Kopfhörerverstärker - batteriebetrieben

[kuni]

Hi Thomas, Ulrich,

Das is ja nur Mono - wie sieht es denn mit Dolby aus???

Ulrich hat uns ja nur die Bestückungsseite gezeigt, auf der anderen Seite findet sich sicher noch der zweite Kanal ;-))

Aber BTT:
Man Ihr seid ja schon richtig aktiv, soweit bin ich noch nicht ganz, aber der Reihe nach.
Ich hatte es ja geschafft, das OPA Modell ins LTSpice zu integrieren und kann nun einige Daten in der Simulation nachvollziehen.

Im Folgenden beziehe ich mich auf die Schaltungsversionen:
V1 = Ursprünglicher Entwurf mit den kleinen Widerstandswerten
V2 = Optimierung Stromverbrauch + Offset mit höheren Widerstandswerten + Koppel-C an den zweiten OPA
V3 = Beispiel mit Möglichkeit zum Offsetabgleich

Ruhestrom / Stromaufnahme:

hatte ich einen ungefähren Ruhestrom mit dem OPA 2340 von ungefähr 1,6mA (pro Kanal) ausgerechnet.

Korrekt.
Bei Uin = 0V sehe ich in der Simulation (pro Kanal):
V1 -> 1.71mA
V2 -> 1.52mA

Da ich aus dem MP3 Player maximal Ueff = 730mV (~Û = 1V) unverzerrt entnehmen kann, ist das für mich der "Worst-Case", also in der Realität der höchste Input in den KHV.
Damit ergeben sich folgende Stromaufnahmen (pro Kanal):
V1 (@Ûin = 1V) -> 3.08mA
V2 (@Ûin = 1V) -> 2.73mA

Das bedeutet aber auch, daß die Erhöhung der Widerstandswerte eigentlich nur marginal die Stromaufnahme reduziert (aber Kleinvieh macht ja auch Mist).

Offset am Ausgang:

Ich hatte ja diesbezüglich mit Eingangsspannung simuliert.
Auf Ulrich's Bemerkung hin, habe ich das nochmal mit Uin = 0V durchlaufen lassen und bekomme dann einen Offset von exakt 0V am Ausgang berechnet. Hier sind also (wie Ulrich ja auch schon bemerkte) offensichtlich die Grenzen der Simulation (bzw. die Genauigkeit des Modells) erreicht. Habe ich ansonsten nicht mehr groß weiter verfolgt, weil ich auch denke, daß selbst reale 40mV Offset für den KH eigentlich kein Problem darstellen sollten. Bin da ansonsten gespannt, was ich dann dereinst messen werde.

Nur noch soviel:
In der V1 hatte ich wie gesagt bei Ûin = 1V einen Offset von -44mV.
Wenn ich Dich (Thomas) richtig verstanden habe, dann soll das Koppel-C zum zweiten OPA in der V2 verhindern, daß ein Ausgangsoffset des ersten OPA weiterverstärkt wird.

Zumindest in der Simulation wird aber der Offset in der V2 bei Ûin = 1V sogar noch größer, nämlich -57mV.

Wie gesagt, kann an der Simulation liegen. Mehr dann, wenn es den KHV real gibt.


Phase 2 - wie's weiter geht:
Die V2 hat sozusagen "das Go", so werde ich also mal ins Rennen gehen.

Stereo Anschluß Kopfhörer:

Bei der Verwendung einer Brückenschaltung verbietet sich hinter dem Verstärker, in Richtung Kopfhörer eine gemeinsame "kalte" Leitung (z.B. gemeinsame Masse im Klinkenstecker) für beide Kanäle. Also den alten Würfelstecker oder irgendeine andere geeignete Steckverbindung verwenden.

