Crystal CMoy hörlurarförstärkare i fri form: 26 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:44

Denna hörlursförstärkarkrets skiljer sig från konventionella moderna konstruktionstekniker genom att den är trådbunden, P2P (Point to Point) eller ledningar i fri form precis som i de gamla gamla ventildagarna innan PCB: s och transistorns ingripande.

I stället för en traditionell kapsling är hålkretsen inkapslad i polyesterharts för att förbättra insidan.

Om du läser detta och funderar på varför du behöver en förstärkare för hörlurar, klicka här

Även om många cMoy -hörlursförstärkare är utformade för att vara bärbara är den här designad för skrivbordet även om ett batteripaket också kan tillverkas.

Detta är en ganska lång instruerbar så "gör en brygd" som vi säger i Yorkshire och bli bekväm.

På sidan finns det massor av bilder:)

Steg 1: Schemat

Här är EaglePCB -schemat över hörlursförstärkaren, det följer cMoy -designen Komponentlistan är enligt följande Strömförsörjningssektion 1x DC Power Jack 1x 5mm LED R1LED: 1x 1k till 10k 0,6 watt metallfilmmotstånd (för Power LED, var som helst från 1k till 10k kommer att bli bra allt beror på ingångsspänningen och hur ljus du gillar din lysdiod.) CP1/2: 2x 470uf 35 eller 50v Strömkondensatorer RP1/2: 2x 4,7k 0,6 watt metallfilmmotstånd (För strömförsörjning Spänningsdelare) Förstärkarsektion IC1: 1x OPA2107 Dual Operational Amplifier C1L/R: 2x Wima MKS 0.68uf 63v kondensatorer (för ljudsignalinsignal) C2/3: 2x 0.1uf Polyester Box kondensatorer (För att stabilisera OP-AMP) R1LED: 1x 1k 0.6 watt metallfilm motstånd (1/2 Watt) R2L/R: 2x 100k 0,6 watt metallfilm motstånd (1/2 Watt) R3L/R: 2x 1k 0,6 watt metallfilm motstånd (1/2 Watt) R4L/R: 2x 10k 0,6 watt metallfilmresistorer (1/2 Watt) R5L/R: JUMPERED (tillval,) 2x 3,5 mm Stereo Jack -uttag Nedladdningar: EaglePCB. SCH Schematisk och PDF nedan

Steg 2: Gör skelettet

Den här delen är väldigt jobbig! Det kommer att testa dina böjnings- och lödningskunskaper Allt måste vara visuellt på plats eftersom allt kommer att visas för alltid när det gjuts i harts. För att skapa kraftbussen använde jag 1,10 mm tråd med fast kärna från tvilling- och jordkabeln som användes för kablarna i huset. Endast grundläggande verktyg krävs för att konstruera skelettet: Lödkolv Löd (helst tunn mätare) Flux Pen (tillval) Lång nos tång för att böja Snips

Steg 3: Extern strömförsörjning

För den huvudsakliga externa strömförsörjningen behöver du en omkopplartyp, jag använde en från en gammal router, allt i spänningsområdet 9-18VDC och strömvärdet 300ma uppåt kommer att göra. Du behöver också en strömförsörjning med en positiv mittstift som markeras med symbolen med den röda cirkeln på bilden. Om du upptäckte någon nynning i hörlurarna när du testade kretsen innan hartshällen, kolla hela kretsen och försök sedan använda en annan strömförsörjningsmodell. Om strömförsörjningen du valde är en billig väggvarta som innehåller en transformator (linjär strömförsörjning) kommer det utan tvekan att nynna i hörlurarna

Steg 4: Anslut strömuttaget

Ryggstiftet går till +V (+skena) Mitten och sidan till marken (-skena)

Steg 5: Tips: Få en snygg böjning

Jag hittade för att få fina repeterbara konsekventa böjningar på motståndsledningarna och koppartråden var jag tvungen att använda en skruvmejselaxel. Du kan använda skruvmejslar med olika diameter för mindre eller större radieböjningar.

