Wie betreibe ich einen Kopfhörerverstärker richtig mit Strom und wo platziere ich die Potentiometer zur Lautstärkeregelung?

Im Moment baue ich ein Gerät, das ein analoges Stereo-Audiosignal in 3 Signale aufteilt und 2 Signale für Kopfhörer verstärkt. Ich muss wissen, wie man -12VDC liefert und wo man die Potentiometer zur Lautstärkeregelung für jedes der 3 ausgehenden Signale platziert. Sollte ich auch 3 Operationsverstärker für jedes ausgehende Signal verwenden oder reicht einer aus? Welche Werte sollten die Induktivitäten in der Stromversorgungsschaltung haben?

Ergänzende Angaben:

Das Eingangssignal kommt von meinem Audio-Interface und reicht aus, um meine alten 32-Ohm-Kopfhörer zu betreiben. Leider sind sie altersbedingt kaputt gegangen und jetzt möchte ich unbedingt auf Kopfhörer mit 250 Ohm Impedanz umsteigen. Da der Lautstärkeregler bei den alten Kopfhörern schon halb aufgedreht ist, dachte ich mir, dass das für meine neuen hochohmigen Dosen bei weitem nicht ausreicht. (Das sagten auch andere Rezensionen.) Da ich sowieso ein neues Gerät brauche und Kopfhörerverstärker nicht gerade günstig sind, werde ich die Gelegenheit nutzen, mir ein Gerät zu bauen, von dem ich schon lange geträumt habe.

Das Gerät muss das eingehende Signal von meinem Audio-Interface (2 Cinch-Buchsen unten links) in ein unverstärktes Signal für meine aktiven Monitore und 2 verstärkte Signale für Kopfhörer aufteilen. Jedes Signal hier ist Stereo. Es muss mit einem 12VDC/2A Steckernetzteil betrieben werden, das in meiner Wohnung herumliegt. Jetzt habe ich eine ungefähre Vorstellung davon, wie die Schaltung für den Splitter und den Verstärker aussehen sollte. Ich wollte einen NE5532-Operationsverstärker verwenden, gefolgt von einem TPA6120A2. Beide erhalten in der HiFi-Community eine angemessene Aufmerksamkeit, daher dachte ich, dass sie angemessen wären. Beide benötigen eine -12VDC-Stromquelle, von der ich keine Ahnung habe, wie ich sie konstruieren soll. Sowohl 12VDC als auch -12VDC werden von einem L7812 und einem L7912 geregelt. Bitte zögern Sie nicht, mich auf meine Idiotie und meinen völligen Mangel an Erfahrung hinzuweisen, wenn Sie irgendwelche Fallstricke oder nur allgemeine Fehler in meiner Schaltung bemerken.

Neuestes Design

HAFTUNGSAUSSCHLUSS: Bitte haben Sie etwas Geduld, ich weiß, dass es wahrscheinlich kompliziert und hässlich ist, aber dies ist buchstäblich mein erstes (größtenteils vollständiges) Design überhaupt. Ich habe keine Vorerfahrung und habe versucht, alle Datenblätter und Referenzdesigns, die ich finden konnte, so genau wie möglich zu befolgen. Außerdem bin ich weder Elektroingenieur noch englischer Muttersprachler, sondern nur ein Bastler.

Wenn sich dieses Projekt als nützlich erweist, werde ich nicht zögern, der Community etwas zurückzugeben und alles auf Github zu stellen, damit andere, wahrscheinlich kompetentere Leute darauf aufbauen können.

EDIT: Ich habe das vielleicht schlecht formuliert, aber ich habe einige Erfahrung in Bezug auf das Löten. Ich besitze alle notwendigen Werkzeuge, um mit den meisten SMD-Bauteilen umzugehen, obwohl ich BGA-Bauteile wirklich lieber vermeiden würde. Allerdings habe ich bisher noch keine eigenen Designs erstellt und wenn ich einfach ein paar Bausätze für Kopfhörerverstärker und einen Signalsplitter zusammenbastle, weiß ich, dass ich mit dem Ergebnis nicht zufrieden sein werde.

