Найти тему
Электроника, ESP32, Arduino

Трехтранзисторный наушниковый АудиоФеншуй - как собрать?

В Интернет гуляет довольно любопытная схема усилителя для наушников всего на трех транзисторах. Решил попробовать её собрать.

Схема усилителя для наушников на трех танзисторах
Схема усилителя для наушников на трех танзисторах
  • C1 - 1µF 63V (пленка: полиэстер, полипропилен и.т.п.);
  • VT1 - BC239C (25V 100mA NPN малошумящий транзистор с высоким коэффициентом усиления), аналог - КТ3102Е;
  • VT2 - BC337 (45V 800mA NPN транзистор), аналог - КТ503;
  • VT3 - BC327 (45V 800mA PNP транзистор), аналог - КТ502;
  • *68K заменить на 100K если наушники 600 и более Ом.

Схема питается от источника питания напряжения 3V (например от двух батареек формата AA). Все резисторы 0,25Вт, 1-5%. Наушники с омическим сопротивлением от 32 Ом!!!

Собрано было все на скорую руку на куске макетной платы под пайку примерно за один вечер:

Как сделать самодельный усилитель для наушников
Как сделать самодельный усилитель для наушников

Плата получилась небольшого размера и прекрасно монтируется с беспаечной макетной платой.

Усилитель для наушников своими руками
Усилитель для наушников своими руками

Используемые радиодетали которые удалось достать:

  • BC239C я у себя в городе не нашел - используется транзистор КТ3102ЕМ (Статический коэффициент передачи тока биполярного транзистора в схеме с общим эмиттером 400-1000);
  • VT2 - BC337-16; ((hfe): от 100 до 250);
  • VT3 - BC327-16; ((hfe): от 100 до 250);
  • В цепи питания стоит конденсатор 560µF*10V;
  • На входе конденсатор 1 мкФ 63 В, К73-17, 10%, шаг 15 мм, металлопленочный;
  • резисторы 0.25W, все остальные детали по схеме.

Ключевая деталь в данной схеме - транзистор VT1 первого каскада усиления - ставить туда что попало, точно не нужно, в противном случае все собственные шумы транзистора будучи усиленными попадут через выходной каскад в наушники.

Все соединения выполнены ножками радиодеталей:

-4

На плате оставлено место для возможности реализации управления питанием - но эту схему я еще рассчитать не успел, допаяю чуть позже.

Энергопотребление:

Как и полагается усилителю класса А схема довольно прожорлива. При напряжении 3V и ПОСТОЯННОМ омическом сопротивлении нагрузки 32Om - 24mA на каждый канал.

Стерео работают 2 канала
Стерео работают 2 канала

Потребляемый ток НЕ ЗАВИСИТ ОТ УРОВНЯ ВХОДНОГО СИГНАЛА, НО! -
есть фича! На гарнитуре есть регулятор громкости, который представляет из себя переменное сопротивление включенное с динамиками ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО.

Устройство одного канала гарнитуры с регулятором громкости
Устройство одного канала гарнитуры с регулятором громкости

Вращая колесико регулировки громкости, мы добавляем последовательно с динамиком дополнительное сопротивление, при этом потребляемый ток схемой снижается, а искажений звука на слух не ощущается.

Кушаем 20mA не очень громко играя.
Кушаем 20mA не очень громко играя.

Не забываем про пункт из начала этой статьи ;-) /*68K заменить на 100K если наушники 600 и более Ом./ - при слишком большом сопротивлении нагрузки без переделки схемы качество звука начнет страдать.

Ну, а если наушники отключить совсем - схема потребляет ток менее 1mA.

Потребляемый ток без нагрузки
Потребляемый ток без нагрузки

Функция автоматического энергосбережения в подарок )))

Тестирование качества звука:

Подключаем самодельный усилитель к MP3 плееру.
Подключаем самодельный усилитель к MP3 плееру.

Плата самодельного усилителя была подключена к MP3 плееру по следующей схеме:

Как протестировать качество звука без приборов
Как протестировать качество звука без приборов

Один из аудио каналов был пущен напрямую, а второй через усилитель. Резисторы делителя подобраны таким образом, чтобы уровень громкости в наушниках был примерно одинаковым.

Далее закрываем глаза, делаем "кручу верчу запутать хочу", напяливаем наушники на голову и внимательно прослушивая композиции (и паузы между ними) пытаемся определить какой наушник играет через усилитель, а какой подключен напрямую. Не получилось? Ура у нас настоящий Hi-Fi. Не получилось у меня "кароч"...

Выводы:

Плюсы:

  • на слух искажений вообще не слышно;
  • при отсутствии сигнала на входе (при протекании тока покоя) собственных шумов усилитель практически не издает;
  • нет щелчка при включении питании;
  • питание 3V;
  • детали легко достать;
  • собирается за вечер;

Минусы:

  • низкий КПД присущий всем усилителям класса А;
  • нагрузка - только наушники сопротивлением >32Om.

Лично мне данный усилитель понравился. Осталось приделать к нему функцию отключения питания с помощью микроконтроллера и получится готовый полноценный аудио-модуль с хорошим качеством звука.

Оглавление канала тут:

Всем удачи!