| Author |
 Topic  |
|
ludo
Member
1196 Posts |
 Posted - 2005/05/06 : 11:54:18
|
Balanserad op-baserad hörlursförstärkare (/ preamp)
Bakgrund
Har länge sneglat på möjlighet att ta fram en ”labbruska” för test/utvärdering av följande:
- olika typer av ingångs kondingar vs dc-koppling = ”hur mycket färgar en konding ljudet egentligen?” (relästyrt omkoppling för snabbt byte mellan kopplingssätten)
- olika opampar
- balanserad vs single ended topologi (relästyrt omkoppling)
- olika typer av diskreta serieregulatorer; från openloop via local nfb till global nfb (trådjumpers)
inkl olika typer av spänningsreferenser (LED-string, Zener, TL431)
Mål
Labbruskan ska vara så högkvalitativ som möjligt så den (efter utvärderingsperioden) även kan användas som high end (!) op-baserad hörlursförstärkare eller förförstärkarkärna.
Utförande
Kretskort innehållande
- kretskortmonterade XLR (Neutrik) och RCA (TCS-cube) ingångskontakter
- ingångsfilter – både HP och RF
- ingångs BUFFER (Low Ib / precision)
- SE(BAL) -> BAL CONVERTER
- BAL SHUNT MODE ATTENUATOR – signal passerar ”endast” två serieresistorer och inte själva potentiometern. Kortet kommer att kunna bestyckas både med RK27-”Blue Velvet” och RK18.
- högströms OUTPUT AMP ex.vis AD8397 (hörlursförstärkare) eller valfri dubbel ”audio-OP” (preamp)
http://www.analog.com/UploadedFiles/Data_Sheets/242276322AD8397_0.pdf
- utgångs RF Filter
- utgångs kretskortmonterad tele jack (SE) och chassimonterad fyrpolig XLR (BAL), båda Neutrik
- möjlighet till class A bias av varje opamp
- diskreta serieregulatorer (helst) eller om utrymmet inte tillåter – LM317/337-baserade
- adekvat avkoppling
- helst så få ytmonterade komponenter som möjligt (?)
4-lagers kretskort (medger bl a bättre skärmning o kylning, inga oavsiktliga trådjumpers, mer lågimpediv matning/gnd-dragning)
i form av panel bestående av
- moderkort anpassat efter billig befintlig (troligtvis Hammond serie1455) låda
http://www.elfa.se/elfa-bin/dyndok.pl?lang=se&dok=6982.htm?_50_441_10
- utbytbara piggy-back (=insticks-) kort
Planerade piggy-back korten:
- utg.steg: buf + TPA6120 (om utrymme/layout tillåter)
http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/tpa6120a2.pdf
- utg.steg: buf + AD815 (om utrymme/layout tillåter)
http://www.analog.com/UploadedFiles/Data_Sheets/450123999AD815_c.pdf
- dubbel ”boberly-style” j-fet buf i ”OP-storlek”
- adaptrar för soic-opampar
Finns det någon/-ra här på forumet som är intresserade av framtagande av ett så flexibelt kort som beskrivs ovan, bidra med synpunkter ang schema/komponentval/flexibilitetsgrad mm och så smånnigom gå ihop och beställa en liten prototypserie? Räknar med en maxkostnad fr pcb-tillverkaren på c:a 5-600:- per panel (4-lagers, storleksberoende/baserad på en serie om 10st). Inga andra kostnader förutom fraktkostnad och en symbolisk summa på 100:- för administrationsarbete fr min sida tillkommer. Däremot får ni räkna med att dokumentationen kring projektet kommer kanske vara lite bristfällig även om komponentbeteckningar och de viktigaste kommentarerna kommer att skrivas ut direkt på kretskortet.
Kretskortlayouten så när som kanske på komponenttrycket kommer inte att bli offentlig.
Kortet kommer inte innehålla några starkströmsdelar, inte heller någon diodbrygga/-or – den biten pga (för) stor valmöjlighet överlåter jag till var och en att ta fram. En annan aspekt är att matningsdelarna skulle uppta stor kretskortyta och fördyra kretskortskostnaden i onödan.
