Mini preamp per cuffie

Purtroppo ho visto questa pagina e sono rimasto talmente folgorato dall'originalità del progetto che ho deciso,o meglio,la mia mente ha ipotizzato di riprodurre un qualcosa di simile (ovviamente a modo mio).
L'idea sarebbe semplicissima ma,poichè vorrei cimentarmi in un'impressa forse più grande di me a causa della mia inesperienza,preferirei avere delucidazioni su certe cose..Ma adesso andiamo per stadi.


Prima di tutto: L'idea

Allora vorrei realizzare un piccolo preamplificatore stereo (L+R) per cuffie..Quali cuffie?..Non so se hanno un nome di preciso tipo "da gaming" o cose simili ma di quelle grosse che ti avvolgono tutto l'orecchio per intenderci.
Siccome vorrei fare come ho detto prima un qualcosa di mio ed originale avevo in mente di realizzarlo in maniera più ordinata possibile e sopratutto funzionale.
Vorrei comprare questi fantomatici cuffioni con risposta in frequenza 20-20.000HZ (anche se il mio orecchio ha il finecorsa a 18.7khz ) ma eccolo il primo dubbio..Se io comprassi ste cuffie con buona risposta in frequenza,questa sarebbe in qualche modo influenzata dalla qualità del lettore multimediale o chi per lui? (supponendo ovviamente di riprodurre un flusso musicale con i fondoscala max e min)..in soldoni: se io ho delle buone cuffie,la loro risposta in frequenza dipende dal lettore? puoi lui limitare la risposta tagliando alcune frequenze?

Inoltre non mi dispiacerebbe se oltre alle cuffie potesse essere un buon preamplificatore anche per altri scopi,tipo se si vogliono usare delle vecchie casse da pc per una vecchia tv o qualcosa comunque non solo prettamente legate a delle cuffie

Atto secondo: realizzare il circuito

Avevo in mente di realizzare il circuito con operazionale..così ho preso un buon libro (di quelli in inglese dove io personalmente devo usare il vocabolario di tanto in tanto,ma ti spiegano pure l'impossibile!!) e,non avendolo ancora studiato per mancanza di tempo,mi sono messo alla ricerca veloce delle qualità che dovrebbe avere il mio ipotetico operazionale,per essere molto efficiente:

-Banda passante alta
-Slew rate indicato in V/us alto
-input offset basso
-range di alimentazione abbastanza ampio

Prime considerazioni..Non avendo esperienza con tutti questi dati che,All'ITIS non ti dicono ovviamente,e all'università probabilmente non sanno neanche che esistano, mi sorge spontanea una domanda..Qual'è il paragone? Ovvero banda passante alta ok..ma rispetto a cosa? qual'è una banda passante normale? in questo caso 20khz?..Per gli altri dati lo stesso..mi manca il paragone per poter dire ok è alto oppure è basso quindi se sapete all'incirca valori medi sarei molto felice .Last but not least il range di alimentazioni..avendo in mente di renderlo portatile sarebbe inutile un operazionale con range di +-15 fino a max +-30 ad esempio..quindi opterei per un +-2 fino a max +-12 all'incirca e qui la maggior parte dei più comuni va in vacanza in Timbuctù..Ma comunque il problema non è affatto questo.

Come operazionale avevo in mente un MC33078N che mi pare dal poco che ho capito che sia buono per il mio scopo,ed il prezzo inoltre è davvero contenuto

Atto terzo: renderlo portatile

Avevo in mente di alimentare il tutto con una batteria da 9v in modo tale da ricavare + e - 4,5v e semplificare il circuito ma non avrei idea della durata (atonomia) anche perchè,per ora,non conosco l'impedenza delle cuffie.
Avevo in mente inoltre di non utilizzare un potenziometro per il guadagno ma di renderlo fisso e quindi agire direttamente dal lettore musicale (o da quello che sarà insomma).In pratica guadagno fisso e regolazione del volume direttamente dall'apparato.
A quanto dovrei impostarlo il guadagno più o meno?

Atto quarto: Colla epossidica

Dopo aver montato tutto il circuito,averlo testato e avervi ringraziato non rimaneva che fare una bella colata di colla epossidica supertrasparente stando attento ai jack e ai punti delicati del circuito.
Il problema è che io non so nemmeno cosa sia la colla epossidica nel senso che non l'ho mai usata,quindi non vorrei rovinare tutto alla fine..Da quello che ho capito miscelando il componente a con il b (che vengono forniti assieme) si innesca una reazione detta catalizzazione che dovrebbe far indurire la resina in non so quanto tempo..Tralasciando la chimica,a che temperatura arriverebbe la colla durante la catalizzazione? potrebbe danneggiare il circuito? (al progetto del ragazzo pare di no ma non mi fido).
Come potrei colarla senza fare bollicine?
Idee su come realizzare uno stampo?

Chiedo scusa per le troppe domande

Edited by OzzFan - 6/5/2012, 23:52

E lo so che sono un domandone nato .Ti chiedo scusa se ti ho chiesto tutto lo scibile della materia

Comunque avevo pensato ad un preamp con operazionale perchè in fondo non mi serve un'amplificazione elevata..
Poi avendoli studiati nelle loro configurazioni ecc sarei molto più pratico che con un aplificatore tipo tda et simila.