Jepp, das ging mir die Tage auch schon durch den Kopf. Ist zwar unschön, aber eines der kleineren Probleme.
Am HD-414 war mal ein Würfelstecker dran, den ich mal durch Klinke ersetzt hatte, wegen meiner anderen Geräte.
Seit Neuestem ist eine 3,5mm Klinke dran, wegen dem MP3 Player.
Der muß dann halt wieder weg und wird dann wieder durch einen Würfelstecker ersetzt. Kann man nichts machen.
Der KHV sollte ja eh als Zwischenadapter realisiert werden und an den Heimanlagen muß ich mir dann halt wieder wie früher einen Adapter Würfel -> Klinke basteln.

Layout / Platine:

Apropos SMD, die Scheu davor würde ich auch ablegen.
Da ich in der Mittagszeit ... die Platine ist cs. 15 mm x 30 mm

Also in SMD mit 15 mm x 30 mm ist natürlich perfekt. Bzgl. Löten dieses SMD "Kleinkrams" habt Ihr mich auch überzeugt.
Es bleibt aber immer noch ein Problem und zwar, daß ich dann zwingend einen Print machen lassen müßte (das Selbstätzen habe ich wegen der Sauerei schon vor 25 Jahren aufgegeben).
Vor ca. 10 Jahren war ich mit solchen eigenen Basteleien recht aktiv unterwegs. Vor allem flächenmäßig kleine Platinen als Einzelstücke waren damals nicht zu bekommen. Man mußte immer eine bestimmte Mindestfläche abnehmen, was immer zu nicht benötigten "Überbeständen" geführt hat. Vlt. hat sich da ja was geändert, ansonsten wäre das das KO für die SMD Variante.

Natürlich sollte man vorher festlegen welche Bauteile man verwenden will

Ich habe gestern schon mal den Adler angeworfen und bin - oh Wunder - wieder recht schnell mit der Bedienung klar gekommen.
Einen Eagle Schaltplan (wird heute Abend noch nachgereicht) habe ich schon mal fertig, mit:
- Schaltungsversion V2 in Stereo
- Quad Version OPA4340
- Nur Lötanschlüße (2pol für Versorgung, 2pol für Input, 4pol für Output), keine Stecker auf der Platine (Stecker kommen an die "Kabelschwänze").

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PS:

Ich bleib trotz allem dabei, einen geeigneten Kopfhörer verwenden ist die praktikabelste Lösung.

Damit hast Du ohne Zweifel recht, aber auch an der Stelle war ich nicht untätig.
Es gab hier und andernorts im Web etliche Tips für gute KH, die auch preislich meine Vorstellungen treffen würden.
Aber auch hier ist in der Praxis nicht alles so einfach wie in der Theorie.
Einfach per Internet bestellen, ausprobieren, ggf. wieder zurückschicken und anderen KH testen, ist mir zu aufwendig.
Es kommt ja bei einem KH nicht nur auf den Klang (ganz allgemein) an, sondern eben im Speziellen, wie er an genau meinem MP3 Player klingt.
Dann kommt noch das Thema Tragekomfort dazu und da bin ich vlt. etwas empfindlich. Bis ich meinen anderen AKG gefunden hatte, hat das damals gedauert.
Langer Rede, kurzer Sinn: Ich habe die letzten Wochen mal Mediamarkt und Saturn abgegrast, bin dort aber nicht fündig geworde.
Die KH waren meißt fest verkabelt, ein Probehören an meinem MP3 Player war also nicht möglich und 1/3 der KH war eh schon kaputt.
So macht das einfach keinen Spaß.

Auch wenn die Story mit dem KHV etwas "überkandidelt" ausschauen mag, der HD-414 ist genau mein Ding, klingt an dem MP3 Player wirklich ordentlich und das Bauen des KHV + Rummachen mit der Schaltung/Simulation macht auch Spaß.

