на схемата не са показани абсолютно всички компоненти. От нея отсъстват тороидалният захранващ трансформатор заедно със захранващия конектор, предпазителя и ключа за подаване на захранване, както и позлатените масивни RCA входни конектори. Около всички тях няма нищо специално и няма да им отделям време за описване. Нека сега се върнем на схемата. Конекторите за вход и изход на стабилизатора са три изводни като тези на вентилаторите за компютърно охлаждане. Не са нищо особено, но вършат добра работа. Токоизправителят е изграден по схема Грец от 4 Шотки диода 1N5819 (1A номинален и 25А пиков ток). Използването на тези диоди премахва нуждата от паралелни кондензатори. Филтровите кондензатори са 2200uF; 25V Panasonic FM серия. Следват регулатори LM317 и LM337, които са използвани като стабилизатори заради по-доброто качество на изходното напрежение. Резисторите за определяне на изходното напрежение са с толеранс 1%. Не са използвани тримери, защото имат голяма нестабилност (най-малко 200ppm срещу 50ppm при използваните резистори) и внасят шум. Паралелно на задаващите 2к резистори са свързани кондензатори 10uF; 25V Panasonic FC серия за подобряване подтискането на пикове идващи от входа или породени от пикова консумация от товара. Така полученото стабилизирано постоянно напрежение се подава към описаната в първа част на проекта схема на усилвателя. D7 и R6 служат за индикация на подадено захранване и са свързани преди стабилизатора. Цветът на светодиода не влияе на качеството на звука 🙂 .

Следва схемата за забавено включване на изхода. Нейното използване се налага от факта, че при процеса на установяване на усилвателя за кратък период от време се подава постоянно напрежение с твърде голяма стойност към товара на усилвателя (слушалките). Тази схема използва собствен стабилизатор, свързан преди този за усилвателя. Характера на схемата за закъснение изключва внасянето на каквито и да е шумове в захранването на усилвателя. За стабилизатор на 5.1V е използван ценеров диод в комбинация с резистор с толеранс 1% и филтров кондензатор 100nF полипропиленов от WIMA. Закъснението се осъществява с помощта на таймер 555 и RC групата RP1, C6. Кондензаторът C6 е 100uF; 25V Panasonic FC. Тримерът е със стойност 22к и използван вместо фиксиран резистор с идеята да може да се променя времето на закъснение. С използваните компоненти то може да варира в границите 0-2.5 сек. Таймерът изработва еднократно стъпален сигнал на изхода си и не генерира импулси или каквито и да е други смущения. Накрая е използвано капсуловано, миниатюрно, сигнално реле NEC EA2-5NU с позлатени сребърни контакти. Това реле има много ниска консумация (140mW максимум) и може да се използва за превключване при работен ток до 2А. Сигналните конектори на схемата са дадени само за прегледност. При изработката конектори не са използвани. Използвани са проводници от SSTP CAT7 Ethernet кабел, които са с много високо качество на медта и на изолацията. От същите проводници е направен и  сигналният кабел, който се вижда на една от снимките по-долу. Тук е моментът да вмъкна още един липсващ на схемата компонент. Това е потенциометърът за контрол на нивото на изходния сигнал. Той е 10к логаритмичен стерео произведен от Vishay. Резистивният материал се води като проводяща пластмаса (resistive plastic). За съжаление не получих това, което очаквах от потенциометър за тези пари.  При най-ниските нива има съществена разлика между двата канала и при леко завъртане на потенциометъра напред-назад нещата се оправят. Изглежда контактните пластини не са особено стабилно закрепени. Това беше най-добрият стерео потенциометър от каталога на Farnell, който можах да намеря за скромната цена от около 15 лева. Някак си не ми се разделяше с 45-50 лева за потенциометър от ALPS, а не си намерих и подходящ галетен превключвател, който да използвам вместо потенциометър. Изглежда в последно време всички са преминали на електронно регулиране на нивото на звука и вече е трудно да се намерят добри стерео потенциометри на добра цена. Може би в следващия си проект, изискващ потенциометър, ще се примиря с цената на някой добър галетен превключвател или ще пробвам наличният контролер за ниво на звука, който имам като мостра от Texas Instruments (PGA4311 на Burr Brown). Този контролер е най-добрият на пазара операционен усилвател с програмируем коефициент на усилване: 120dB динамичен обхват и THD+N 0.0004% максимум. Може би цената му от около 50 лева не е случайна.

В крайна сметка ,ако не вземам в предвид описания проблем с потенциометъра, се получи чудесен усилвател с много добро звучене. Цялата честотна лента е ясна и чиста. Звукът е стабилен и без колебания. Басът е плътен и не се променя независимо от усилването, защото усилвателят има достатъчен потенциал да захрани доволно мощни слушалки. Високите са ненатрапчиви и дават усещане за пространственост. Изкривявания не се усещат дори при високо ниво на звука. Има по-голяма вероятност да се получи изкривяване в ушите на слушателя, отколкото в усилвателя 🙂 . Определено съм доволен от резултата. Не претендирам мнението ми за звученето на усилвателя да е професионално. По-скоро това е мое лично усещане. Освен това добрият звук зависи не само от усилвателя, а и от източника, слушалките, качеството на записа и разбира се субективната оценка на слушателя. Плеърът, който ползвам в момента изобщо не е подходящ за тази цел (супер евтин BluRay плеър от Philips), но с това разполагам в момента. Стига толкова приказки! Ето още няколко снимки на усилвателя:

П.П.

Извинявам се за не особено добрите снимки, но всичките батерии на апарата бяха свършили и нямах време да правя много настройки и проби.

П.П.П.

Преди около месец смених плеъра с Marantz CD6000 Original Special Edition и разликата в звученето се усети веднага. Както писах по-горе, всяка част от веригата по пътя на звука е от значение. Определено плеърът играе голяма роля. Музиката стана някак си лека за слушане и ненатрапчива, което ми пречи да се отделя лесно от слушалките щом седна да слушам 🙂