Steg 6: Gör skelettet 2

Här kan vi se den grundläggande layouten för strömförsörjningssektionen. Det är en strömförsörjning med två ändar som tar en enda ingång (12VDC) och delar den med en spänningsdelare. Ringarna till höger är för op-amp-kretsen detta kräver +/GND/- istället för bara +/GND. Vad detta i grunden betyder är effektingången för Burr Brown OPA2107 operationsförstärkare eller Op -Amp behöver -Volts och +Volt den T -formade tråden som går ner i mitten är marken eller i detta fall en "virtuell mark" som produceras av spänningen divider kommer den aldrig i direkt kontakt med huvudströmmen som kommer från strömuttaget. De två 4,7k motstånden nära baksidan är spänningsdelarna, strömförsörjningen till strömuttaget i detta fall är 12VDC halveras sedan av spänningsdelaren som producerar -6v och +6v på båda de yttre koppartrådarna eller så kan du ringa då bussar. +V för lysdioden matas rakt ut från baksidan av strömuttaget och använder -6v koppartråd för jord genom en 1k motstånd, eftersom allt detta kommer före spänningsdelaren när det gäller lysdioden -6v är normalt jord. Nu för att börja lägga till de andra motstånden enligt schemat.

Steg 7: Gör skelettet 3

De två stora silver 470uf 50v kondensatorerna är för strömförsörjningsskenorna följt av de två röda bi-pass-kondensatorerna för Op-Amp-stabilitet bara vid oscillation som strikt sett bör fästas så nära Op-Amp-benen som möjligt. Med det sagt att jag inte har haft några stabilitetsproblem med denna IC i andra Cmoys jag har gjort. Var noga med att kontrollera kondensatorernas polaritet före lödning

Steg 8: Gör skelettet 4

Här kan du se de turkosa motståndsbenen (R4) som sticker ut från toppen av Op-Amp IC, det är här de går runt från utgången till där R5 ska vara på schemat. R5 är valfritt och jag installerar det aldrig men det måste fortfarande anslutas till utgången med eller utan motståndet, detta minskar också ytterligare ledningar. Det turkosa motståndet (R4) ställer in förstärkningen tillsammans med R3. du kan se öglorna bättre på den andra bilden På den tredje bilden kan de 4 nedre ledningarna nu anslutas till den virtuella marken (mitten koppartråd)

Steg 9: Gör skelettet 4

Dags att lägga till ingångskåporna, dessa stoppar all likspänning (likström) som kommer in i förstärkaren från källan (iPod ETC) genom ingångsuttaget eftersom detta också skulle förstärkas av en faktor för förstärkningen. Ljudsignaler fungerar på växelström (växelström). Förstärkningen är ganska lägre eftersom ingångskällan i detta fall har datorn hög uteffekt och det kommer inte att finnas någon volympotentiometer för att fysiskt justera volymen. På den andra bilden är benen från de turkosa motstånden böjda för att bilda utgångsanslutningen som kommer att anslutas till hörlursuttaget. Den tredje och fjärde bilden visar anslutning av ljudingång och hörlursuttag. Jag använde emaljerad tråd från en gammal transformator för att ge ett konsekvent utseende men den har också en bra mängd isolering mot shorts.

Steg 10: Gör skelettreferensbilder

Här är några ytterligare bilder som referens.

Steg 11: Testning

Testa INTE förstärkaren med dina bästa hörlurar, använd några billiga gamla hörlurar Förhoppningsvis testade den ok och låter bra!

Steg 12: Förgjutningstätning

Dessa specifika uttag är från ett gammalt ljudblaster levande ljudkort på grund av det faktum att jag lätt kunde försegla dem för att stoppa ett inträngande av harts. Båda ljuduttagssocklarna togs bort under tätningsprocessen, sidorna byttes sedan ut efter applicering av harts runt kanterna. Kåda placerades också runt alla anslutningsstift runt botten för att säkerställa en lufttät tätning. Mer harts användes runt botten av DC -uttaget. Jag hoppas att det extra hartset inte kommer att visa mycket i den färdiga gjutningen.