[Frickler]

Hi Kuni,

Ich habe gestern schon mal den Adler angeworfen und bin - oh Wunder - wieder recht schnell mit der Bedienung klar gekommen.
Einen Eagle Schaltplan (wird heute Abend noch nachgereicht) habe ich schon mal fertig, mit:
- Schaltungsversion V2 in Stereo
- Quad Version OPA4340
- Nur Lötanschlüße (2pol für Versorgung, 2pol für Input, 4pol für Output), keine Stecker auf der Platine (Stecker kommen an die "Kabelschwänze").

Ich will dich ja nicht enttäuschen - aber hast du dir schon mal Gedanken darüber gemacht wo du dein OPA 4340 her bekommst??
die Duale Version OPA 2340 ist bei Reichelt erhältlich - nur die quadro Version hab ich auf anhieb nicht gefunden.

Bei der Version mit dem dualen OV währst du auch kompatibler und hättest schnell etwas geändert .....

Mit dem Steckerproblem tut´s mir leid - geht halt nicht anders.
Man könnte einen Step Up Regler (charge pump) in die Spannungsversorgung einbauen und mit einem OV arbeiten.
Dies gibt aber wahrscheinlich einen höheren Ruihestrom und Strörungen währen nicht ausgeschlossen.

Beste grüße
Thomas

[kuni]

Hi Thomas,

ich hoffe zwecks Bezug darauf, daß mir einer der Hersteller ein "Sample" schickt  .

Im Anhang übrigens mal der Eagle Plan ...
Könntet Ihr da nochmal "reviewend" drüber schauen ?

[Frickler]

Man könnte sagen Perfekt.

Um ehrlich zu sein würd ich die Kondensatoren C103 und C203 wieder raus werfen.
Der OV würde zwar den Offsetfehler des ersten verstärken und evtl. seinen eigenen auch noch beifügen,
nur wird es dem Kopfhöhrer nicht schaden und der zweite OV hat keine Frequenzweiche vor geschaltet.
Ist aber nur eine persönliche Meinung.

Gr.
Thomas

[kuni]

Hast Recht mit den beiden C's. Ich hatte die im Schaltplan zwar drin, wollte die aber evtl. gar nicht bestücken (je nach Bedarf halt).
Bin grad am routen (aktuell bei 20 x 50 mm) und bin da froh um jedes Bauteil weniger. Wenn's die beiden dann mal brauchen sollte, kann ich die immer noch irgendwo reinfrickeln - vor allem wenn ich's eh auf Lochraster mache.

[kuni]

Shit:
Laut TI (http://focus.ti.com/docs/prod/folders/print/opa4340.html#samples) ist der Quad OPA4340PA (im 24pol. PDIP Gehäuse) OBSOLETE und nicht mehr lieferbar.
Also auch nix mit Samples. Muß ich wohl doch auf den OPA2340 umstellen....

[kuni]

'n Abend zusammen  ,

bin nun etwas weiter:
Bei Reichelt hätte ich den OPA2340 ja auch "nur" als SMD bekommen, also habe ich nun doch bei TI direkt mal 4 Samples im PDIP für lau geordert  - mal schau'n ob die tatsächlich kommen.

Die Platine steht als Lochrastervorlage nun auch. Bin bis auf ca. 20x50mm im 2,54mm Raster gekommen.
Im Anhang mal das Layout und das Eagle Projekt als ZIP, falls da mal einer weiterbauen möchte.

[Frickler]

Hi,
sieht toll aus, was der Raubvogel da angerichtet hat. Ich weiß schon warum ich den nicht leiden kann.
Falls du die Plartine fertigen lassen willst wirst du keine Probleme haben. Beim selberätzen kann ich dir nur empfehlen die oberen Kontakte beim IC2 und beim Ausgang nach unten zu setzen.
Bei den Widerständen ist es kein Problem von oben zu löten.
Nur bei IC´s und Anschlüssen und evtl. Kondensatoren müßte eine Durchkontaktierung gesetzt werden, da die schlecht von oben zu löten sind (bei IC´s die Sockel).
Meistens folgen dann wider andere Probleme, wie schlechter Kontakt, Kurzschlüsse, ... Die Folge ist ein längerer Aufenthalt mit dem Lötkolben und fiel Frust.
Und genau das ist die Stelle, wo ich mit diesem Progrämmchen nicht klar kommt. Ich bleib halt bei Handarbeit.