Även passande front och bakre panel till ett hörlursbygge kommer att tas fram (gruppbeställning av paneler fr frontpanelexpress i Tyskland skulle ligga nära till hands för att reducera även den utgiftsposten).
Vill ni veta mer om projektet eller anser ni att projektet är alltför kommersiell och tråden bör därför stängas? |
Edited by - ludo on 2005/05/26 08:55:27 |
|
|
luften
Member
723 Posts |
Posted - 2005/05/06 : 12:45:03
|
Låter intressant, men vissa saker kunde kanske specifieras mera, t.ex. tycker jag det borde finnas möjligheter för:
1. Flera ingångar, eller ett skilt kort för ingångsväljare (kan kombineras med dc testen för input?).
2. Valmöjlighet mellan hörlursutgång eller "normal" utgång?
3. Utrymme för motorpotentiometer (t.ex. rk27 med motor) så att man senare kan göra fjärrstyrning (om man vill).
|
//air |
 |
|
|
ludo
Member
1196 Posts |
Posted - 2005/05/06 : 14:18:05
|
Jag hade nog tänkt mej att tyngdpunkten skulle mer ligga på test/utvärdering - enkelhet att bygga - anpassning till billig 16x16(22)cm låda än att kortet skulle vara färdig komplett förförstärkare. Däremot ska "labbruskan" kunna nyttjas helt utan några modifieringar som en flexibel högkvalitativ hörlursförstäkare. Flexibel m a p bestyckning samt fritt val av topologi - alla converteringssätten mellan SE<->BAL kommer att vara möjliga.
Flexibelt utvärderingsvertyg helt enkelt.
Med tiden skulle man kanske kunna ta fram ett mer komplext kort men som vanligt - ju högre komplexitet desto svårare att tillfredställa allas behov...
-RK27112 (den med motor) bygger ganska mycket på djupet och därmed stjäl ganska mycket värdefullt kretskortutrymme. Måste dessutom styras på nåt sätt...
-Låda med frontbredden 16cm höjd 4.7cm (som jag siktar på) kommer bara kunna bestyckas med 2st RCA, och 3st XLR kontakter (den tredje kommer användas för strömförsörjning). Fler kontakter får inte plats tyvärr. En fördel med ovannämnda lådtypen är att kretskortet enkelt kan stickas in i kretskortspåren och sen låsas på plats med front o bakstycket. Om alla in/ut kontakter + switchar + pot är kretskortmonterade och frontpaneler anpassade efter kretskort/låda/kontakter så underlättas monteringen enormnt. Och hela bygget kommer på kuppen få ett mycket proffsigt utseende.
Vet faktiskt inte om lådan finns i större bredder - inte hos elfa i alla fall...får kolla med Hammond...man kanske inte ska stirra sig blint på måtten just nu... |
|
|
|
mr. Triatic
Member
1476 Posts |
Posted - 2005/05/06 : 15:21:15
|
låter helt lysande, jag är helt klart en kund..
en piggy-back lösning är ett ovanligt sätt att lösa platsbrist och att utnyttja den eventuella höjden på chassiet, jag har bara goda erfarenheter av TPA6120 :-)
-kanske skulle ha möjlighet att ha en shuntreglerad nätdel istället för/som komplement till LM317/337?
Man kan ju ha de eventuella LM317/337 som ytmonterat, ändå lätt att löda och sparar mer utrymme.. |
Livet är för kort för mono |
|
|
|
ludo
Member
1196 Posts |
Posted - 2005/05/06 : 19:57:40
|
luften>
En storleksjämförelse mellan vanliga potar
Fr vänster: RK18, RK27, RK27112
I och med att jag ser det här projektet mest som en hörlursförstärkare (som man kan labba lite med) så har jag även roat mej med att rita en passande frontpanel. Panelen kommer ersätta lådans frontplåt.
mr.Triatic>
quote:
låter helt lysande, jag är helt klart en kund..