Steg 13: Förgjutningstätning 2

Med Blue Tack och klar tejp pluggades de tre uttagen, tummarna korsades;)

Steg 14: Lyft kretsen

För att höja kretsen i gjutgodset lödde jag ett par trådsteg på den virtuella marken som rann ner i mitten av förstärkaren.

Steg 15: Märk ljuduttagen

Jag tänkte att det kan vara trevligt att göra ett par ingångsetiketter, delvis för att förbättra uttagen på uttagen. Efter mätning av uttagen gjordes de till och skrevs ut i skala i Adobe PhotoShop, sedan trycktes de på tunt fotopapper och sedan med dubbelhäftande tejp som satt fast vid uttagssidorna.

Steg 16: Gör formen

Jag funderade ganska länge på design och material för formen till slut bestämde jag mig för att använda ett 1,5 mm tjockt kort. När den skärs med en hantverkskniv lämnade den en mycket ren och plan kant vilket underlättade noggrannheten. Jag inser att det finns bättre sätt att skapa en form som att använda silikon, men målet är att få sidorna så fyrkantiga och sanna som möjligt eftersom detta är ett engångsprojektkort som verkade perfekt. Därefter designade jag formmallarna i EaglePCB och drog sedan med dubbelsidig tejp utskriften på kortet som skulle klippas. När det var dags för montering av formen klibbades varje hörn på plats med superlim tills alla delar av formen var tillsammans som en vid vilken tidpunkt jag körde mer superlim runt hela längden på varje sida. Efter att detta hade torkat helt andra limningen applicerades för att säkerställa att fogarna var helt förseglade. Nedladdningar: Layout DXF och PDF nedan

Steg 17: En annan typ av "volym" (uppdaterad)

Ett enkelt sätt att räkna ut volymen i "ml" var att fylla ett foder med vatten och sedan hälla innehållet i en kopp för att mäta volym och vikt. Jag hade kunnat mäta formen med en linjal men det här var snabbare och gav mig en indikation på ungefärlig vikt av harts som behövs för att fylla formens volym, du måste också ta med i förskjutningen av objektet som inkapslas. Jag uppskattade att vatten grovt skulle vara en liknande densitet och vikt som hartset. Nu vet du volymen du behöver följa instruktionerna för hartset du har köpt för att hitta rätt förhållande mellan harts och härdare. Jag använde Polycraft DSM Synolite Water Clear Casting Resin + MEKP Catalyst (1 till 2%), jag tror att det är ett polyesterharts som förhållandet mellan katalysator och harts var cirka 1%. Det var ganska svårt att mäta katalysatorn i så små mängder. Det finns många sorter, som alla kräver olika förhållanden mellan harts och härdare. Så att blanda det etc. beror verkligen på vilken typ du använder.

Steg 18: Blanda hartset

Med hartset blandat måste jag se till att jag hällde det långsamt och nära formen för att inte uppmuntra luftbubblor. Du kan se på bilden nedan att det är en kupol av harts som stiger över formen, detta för att möjliggöra krympning när hartset härdar. När hartset har blandats kommer du inte att behöva arbeta med det innan härdningen börjar, så ha allt du behöver.

Steg 19: Härdning av den kemiska reaktionen

Formen täcktes sedan för att förhindra att skräp eller damm tränger in i gjutet. En kemisk reaktion startar och gjutet kommer att generera mycket värme, det här är härdningsprocessen på jobbet. Jag använde en beröringstermometer för att mäta temperaturen när den härdades 8 minuter in och saker blir heta. Vid denna tidpunkt börjar ytan att gelera, det visas som dimpling av ytan. Jag lämnade casten i 24 timmar för att härda helt innan jag började nästa steg.

Steg 20: Bryta formen

Efter att ha lämnat gjutet i 24 timmar var det första att remma toppen så att den var platt mot formen. Jag hade då en referenspunkt för att kvadrera alla andra sidor. Jag använde Bandsliparen var ordentligt fastklämd väl i en skruvstång (var försiktig när du gör detta!) Efter lite våtslipning med P600 och sedan P1200 Grit -papper lämnades jag kvar med grundformen.