Sarebbe bello realizzarli entrambi

Per il discorso della colla prendila come una follia,nel senso che forse è troppo più grande di me come idea quindi per il momento rimango un attimino con i piedi per terra,semmai dovessero riprendere il volo ti assillerò senz'altro per il famigerato silicone da te suggeritomi

Sto già mettendo a mente il circuito da realizzare..Teoricamente parlando dovrebbe funzionare e purtroppo adesso non ho la possibilità di vederlo in pratica..a breve posterò il circuito in formato Tinycad cosicchè tutti potrete modificarlo come meglio credete e posterò anche un'immagine per chi volesse vederlo in maniera rapida.

Tinycad

Avevo una domanda:se il mio opamp ha una tensione di alimentazione minima di 5v,è possibile alimentarlo con una batteria da 9v splittata in +4,5 e -4,5 ? in fondo la DDP non è sempre 9?

Mmm, hai delle cuffie tipo le steelseries?

http://www.radicalsonline.com/attachment.p...30&d=1305116976

Parlando di cuffie da gaming si potrebbe pensare a delle cuffiette da VOIP da 4 soldi, ma la verità è che ne esistono di qualità eccelsa!

PS: bellissimo quell' amplificatorino, l' unica cosa difficile mi sembra l' uso della resina, ma non mi ci sono mai cimentato

Io sono rimasto stupefatto da come il circuito e' stato realizzato

Come ha fatto? ha immerso tutto nella resina? Sembra quasi plexiglass

Si è bellissimo

@Wolfy le cuffie devo acquistarle..Avevo visto delle ottime Sony a meno di 30€ in offerta su ebay

Il "plexiglass" che vedete è resina epossidica ultratrasparente..E' davvero notevole come realizza lo stampo

Per lo schema ci siamo quasi..ho ancora dei dubbi su dei condensatorini..spero di farcela entro oggi pomeriggio

Eccomi dopo mille fatiche..Ho trovato vari circuiti su internet che però non mi convincevano allora ho deciso di farne uno da me con un libro di fianco.
Partiamo dal presupposto che NON ho avuto modo di testarlo e sicuro non funzionerà!
Praticamente ho utilizzato un amplificatore operazionale in configurazione non invertente

Questo è lo schema




Partiamo dall'alimentazione:

R1 è la resistenza per limitare la corrente nel diodo led.
La formula per determinarla è molto semplice bisogna fare delle ipotesi però riguardo al led se non si possiede il datasheet,io avendo in mente di utilizzarne uno normale e non ad alta luminosità ho ipotizzato una corrente lungo il led di 20mA ed una tensione ai suoi capi di 2V quindi ho usato semplicemente la legge di ohm tenendo in mente la caduta di tensione di 2v sul led pertanto:
(9v-2v) / 20mA = 350ohm di cui i valori commerciali sono rispettivamente 330 oppure 390 ohm..io ho scelto il secondo valore perchè preferisco mandare meno corrente al led (17ma per la precisione),se voi volete avere il led leggermente più luminoso segliete 330ohm.
Per i led ad alta luminosità o comunque non tradizionali,la formula è la stessa però cambia la caduta di tensione sul led e la corrente che assorbe.
In realtà ci sarebbe un discorso sugli effetti della variazione di temperatura sul led ma a noi in questo caso non interessa.

Le Rp sono le resistenze usate come partitore per ricavare la tensione + e - .
Praticamete se uso come riferimento gnd 4,5v al posto di 0,la gnd a 0volt della batteria (essendo 4,5v più piccola del mio riferimento) viene considerata come -4,5v..
Anche se non è richiesta particolare precisione devono essere più uguali possibili perchè se sono uguali la tensione si "splitta" in due,in questo caso 4,5 e 4,5..Se avessi usato valori tra loro differenti avrei avuto valori non compatibili con il circuito,ad esempio 2v su una e 7v sull'altra e questo avrebbe sbilanciato il circuito di brutto.



Se si vuole essere precisi le Rp si possono sostituire con l'integrato della texas TLE2426 che garantisce tensioni +,-,e gnd molto precise e di conseguenza anche tutto il circuito diventa più stabile.Hanno la forma di un transistor a tre terminali con contenitore TO92.Il prezzo oscilla tra 1 e 2 euro.

C1 e C2 sono elettrolitici da 25v e sono usati come condensatori di bypass,ovvero eliminano tutti i disturbi e le sporcizie (capacità parassite ecc) lasciando inalterata la continua che alimenta il circuito.
Per fungere da condensatori di bypass la loro capacità deve essere adeguata quindi è meglio approssimare per eccesso il loro dimensionamento

Adesso passiamo al preamp:

Cin Rappresenta un condensatore di accoppiamento (o disaccoppiamento dipende dai punti di vista ).
Un condensatore di accoppiamento (coupling capacitor) normalmente si usa quando in un circuito ci sono due o più stadi (lettore mp3-preamp in questo caso) e serve per far passare un segnale alternato mantenendolo isolato dal punto di vista della corrente continua dal resto del circuito.
In questo caso lo stadio di uscita del mio lettore mp3 (ovvero l'ingresso del preamp) è isolato tramite cin dalle componenti continue del preamplificatore.