Für Ihre -12-V-Versorgung gibt es vorgefertigte DC/DC-Wandlermodule, die Sie ziemlich einfach verwenden können sollten. Ein größeres Problem ist, dass der 7812 keine 12 V mit einem 12-V-Eingang ausgeben kann. kein Linearregler wird. Ihre Eingabe sollte jedoch bereits geregelt sein.

Antworten (1)

Es gibt mehrere Probleme mit Ihrem Design:

  1. Die Operationsverstärker, die Sie am Eingang verwenden, sind normalerweise nicht gleichstromvorgespannt. Sie haben keine Isolationskondensatoren an Ihrem Eingang und keinen Widerstand gegen Masse, um eine Gnd-Referenz bereitzustellen ... der + ve-Eingang ist einfach schwebend.

Das interne Schema für den NE5532 zeigt, dass die Eingänge tatsächlich die Basen des ersten Differentialpaars sind. Es muss für jeden eine Spannungsreferenz vorhanden sein. Im Fall des -ve-Eingangs, der vom Ausgang der Karte kommt, aber für den +ve-Eingang zeigen Sie nichts verbundenes an.Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Sie benötigen einen Widerstand gegen Masse, um eine Referenz bereitzustellen, und normalerweise würden Sie eine kapazitive Kopplung verwenden, damit DC-Offsets nicht durch Ihren Verstärker geleitet werden.

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

  1. Wie bereits in den Kommentaren erwähnt, können Sie keine 12 V in einen 12-V-Regler einspeisen und geregelte 12 V ausgeben (insbesondere mit einem 7805). Wenn Sie Ihr +/- Versorgungsdesign beibehalten möchten, können Sie eine 12-V-Wechselstromsteckdose verwenden und diese gleichrichten, um etwa +/- 15 VDC zu erzeugen. Außerdem benötigen Sie Eingangskondensatoren für die Stromversorgung (auch wenn Sie eine Gleichstromsteckdose verwenden).

Wenn Sie keine nennenswerten Build-Fähigkeiten haben, würde ich dringend empfehlen, dass Sie die Verstärkerlösung kaufen und NICHT bauen. Es gibt Dutzende von TPA6120-basierten Kopfhörerverstärkern, die online für Kosten im Bereich von 10 US-Dollar und mehr erhältlich sind. Alles, was Sie tun müssen, ist eine Stromversorgung für die Nur-Board-Produkte bereitzustellen. Viele der verfügbaren Versionen haben das Netzteil bereits eingebaut. Hier ist ein Beispiel in Bausatzform, wenn Sie wirklich selbst bauen möchten:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Dies kommt eindeutig mit allen Teilen und einem Schema, das folgt:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Diese Art von Build-Projekt wäre ein besserer Ausgangspunkt für Sie.