Viel Erfolg und noch nen schönen Abend

Thomas

[kuni]

Hi Thomas,

sieht toll aus, was der Raubvogel da angerichtet hat. Ich weiß schon warum ich den nicht leiden kann.

Häää  , was ist so schlecht ?

Ich habe den Autorouter nur anfänglich benutzt, um eine gute Platzierung zu finden und mal eine erste Richtung für die Leitungen.
Anschließend habe ich alles von Hand nachbearbeitet, d.h. mMn geschickter verlegt um die Bauteile möglichst so setzen zu können, daß eine möglichst kleine Platine entsteht.

Falls du die Plartine fertigen lassen willst wirst du keine Probleme haben. Beim selberätzen kann ich dir nur empfehlen die oberen Kontakte beim IC2 und beim Ausgang nach unten zu setzen.

Neeee, habe ich beides nicht vor. Das ganze werde ich erst mal als Lochraster aufbauen. Deswegen ist die Platine auch im 2,54mm Raster entstanden. Die Leiterbahnen zu routen habe ich nur gemacht, damit ich beim Aufbau nicht drüber hirnen muß, wie ich die möglichst kreuzungsfrei verlegen kann (ich verwende unisolierten Draht).
Die paar Leitungen auf der Bestückungsseite wird's deswegen so auch nicht geben. Entweder ich mache die als Drähte wirklich auf der BS, oder das gibt dann "wilde Kreuzungen" auf der LS mit isoliertem Draht.

Hinweis:
Sollte mal jemand vorhaben, das Layout wirklich fertigen zu lassen, dann kann man noch einige Leitungen besser verlegen um die Platine noch einen Tick kleiner zu bekommen. Ich habe die tlw. außen verlegt, damit sie im Bild leichter zu erkennen sind und in meiner Lochrasterrealität werden die eh nicht genauso verlaufen.
Zudem könnte man bei Fertigung noch die Masseleitung als Massefläche (evtl. gleich beidseitig) ausführen - würde ich zumindest so machen.

[Frickler]

Na wenn dat sooo ist - will ich nichts erwähnt haben.

IC Sockel und Platinenanschlüsse von oben zu verlöten ist meist recht hinderlich.
Die Idee daraus noch ne Lochrasterplatine zu gestalten wäre mir auch nicht in den Kopf gekommen.

Die Bastelideen Platinen selber zu ättzen sind doch mit Reicheltkatalog so Umfangreich und Kunstvoll geworden, das die Lochrasterplatine doch recht Teuer erscheint.

http://thomaspfeifer.net/platinen_aetzen.htm (toll gelöst ist das auslöten der SMD IC´s)

Ist ja nur ne kleine Platine. SMD Widerstände könnte man auch bei einer Lochrasterplatine noch einbauen - hab ich schon recht erfolgreich erprobt.
Laß dich durch meine Spinnereien nicht verunsichern.

Gr.
Thomas

[kuni]

Die Bastelideen Platinen selber zu ättzen sind doch mit Reicheltkatalog so Umfangreich und Kunstvoll geworden, das die Lochrasterplatine doch recht Teuer erscheint.

Das ist ja mal echt abgefahren, diese Idee mit dem Toner und den Reichelt Katalogseiten.
Recht einfach und scheint gut zu werden, wenn man das öfter macht und wenigstens die Säure im Haus hat.
Ich habe seit zig Jahren keine Notwendigkeit mehr für eigene Platinen gehabt, da lohnt sich das aber mMn nun auch nicht.

