Kannettava kuulokevahvistin
Tein tämän vahvistimen kannettavaa käyttöä varten, koska Discmanista ei saa tarpeeksi tehoa käyttämiini HD-40-kuulokkeisiin, jotka ovat 600 ohmiset ja siten kovin epäherkät. Kytkentä perustuu kahteen NJM4556S-kaksikko-operaatiovahvistimeen ja toimii yhdellä 9V patterilla. Itse laitteessa ei ole säätimiä, vaan vain 3,5mm stereojakit tulevalle ja lähtevälle signaalille. Kuulokelähdössä on virtakytkin, joka sulkeutuu, kun kuulokkeet tökätään sisään.
Kotelo on kauan sitten Kouluelektroniikasta ostettu ja se on valualumiinia, mitat noin 8,8 * 3,4 * 2,4cm. Laitoin siihen narulenkit vyökiinnitystä varten. Patteri vie suurimman osan kotelon sisätilasta ja liittimet melkein kaiken lopunkin. Osat on sananmukaisesti kasattu pienelle reikälevyn palalle. Osia on myös toistensa päällä, koska kaikki ei olisi millään mahtunut vierekkäin.
Tästä NJM4556A:n datalehti (239kB). NJM4556AL on kuin NJM4556S, josta on poistettu ykköspinni. NJM4556S on SIL-9 koteloinen operaatiovahvistin, joka pystyy antamaan enemmän virtaa kuin opparit yleensä. Se kuitenkin kohisee tavallista enemmän, mutta kohina ei kuulu HD-40:llä. HD-440II:lla kuten varmaan monilla muillakin tavallisen herkillä luureilla kuuluu pientä taustasuhinaa. Nappikuulokkeilla kohina on turhan voimakasta. Muuten ääni on hyvä. Säröraja ei tule vastaan ja taajuusvaste on varmaan lähes viivasuora, sillä vahvari on tasavirtakytketty osamäärän pienentämiseksi ja tilan säästämiseksi eikä taajuusaluetta ei ole rajoitettu. Oppari toimii 3V jännitteestä ylöspäin, joten pariston voi imeä todella kuiviin. Hiljaa kuunnellessa virtaa kuluu noin 24mA.
Nyt käytössäni olevassa Sony MZ-R700 minidiscistä lähtee vielä vähemmän tehoa, joten nyt tätä vahvaria tarvii vielä enemmän. Sennheiser HD-40:stä saa nyt tarpeeksi ääntä ja HD 440II-kuulokkeista niin ettei niitä voi eikä edes tarvitse pitää korvilla.
(Huom. ks. sivun lopussa päivitetty kaavio.)
Kytkentä on eräänlainen siltakytkennän sovellus. Keksin sen ihan itse enkä tiedä onko sitä käytetty missään aikaisemmin. Jos näin on, haluan pitää kytkennän nimissäni. Tavallisesti ajatellaan että kuulokkeita ei voi siltakytkeä jos niiden oikean ja vasemman kanavan miinusnavat on kytketty pistokkeessa yhteen. Tässä siltakytkennässä annetaan miinusten olla yhdessä ja niihin syötetään monosignaalia vaihe käännettynä. Tämä pienentää kanavaerotusta, mikä korjataan lisäämällä kanavaerotusta plusnapoihin syötettyyn signaaliin. Sisääntulossa on differentiaalivahvistin, koska metallikotelon kautta lähdöstä sisääntuloon tuleva ääni pitää erotella pois. Prototyypissäni R4 on kaaviosta poiketen 33 kilo-ohmia, millä ei kuitenkaan ole suurta eroa.
Halusin tehdä sillatun vahvarin, jotta saisin mahdollisimman paljon tehoa yhdestä ainoasta 9V patterista. Kaksipuolinen käyttöjännite saadaan tässä jännitteenjakovastuksilla.
sähköposti:
Matti Nisula 6.2.2002
Lisäys 12.4.2002
Kytkentäkaavion vastusarvoilla vahvistus on 6,2. Sonyn MZ-R700-minidisc antaa mittaukseni mukaan enintään 0,32V tehollisjännitteen kuulokeantoonsa (siniaallolla ilman bassboostia). Muutin vastukset R1, R2 ja R3 4,75 kilo-ohmiksi, jolloin vahvistus on 13,1. Tällöin vahvistimesta on mahdollista saada täysi teho (jos äänite on tehty lähes täydellä tasolla).
Ainakaan vahvistuksella 13,1 vahvistimen oma kohina ei ole merkityksellinen, koska näin suuri vahvistus nostaa minidiscin kuulokelähdön kohinan voimakkaammaksi. Tästä voidaan päätellä, että minidiscin kuulokelähdön dynamiikka-alue on pienempi kuin tämän vahvistimen.
Lähes täydellä Duracell 9V paristolla sain seuraavat lähtöjännitteet. Käytin 315 Hz siniaaltoa monona, koska yleismittarini mittaa sen vielä oikein ja tällä taajuudella kuulee särön melko helposti. Särörajan arvioin korvakuulolta niin tarkoin kuin pystyin.
Lisäys 27.6.2002
Hankittuani oskilloskoopin havaitsin vahvistimen värähtelevän itsekseen 700 kHz - 2 MHz taajuudella liitännöistä riippuen. Tätä en ollut ennen huomannut, sillä laite toimi silti odotusten mukaisesti. Korjasin kytkentää siten, että se ei enää oskilloi. Lisäsin osat C4, C5, C6, C7, C8, R16 ja R17. Lisäksi muutin R9:n ja R10:n arvoja, koska tuloaste lisäsi kanavaerotusta liikaa. Koska avonainen sisääntulo lisää itsevärähtelyn riskiä, kytkin sisääntulon niin, että se on maissa, kun siihen ei ole liitetty pistoketta.
Muutosten myötä tyhjäkäyntivirta pieneni 24 mA:sta 18 mA:iin. Särötöntä tehoa saanee aavistuksen aikaisempaa enemmän, mutta kohinatasoon muutokset eivät yllättäen tuntuneet vaikuttavan lainkaan.