Zu 1.: Würden Sie mir etwas genauer erklären, warum ich auf jedem Chip nur einen Kanal nutze? Soweit es mich betrifft, verwende ich sowohl den linken als auch den rechten Kanal auf beiden Chips. Ich kenne auch dieses Bewertungsgremium und habe es ziemlich genau verfolgt.
Zu 2.: Da kann ich dir nicht ganz folgen. Möchten Sie etwas mehr ins Detail gehen? Zu 3.: Zum Glück habe ich auch ein 15 VDC Netzteil, das ich verwenden könnte, würde das reichen? Was ich von diesem Projekt will, ist ein einzelnes Gerät, das ein eingehendes Signal in 3 aufteilt und 2 davon für Kopfhörer verstärkt. Ich konnte keinen geeigneten Bausatz für diesen Zweck finden. Außerdem habe ich etwas Erfahrung im Bauen und Reparieren von Dingen, ich habe nur noch nie etwas ganz Eigenes entworfen. Wenn ich einen Bausatz mit allen Komponenten kaufe und nur löte, lerne ich nichts.
Ein 15VDC Wallwart fixiert nur die + Versorgung. Um die negative Versorgung zu erzeugen, wäre ein DC-DC-Wandler erforderlich, der zum Erzeugen einer negativen Versorgung geeignet ist, was die Komplexität erhöht. Sie müssen NICHT zwei der TPA6120 verwenden, und ich sehe in keiner Literatur Beispiele für die Verwendung der beiden Verstärker in Reihe.
Ich bin jetzt noch verwirrter. Ich habe keine Beispiele gesehen, die zwei Kopfhörer über einen TPA6120 mit Strom versorgen, und warum würden Sie sagen, dass ich sie in Reihe geschaltet habe?
@JackCreasey Soweit ich das beurteilen kann, sind die Verstärker nicht in Reihe geschaltet. Der Fragesteller verwendet beide Kanäle beider Verstärker und hat die beiden Chips, um zwei Kopfhörerausgänge anzusteuern.
Ich entschuldige mich, dass ich Ihren Schaltplan falsch gelesen habe. #1 lösche ich.
Da ich nur die Wahl habe, die Komplexität eines Gleichrichters oder eines DC/DC-Wandlers hinzuzufügen und keinen Zugang zu einer AC-Versorgung habe, könnten Sie mir einen Wandler empfehlen, der für meine Anwendung geeignet ist? Ich war überzeugt, dass es auf dem Markt ein geeignetes Jelly Bean-Teil geben würde, das > 12 VDC in feste -12 VDC umwandelt, was ich einfach zu dumm bin, um es zu identifizieren. Vielen Dank auch für deine Erklärung zum NE5532! Das war extrem hilfreich!
Ich habe bereits besprochen, dass Sie mindestens eine 16-V-DC-Wand für den von Ihnen verwendeten positiven Regler benötigen ... also werden 12 VDC es nicht schneiden. Sie könnten sich einen DC-DC-Wandler besorgen, aber ich denke ehrlich, Sie sollten besser einen 12-V-Wechselstrom-Wallwart kaufen und die Gleichrichter und Filterkondensatoren hinzufügen.
@d.oelert Versuchen Sie, diese Seite zu durchsuchen . Dies sind DC-DC-Wandlermodule, die im Grunde Plug-and-Play sind; Sie legen eine geeignete Eingangsspannung an und erhalten ± 15 Volt heraus. Es wird eine laute Versorgung sein, aber Sie können ihr mit Linearreglern folgen, um dabei zu helfen. Mit 3V Dropout sollte ein 7812 oder 7912 in Ordnung sein, aber ich würde stattdessen einen LDO verwenden. Oder verwenden Sie einfach einen ±12-V-DC-DC-Wandler, wenn das Rauschen akzeptabel ist.
@Hearth Wenn Sie die Ergebnisse weiter filtern, um einen Eingang von etwa 12 VDC und einen Ausgang von +/- 12 V bei mindestens 2 W zu ermöglichen ( digikey.com/products/en/power-supplies-board-mount/… ), sind die Kosten jedoch recht hoch Sie brauchen die 7812/7912 nicht mehr. Ich denke immer noch, dass ein einfacher AC-Wallwart am billigsten sein wird.
@JackCreasey Eh, wenn Sie nach Preis sortieren, beginnen sie bei etwa 6 US-Dollar. Vielleicht nicht die billigste Option, aber definitiv eine einfache und erfordert keinen Netzfrequenztransformator.
@Hearth Du musst nicht nur den Preis berücksichtigen. Sie benötigen eine DC-DC-Versorgung, die etwa 2 W+ liefern kann (Ausgangsleistung im Bereich von 350 mW und Strom pro Kanal von etwa 60-70 mA). Ein 2-W-DC-DC-Wandler liefert nur 83 mA/Versorgung, daher halte ich ihn für gerade noch ausreichend. Ich würde vorschlagen, dass 4 W das in Betracht gezogene Minimum sein sollten (+/-125 mA), und sie kosten eher 15 bis 20 US-Dollar. Außerdem benötigen Sie noch eine SMPS-Eingangsversorgung, um den DC-DC zu speisen. Dies macht diese Art von Netzteil zu einer Option von über 25 US-Dollar, selbst wenn man bedenkt, dass Sie das 7812/7912 und das teure Netzteil nicht benötigen. Ihre 6-Dollar-Option ist also aus dem Wasser gesprengt.
Wie betreibe ich einen Kopfhörerverstärker richtig mit Strom und wo platziere ich die Potentiometer zur Lautstärkeregelung?
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