“Комбайн” – Усилитель + ЦАП для телефонов Sennheiser HD800

Эта конструкция была собрана мной в 2010 году для известного на doctorhead.ru форумчанина SharapOFF, специально для  приобретенных им новой модели телефонов от Sennheiser (HD800). В техническом задании было оговорено, что конструкция должна быть не только хорошим усилителем для наушников, но и неплохим ЦАП. Предполагалось, что устройство будет использоваться для  прослушивания  Hi-Res фонограмм через USB интерфейс.

Фактически получилось, что в одном корпусе нужно объеденить два независимых устройства – ламповый усилитель и ЦАП, организовав коммутацию сигналов между ними.

Блок схема коммутации ЦАП, схемы усилителя и блока питания приведены в файлах  – Amp_VS800_001 Amp_VS800_002

В качестве ЦАП был взят один из популярных “USB DAC KIT”, с платы были убраны лишние компоненты, а “не лишние” заменены на качественные. ЦАП – PCM1798, цифровой приемник СS8416, USB приемник PCM2902 с отдельным тактовым  генератором. Устройство понимает все форматы, вплоть до 24/192. Микросхема ЦАП имеет токовый выход, преобразование ток- напряжение и ВЧ фильтр в первой версии устройства было выполнено на операционном усилителе, в последующем я применил обычный высокоточный резистор Takman c дальнейшим усилением сигнала  каскадом на лампе, миниатюрном триоде 6С7Б. Схема каскада особенностей не имеет.

Усилитель для телефонов – двухкаскадный OTL, за основу взята схема, предложенная в 1995 году Rudy van Stratum и реализованная Aren van Waarde в 1999. По сравнению с “прототипом” применены другие лампы, режимы работы пересчитаны в более оптимальную (как мне кажется) сторону. Первый каскад – усилитель напряжения на половинке двойного триода 12AU7. его коэффициент усиления  =14.  Режим работы выбран на линейном участке ВАХ,  в качестве анодной нагрузки применен интегральный регулируемый источник тока, поэтому характеристики каскада устойчивы к колебаниям напряжения источника питания. Напряжение анод-катод выбрано = 110…112V, ток покоя = 6…6.5 mA. Режим задается резистором R5 и подстраивается подбором номинала катодного резистора R6. Связь между первым и вторым каскадами гальваническая, без разделительного конденсатора.

В данном варианте схемы «голова управляет хвостом», то есть  режим работы выходного каскада определяется режимом работы входного. Выходной каскад – катодный повторитель на половинке мощного двойного триода 6AS7, коэффициент передачи = 0.5, выходное сопротивление примерно 100 Ом, максимальное выходное напряжение на нагрузке 300 Ом составляет 3.5V RMS. Как и у первого каскада режим работы выбран на линейном участке  ВАХ, что обеспечивает устойчивость характеристик усилителя. Напряжение анод катод выбрано = 80V, ток покоя = 43 mA. Мощность, рассеиваемая на половинке 6AS7 в этом случае составляет 3.5Вт, что значительно меньше предельно допустимой (12 Вт) Усилитель не критичен к напряжению источника питания, и сохраняет работоспособность в диапазоне питающих напряжений 200…250V.

Несколько слов о выборе номинала резистора R9. В этой схеме он может быть в диапазоне 1.7…3.3 кОм, от его номинала зависит уровень искажений и максимальный размах выходного напряжения. Для сопротивления нагрузки 300 Ом оптимальное значение R9 = 3.3 кОм. В качестве R9 желательно применить резистор в металлическом корпусе (Vishay, Mills) с допустимой мощностью рассеяния не менее 25 Вт. В процессе работы усилителя на нем выделяется примерно 12 Вт тепла, поэтому следует позаботиться о свободном монтаже и о циркуляции воздуха в корпусе усилителя. Выходные конденсаторы С4,С5, С6 следует применить максимально возможного-доступного качества. Хороший выбор – Hovland + Panasonic. Изменяя номинал С5, в некоторой степени можно регулировать тональный баланс звучания усилителя. Резисторы R4, R7 обеспечивают устойчивую работу усилителя на ВЧ на пиках сигнала.

Наладка устройства сводится к установке на аноде 12AU7 напряжения  110…112V. этого добиваются подбором резистора R6, обычно его номинал находится в пределах 410…470 Ом.   При установке заданного режима работы первого каскада режим работы выходного каскада устанавливается автоматически.

Блок питания усилителя  каких либо особенностей не имеет. Выпрямитель – двухполупериодный со средней точкой, пульсации выпрямленного напряжения фильтруется электронным фильтром на MOSFET  или IGBT транзисторе. Трансформатор TR2 должен обеспечить напряжение на вторичной обмотке 180+180V RMS при токе нагрузки не менее 200 mA, я применил Hammond 363CX. Накальный трансформатор должен быть расчитан на ток нагрузки не менее 4A, я применил Hammond 185C12  Диоды – обычные, серии FR, на обратное напряжение не менее 600V. Схема фильтра обеспечивает и плавное нарастание анодного напряжения при включении усилителя. Подбором резистора R5 в небольших пределах можно регулировать напряжение на выходе фильтра. Транзистор VT1   нужно установить на радиатор, как вариант – можно закрепить его через изолирующую прокладку на металлическое шасси усилителя. Конденсатор С5 должен быть очень качественным, с минимальным током утечки. Накал ламп питается напряжением переменного тока, для снижения уровня проникновения помех по цепям накала потенциал накальных обмоток  с помощью делителя напряжения R3 R4 поднят относительно общего примерно на + 20 Вольт..

Усилитель очень благодарно отзывается на качество примененных компонентов и, на мой взгляд, является одним из лучших усилителей для наушников Sennheiser HD800.

Июнь-Июль 2010                                                                                  г.Владивосток

Примечания. Характерный дизайн конструкции выполнен по эскизам заказчика. 🙂 Заметка об этом усилителе была опубликована на сайте ostereo.ru

 

Leave a Reply

Your email address will not be published.