Steg 21: Slå av kanterna

Med hjälp av Vice igen spände jag fast min router med en provisorisk plattform ovanpå. Jag slog av de vassa kanterna som skulle vara benägna att flisa. Lagret på fräsbiten följer den platta sidan och skär en jämn fasning runt alla kanter.

Steg 22: Slutlig polering

För att polera ytan igen använde jag P600 och sedan P1200 kornigt vått och torrt papper doppat i vatten. Jag upptäckte att T-CUT eller Brasso gjorde ett utmärkt polermedel, det lyste bokstavligen upp ytan från en tråkig finish. Försiktighetsåtgärderna vid tätning av uttagen fungerade ganska bra och inget harts kom in i hylsorna i uttaget, det finns ett par små luftbubblor men inget som verkligen kan ses. Det enda sättet att helt eliminera luftbubblor skulle ha varit att använda en vakuumkammare eller kupol sedan. Efter att ha tänkt på detta tror jag att det mycket väl kan ha tvingat harts i lufthålorna. Ett tips om du hade en vakuumkammare eller kupol skulle vara att bara dammsuga hartset efter blandning före hällningen eftersom blandningsprocessen introducerar några små luftbubblor.

Steg 23: Försiktighetsåtgärder

Det kan finnas vissa problem med kondensatorerna vid polaritetsomvändning. Om du använder en tillverkad strömförsörjning, till exempel en väggvarta eller kraftsten och uttaget har ett positivt centrum, är det egentligen inget problem. Vid katastrofala fel byggs kondensatorer med ett felsäkert att släppa ut tryck. På slutet av kondensatorn är locket gjort så att det försvagas. Detta i sin tur stoppar kondensatorn att bygga för mycket tryck. Som en säkerhetsåtgärd kan det borras pilothål så nära kondensatorändarna (inte in i!) Som möjligt. Detta skulle fungera som en svag länk eller utloppsventil för eventuell tryckuppbyggnad. En diod kan också användas för att förhindra omvänd polaritet.

Steg 24: Testa spänningsskenorna

Det finns olika sätt att höja kretsen än att använda tunn tråd under gjutning men jag hade tänkt på detta en tid. Det finns en uppåtsida med denna metod i händelse av ett fel jag kan kontrollera +/- räls splitter spänningar också det var av pre-casting justering skäl. Även om kretsen inte längre kommer att vara användbar när den kastas, kommer den att ge mig ett incitament till vad som kan ha gått fel genom att kontrollera den virtuella marken (tråden står) mot de negativa och positiva strömkontaktanslutningarna. Här kan du se 12vdc split -6/+6 spänningar

Steg 25: Körtemperatur

HET ELLER INTE ! Angående bekymmer om värmeavledning ……. Här är resultaten vid 12vdc (-6/+6) som spelar musik på över normala nivåer i 60 minuter. Mätaren till höger mäter omgivningstemperaturen på 16c. vid 18vdc varierade temperaturen bara med 1c Jag visste redan att kretsen inte skulle producera någon signifikant värme innan jag började. Om detta var ett problem skulle jag ha inbäddat ett litet kylfläns på toppen av IC och avslöjar sig på ovansidan av gjutning. Även om det inte finns någon metallskärmning som du skulle ha i ett konventionellt chassi/kretskort, uppvisar förstärkaren inget oönskat ljud eller RF -störningar som du kan associera med en öppen chassidesign som denna, men den är helt tyst även om den ligger bredvid min mobiltelefon och WiFi -router. Elektroniska ingenjörer har inkapslat eller lagt in elektronik i harts i decennier vanligtvis för vibrationsdämpning eller fuktkontroll, det var bara jag bestämde mig för att få det att se presentabelt ut:)

Steg 26: Galleri

Jag hoppas att du gillade guiden och kanske det kommer att inspirera några av er att prova något från väggen Tack för att du tittade på det instruerbara:) RupertTallman Labs

Tvåa i Make It Real -utmaningen