 
Vad beträffar reglering av matningsspänningen kommer det nog att vara väldigt opraktiskt med shuntregulator i det här projektet. Det beror på rel stora strömuttag vid drivning av låga hörlursimpedanser. Då skulle en sån regulator behövts dimensioneras efter de tilltänkta strömtopparna och därmed dra konstant rätt mycket ström -> höga värmeförluster -> stora kylelement -> mycket kretskortyta går till spillo. Jag skulle helst vilja implementera en seriereg här. |
|
|
|
luften
Member
723 Posts |
Posted - 2005/05/06 : 21:11:04
|
| ludo: Jo, det är sant att den tar mycket utrymme... och ifall projektet skall göras just för hammond lådan så är det väl enklast att skippa motorpoten.. Isåfall svalnar mitt intresse för projektet i övrigt, eftersom jag har större behov av ett försteg (med fjärrstyrning) än av en till hörlursförstärkare. |
//air |
|
|
|
ohmega
Member
4651 Posts |
Posted - 2005/05/06 : 22:47:58
|
Jag vet inte om det är något som tagits för givet/ eller obra men....i alla fall:
Om man har socklar för IC-kretsar (OP-förstärkare) - så att man lätt kan byta ut dessa vid "behov" på ett enkelt sätt.
En motsvarande lösning för kondingar(om möjligt)
Man skulle väl kunna placera potten "längst bak" på kortet så sticker motorn utanför kretskortet (fast reglaget kommer kanske att vara ivägen...hm
Edit: Om pin-konfigurationen på den icke-motoriserade är kompatibel med den motoriserade varianten dvs. |
Medlem i klubbstugan SVAVEL - "Vi kör så det ryker"
Mitt Hifi-intresse är ingen prylhobby - det är en materialsport :) Anläggning: DVD-Denver + Naim Nait2 + Epos ES11 OCH FT-1600 MkII + 200 CD-skivor |
Edited by - ohmega on 2005/05/06 23:01:16 |
|
|
|
mr. Triatic
Member
1476 Posts |
Posted - 2005/05/06 : 23:56:38
|
RK27 är ju en drop-in för RK18 om ytan runt-i-kring medger.. kalasbra, budgeten styr vilken pot det blir 8-)
som ohmega säger så är det ju inget hinder att placera poten längst bak på kortet, det är ju bara till att köra en axelförlängare på poten..
-nä, shuntreglering var kanske lite ogenomtänkt, men skall du ex. bara köra två OPA2134 i klass A så krävs det ju inte så hemskt mycket ström, och vi hifi-nissar har ju inga problem med att betala en saftig elräkning sålänge det låter bra, eller hur? 8-)
-seriereg. är gott nog, kör man ex. med TPA6120 så har den tillräcklig med PSRR så jag ser inga problem med det. |
Livet är för kort för mono |
|
|
|
luften
Member
723 Posts |
Posted - 2005/05/07 : 00:23:06
|
| ohmega & mr.Triatic: Vad jag förstod på Ludo, så kommer kortet att vara lika stort som lådan, dvs, det finns inget rum bakom kortet för motorn att sticka ut.... Speciellt med tanke på att han tänkt använda kretskortsmonterade kontakter för input / output på baksidan. |
//air |
|
|
|
mr. Triatic
Member
1476 Posts |
Posted - 2005/05/07 : 10:08:34
|
| ->luften jo det läste jag oxå, jag menar naturligtvis att poten skulle kunna sitta rygg-mot-rygg med ingångskontakterna och därigenom minska signalvägarna, fast skall volymen shuntas gör det ju inte så mycket ändå.. |
Livet är för kort för mono |
|
|
|
ohmega
Member
4651 Posts |
Posted - 2005/05/07 : 13:00:45
|
Just det ja....det är ju inte så bra om motorn sticker ut längre bak än kontankterna på kretskortet.....Fast det kanske ändå går att realisera genom att göra kortet "L"-format...så inget kretskortslaminat existerar under motorn....men det kan iofs bli  krångligt att klippa isär kretskorten då..hmmmm |
Medlem i klubbstugan SVAVEL - "Vi kör så det ryker"
Mitt Hifi-intresse är ingen prylhobby - det är en materialsport :) Anläggning: DVD-Denver + Naim Nait2 + Epos ES11 OCH FT-1600 MkII + 200 CD-skivor |
|
|
|
ludo
Member
1196 Posts |
Posted - 2005/05/07 : 16:04:52
|
Det är alltid någon som lyckas rubba mina cirklar...tankebanor...vilket är helt OK!