Rin rappresenta l'impedenza in ingresso che il condensatore "vede" e questo serve per fare dei calcoli che non sto a raccontarvi (per i più curiosi si tratta di un filtro passa alto del prim'ordine)



Capite da soli quindi l'importanza che il coupling capacitor ha nelle applicazioni a BF specie per gli svalvolatori pazzoidi

Le Re sono resistenze di retroazione ed in pratica ci consentono di regolare il guadagno.Siccome le ho chiamate entrambe Re per ogni amplificatore adesso è un casino per scrivervi la formula..me ne accorgo solo adesso..Comunque se lo lasciate così guadagna 6 per le altre frequenze e circa 8 per le basse ma si può cambiare cambiando i valori delle Re

Perchè per le basse guadagna di più? Semplice.Se vedete Cb in parallelo ad Rb li c'è il trucco!
Praticamente alle alte frequenze la Rb viene bypassata dal Cb ovvero è come se non ci stesse,invece il contrario si ha per le basse..avendo un valore di retroazione maggiore,in questo caso il guadagno aumenta (mannaggia a me e quando metto le sigle uguali!).Spero di riorganizzarlo meglio per spiegarvelo meglio..

La Ro serve come impedenza per i carichi che assorbono troppo..Senza le Ro se si inserisce un carico di tipo 4ohm l'operazionale diventa instabile..Se siete sicuri di utilizzare sempre il solito paio di cuffie con un'impedenza accettabile allora la Ro non serve.Leggendo il datasheet di qualche operazionale in molti la consigliano quindi male non fa di sicuro (al limite si alza il guadagno se proprio da fastidio)

Questo è il mio progettino al volo e vi allego lo schema elettrico in formato TinyCad totalmente opensource e funzionale..Eventuali altre modifiche seguiranno su questo post quindi Stay tuned!

Ps:il file Jack Audio l'ho dovuto creare io perchè non c'era la libreria del jack audio quindi se vi serve fate aggiungi libreria e selezionatelo

Wow, notevole, veramente notevole!
Un appunto sulle cuffie però, se devi prenderne un paio, punta su quelle di fascia alta, come si dice, un paio di cuffie è per sempre

Vero! anche perchè ci tengo molto alle mie cose quindi in genere mi durano un sacco..

Comunque ti ringrazio per il complimento..appena avrò la possibilità di montarlo vi farò sapere se la "teoria" funziona..Anche perchè credo che ci vogliano delle modifiche perchè ho tl072 e tl082 quindi 9V sono pochi in duale..

Stay tuned

Avevo pensato di inserire un buffer in uscita al posto delle Ro..
Dovrebbe riuscire ad adattare il carico no?

Grazie per l'attenzione sei sempre una manna dal cielo

Ho capito quello che intendi,le Rp volevo sostituirle con un TLE2426 che da quello che si legge è adatto al mio scopo..
Per l'alimentazione hai ragione però se uso un opamp che funziona da +-2,5V non dovrebbe andare bene?

Resta il problema del carico in uscita però..

EDIT:
Non va bene il TLE2426..Leggendo più attentamente il datasheet risulta che "TLE2426 can only handle 20-40 mA of current, depending on conditions"
Il problema è che già 40mA non sono il massimo se le "conditions" sono "worst" allora arriverei a 20mA...Ciao..

Cercherò su internet una soluzione e vi terrò aggiornati..Altrimenti dovrei buttare il nasu su libri sperando di trovare l'impossibile

Edited by OzzFan - 10/5/2012, 13:28

Grazie mille io invece girando in rete ho trovato questa pagina

http://gilmore2.chem.northwestern.edu/projects/cmoy2_prj.htm

e quest'altra sull'alimentazione duale da batteria

http://tangentsoft.net/elec/vgrounds.html

Effettivamente il problema sta proprio sul fatto degli opamp che tendono ad oscillare con estrema facilità.Forse è meglio se li lascio perdere..Però lo sfizio di provarci devo togliermelo cocciuto come sono ...Anche perchè a casa ne ho un sacco quindi tentar nuoce solo al tempo però rinforza l'esperienza.

Se posso aggiungere qualcosa relativa al mio schema elettrico,ora che ci penso (chisà perchè sempre dopo ci si pensa alle cose ) aggiungerei che le Rp sono poprio da evitare poichè dovrebbero portarsi dietro anche abbastanza rumore termico..Il che non è proprio una gran cosa specialmente se hai un opamp da sfamare che non fa nient'altro che cercare un pretesto per mettersi ad oscillare.

EDIT:
Per il momento ho dato uno sguardo relativamente veloce ai testi e devo dire che sono davvero davvero molto buoni!! Cacchio ma dove vai a pescarli?! Non so come ringraziarti Law..Se passi per le zone Pescara o Ancona dimmelo che ti offro un caffè

Edited by OzzFan - 10/5/2012, 15:59