OK, jag borde förstått det - pojkar gillar mekka med motorer; hur kunde jag tro nåt annat.
Rent hypotetiskt så kanske man kunde cadda in en pot med motor - det skulle göra kortet något större (följaktligen lådan något djupare) men å andra sidan blir kretsen mer flexibelt. Möjligen kommer signalvägarna vara lite längre nu...
I o m att Alps motorn kräver runt 5V/100mA för drift så kunde man bara cadda in en tvåpolskontakt med skruvanslutningar och var o en kunde lösa drivningen utanför kortet på nåt sätt. De som inte är beroende av fjärrstyrd volymkontroll kunde montera dit en pot utan motor...allt frid o fröjd än så länge.
Nu till ingångsval. Det är egentligen inga problem heller med att lägga till även den funktionaliteten i form av (små) ingångsreläer...som sagt kortet blir ytterligare lite större och lite dyrare (fast inte så mycket - det är oftast "startkostnad" som är värst). Man kunde kanske fortfarande förse kortet med kretskortmonterade ingångskotakter för de som ska köra kortet endast som lurstärkare...utsikter till att vi (lurstärkarsugna) lyckas anpassa kortet efter en färdig låda finns fortfarande. De som vill köra kretsen som förförstärkare är ändå tvungna att att ta fram styrlogik, välja chassimonterade kontakter, större strömförsörjning - alla de bitarna kommer uppta större yta så det kommer att krävas en betydligt större låda.
Men egentligen är det inte nåt större bekymmer det heller.
Det som är "problemet" är helt skillda kraven på en hörlursförstärkare vs preamp både elektriskt (tänker på förstärkn.nivåer och tillåten offset på utgången) och funktionalitetsmässigt.
Jag tänker exempelvis på att en förförstärkare bör ha nån form av REC OUT utgång (SE?BAL?både och?) -> ökar komplexitetsgrad.
Kravet på lägre förstärkning ut till preampens utgångar kräver kanske extra förstärkningssteg jämfört med att bara köra kretsen som lurstärkare med längre signalvägar o ökad komlexitet som följd.
Offseten på utgången måste kontrolleras noggrannare - servos alt stora kopplingskondingar (allt i balanserad form) kommer behöva implementeras.
Som ni ser ökas komplexitetsgraden enormnt, kretskortytan likaså, även kraven på strömförsöjning/kylning, längre signalvägar.. för att inte tala om tidsfaktorn för framtagandet av ett sånt kort/panel.
Hmm...var lägga ribban?... |
|
|
|
mr. Triatic
Member
1476 Posts |
Posted - 2005/05/07 : 16:26:15
|
jag tycker du skall lägga ribban på samma ställe som du hade den innan 8-)
kör utan motorpot (de flesta kommer väl inte använda en sån??)
Keep it simple.. |
Livet är för kort för mono |
|
|
|
ludo
Member
1196 Posts |
Posted - 2005/05/07 : 18:14:10
|
OK...så här är det tänkt att se ut schemamässigt:
Genom att välja precissions-OP (låg offset) på slutet, sänka class A-biasen och kanske även sänka förstärkningen något kommer man fortfarande kunna använda kretsen som preamp-kärna... pga (förhoppningsvis) låg offset kommer utg-dc-koppling fortfarande vara möjligt.
Ett annat scenario är att behålla utg.IC'n som den är (AD8397/AD815/TPA6120...eller vad man nu petar in på den platsen) men selekterar/kombinerar alla opamparna för låg tot offset på utgången...det bör inte vara helt omöjligt... |
|
|
|
luften
Member
723 Posts |
Posted - 2005/05/07 : 21:37:38
|
Är tanken att utgånssteget då blir ett "piggyback" kort som är lätt att byta ut för att jämföra t.ex. ad8397 mot tpa6120?
Utgången kunde ju t.ex. göras på samma sätt som ingången, så att man med hjälp av en jumper kan switcha mellan ac och dc koppling, ifall något av utgångsstegena har tendens att få dc-offset. (vilket tpa6120 torde ha) |
//air |
|
|
|
ludo
Member
1196 Posts |
Posted - 2005/05/08 : 15:28:59
|
Tanken just nu är att kortet caddas för en standard 8-pin dubbel-opamp på utgången för kortast möjliga ledn.banor / snyggast layout för just den op-typen. Misstänker att ad8397 -den med möjlighet till kretskortkylning- är tillräckligt bra för att driva hörlurar och skulle den inte vara det idag så kommer det säkert nya högströmsopampar i den kapseltypen så smånningom. Därför tycker jag att kretskortet bör optimeras för standard dubbla opampar m kretskortkylning.
Utöver det kommer panelen innehålla tre typer av instickskort för utgången:
1) för AD8397
2) för op-buf + tpa6120
3) för op-buf + ad815
De två sistnämnda alternativen kommer att buffras på ing med en j-fet opamp för min offset beroende på höga Ib-strömmar för tpa6120 o ad815.
Tanken är att alla tre utg.typerna kommer att kunna testas mot varandra.
Planerar inte för några utg.kondingar på kreskortet - dessa måste bli betydligt större till värdet/storleken än ing.kondingarna. Men det förhindrar ju inte att man "hänger på" kondingar utanför kortet vid behov -> använder chassikontakter -> annan/större låda. |
|
|
|
ludo
Member
1196 Posts |
Posted - 2005/05/26 : 08:51:42
|
Projektet ha ändrat inriktning till att bli en "fjärrkontrollerad preamp med hörlursutgång".
Tagit ut kompassriktning för projektet:
Designspec OP_PRE
- balanserad op-baserad kretstopologi
- 6st valfritt SE/BAL relästyrda ingångar (konfig för SE - bryter även inkommande jord)
- AC- eller DC-koppling på ingången
- 2st valfritt SE/BAL utgångar (en av utgångarna kan konfigureras som REC OUT)
- utgångarna dc-kopplade, icke servostyrda
- reläbaserad utgångs MUTE (kortsluter utgångarna till jord för minst signalpåverkan)
- valfritt SE/BAL hörlursutgång med hög drivförmåga (32-300ohm)
- RIAA med dc-servo
- TL431 shuntreglerade lågnivåkretsar, LM317/LM337 seriereglerad hörlursutgång
- jfet-CCS class A bias av varje opamp
- fjärrkontrollerad ingågnsväljare, volym(RK27112), mute och standby
- tyst uC-system (förberedd för displaydrivning, feldetektering och kommunikation med annan uC för switch-baserad volymreglering. Implementeras i senare skede.)
- indikeringsdioder (standby, mute, DC-koppling, ingångsval)
- momentana tryckomkopplare för direkt ingångsval (förförstärkare & fjärrkontroll)
- möjlighet till helt manuell icke uC-baserad styrning (via omkopplare m ”fasta lägen”)
Layout / kretskort
- kompakt design; max bredd 330, max höjd 80, djup ”blir vad det blir” (<=250 dock)
- anpassning till färdig låda
- lättillgängliga hålmonterade komponenter prioriteras
- så många kretskortmonterade komponenter som möjligt (bl a kontakter, trafos, pot)
- modular och någorlunda ”framåtkomatibel” flerkort design:
1) PSU PCB
2) PREAMP PCB (inkl hörlursutgång)
3) uC PCB
4) INPUT SELECT PCB (inkl diodindikering och remote reciver)
5) REMOTE PCB
6) RIAA PCB
7) PIGGY_BACK PCB’s (bl a: diskret jfet buf i ”op-format”, tpa6120, ad815, op-adaptrar)
Några skisser på hur det är tänkt att se ut:
 |
|
|
|
gongken
Member
539 Posts |
Posted - 2005/05/26 : 09:18:11
|
Kul projekt!
Tyvärr över min nivå, förstår inte riktigt alla elektroniktermer... Ska följa projektet ändå, sugen på fjärrkontroll till min hembyggda preamp. kanske hämta nyttiga konstruktionstips här.
Andreas |
En vit Volvo svänger in på Ringvägen. |
|
|
|
xdakob
Member
288 Posts |
Posted - 2005/05/26 : 13:02:51
|
Detta låter intressant, vad tror du det landar på för pris ludo?
Mvh
Daniel |
mvh Daniel
Analogt:
Linn Basik med Ittok LVII och AT-95E - Musical Fidelity X-Lps v8/Edison One
Digitalt:
Squeezebox - Beresford Dac Caiman
Edison One - Linn LK140/Quad 303 Netaudio/Edision 12 - Audioquest Granite Bi-wire - Opus3 Chorus |
|
|
|
ludo
Member
1196 Posts |
Posted - 2005/05/26 : 22:53:53
|
Priset på den nya panelen...
det är lite svårt att uppskatta just nu...beror på hur stor panelen blir med alla dotterkort och så.
Så jag vågar inte gissa än.
Som sagt ni kommer i alla fall inte behöva betala mycket mer än vad jag får betala för tillverkningen. På så sätt blir det lite billigare för alla - även för mej.
Det här projektet kommer ta rel lång tid att genomföra.
Det brukar ta tid att välja lämpliga komponenter, labba på sånt man är lite osäker på, rita scheman, cadda alla de här korten jag har tänkt att ha med i projektet, testa mjukvaran.
Just nu är bara PSU kortet klart.
Uppskattningsvis tidigast i höst räknar jag med att kunna ha alla korten färdiga. |
|
|
|
xdakob
Member
288 Posts |
Posted - 2005/05/28 : 22:02:06
|
Trevligt, ser med spänning fram på detta projekt.
Keep us posted!!
Daniel |
mvh Daniel
Analogt:
Linn Basik med Ittok LVII och AT-95E - Musical Fidelity X-Lps v8/Edison One
Digitalt:
Squeezebox - Beresford Dac Caiman
Edison One - Linn LK140/Quad 303 Netaudio/Edision 12 - Audioquest Granite Bi-wire - Opus3 Chorus |
|
|
|
luften
Member
723 Posts |
Posted - 2005/06/01 : 23:14:49
|
Trevligt Nu börjar det likna det som jag kunde ha behov av.
|
//air |
|
|
|
Zei
Member
826 Posts |
Posted - 2005/08/18 : 10:00:00
|
Ludo, hur går det med projektet??
Framsteg? |
Signatur.. |
|
|
|
ludo
Member
1196 Posts |
Posted - 2005/08/18 : 19:45:14
|
Det går långsamt framåt.
Funderar fortfarande på om jag ska använda reläer eller analoga switchar för ingångsval...
|
|
|
|
denada
Member
501 Posts |
Posted - 2005/08/18 : 21:09:26
|
hmmmm Detta kommer att bli en KUL tråd att följa....
jag blir klart impad över alla hel kul grejer som ska testas att byggas på detta forum....
GO FOR IT och posta MYCKET bilder ;-)
|
---------------------
Some scientists claim that hydrogen, because it is so plentiful, is the basic building block of the universe.
I dispute that.
I say there is more stupidity than hydrogen, and that stupidity is the basic building block of the universe.
mitt system |
|
|
|
silvervarg
Member
652 Posts |
Posted - 2005/08/25 : 14:52:57
|
Ludo, jag har lite planer på något vagt liknande och har också haft funderingar på analoga switchar eller reläer. Jag bestämde mig för att bygga denna del på ett separat kort och kommer att bygga första versionen med reläer. Möjligen bygger jag senare en variant med analog multiplexer för att jämföra.
Reläer är en beprövad lösning, så det blir garanterat bra, men det blir stort, dyrt och drar mer ström. Om man kan komma undan med analog multiplexer utan att kunna märka skillnaden så vore det kanonbra.
|
|
|
|
Topic |
|
All Forums
Teknik och DIY
New Topic
Topic Locked
Printer Friendly