[kuni]

Kurzer Zwischenbericht, nicht daß der Eindruck aufkommt, das Projekt sei in Vergessenheit geraten:
Der KHV wird gebaut, daß hat mir ein Besuch im Freibad am WoE mal wieder gezeigt -> der HD414 ist einfach zu leise.

Die OPA Samples im DIL Gehäuse sind mittlerweile von TI auch eingetroffen, aber ich schaffe es vor dem Urlaub nächste Woche nicht mehr den KHV fertig zu bauen. Zumindest nicht in einer anschlußfertigen Version. Dazu brauche ich dann noch diverse Stecker etc. von Reichelt. Das Projekt muß also noch etwas schlummern, aber ich berichte weiter.

[kuni]

So Leute,

nach einer etwas langen Pause habe ich heute den KHV mit den OPA2340 fertig bekommen.
Hat auf Anhieb funktioniert (also keine Lötfehler drin  ) und spielt auch prächtig, d.h. da rauscht und brummt nix und das Teil verstärkt mehr als genug um den Sennheiser HD-414 mit seinen 2kOhm an dem Archos Player anschließen zu können.

Heute habe ich den KHV erst mal noch über Netzteil gespeist (5V). Anschluß an den Archos muß ich noch machen.
Jedenfalls konnte ich da gleich mal testen, wo denn so ungefähr die Mindestspannung liegt, bei der der KHV noch gerade so funzt.
Im Datenblatt zum OPA steht 2,5 - 5,5V. Unterhalb von 1,5V verzerrt er erheblich, aber darüber kann man's aushalten. Richtig sauber spielt er aber tatsächlich erst so ab 2 - 2,5V.

Hier mal noch ein paar Bilder. Die Platine ist nicht ganz so sauber geworden, wie ich es gerne gehabt hätte, aber diese fitzelige Löterei auf der Miniplatine ging mir irgendwann auf den Senkel, daß ich die Strippen dann gezogen habe wie's mir gepaßt hat.

Muß ja auch nicht schön sein, weil's eh in dem kleinen Böxchen (5,5 x 3,5 x 2,5 cm) verschwindet und so lange das tut, soll's gut sein....

[Frickler]

Sieht doch klasse aus - solange alles funktioniert ist das doch alles was man braucht.

Gr.
Thomas

[kuni]

Hi Thomas,

noch eine Frage im Nachtrag zum KHV:

Ich habe jetzt den KHV an meinem MP3 Player angeschlossen, d.h. er bekommt Saft von dort.
Zunächst wollte ich ihn einfach an die Akkus anklemmen, aber das ist natürlich Shit, weil er ja dann dauernd bestromt ist, auch wenn der Player ausgeschalten ist.

Also habe ich nach einer Möglichkeit gesucht, im Player die dort intern geschaltete Versorgung anzuzapfen.
Diese wird dort per "ON" Taster durchgeschaltet, was wiederum durch einen Power FET realisiert wird.
Der FET kann max. 1,5A und ist mir auf Grund eines blöden Fehlers, sprich Kurzschluß, nun prompt abgeraucht.
An sich kein Thema, weil ich den einfach bekommen kann. Allerdings habe ich natürlich auch keinen Bock das Teil noch Mal zu ersetzen, falls z.B. mal ein Defekt im KHV auftauchen sollte. Also denke ich über eine Schutzmaßnahme nach.

Eine Schmelzsicherung möchte ich gerne vermeiden, weil die (a) im Player keinen Platz hat und (b) auch in dem Minigehäuse des KHV nur schwierig unterzubringen ist. Eine selbstrückstellende Sicherung wäre eine Option (z.B. P005 TS), eine andere wäre evtl. ein kleiner Vorwiderstand.

Wenn ich z.B. einen 10 Ohm Widerstand in die Versorgungsleitung des KHV einschleife, dann würden im Kurzschlußfall (bei max. 5V) nur noch 500mA fließen.
Die Akkus wären dann zwar ratz fatz leer, aber immerhin ginge nichts hops.

Meine Frage ist nun, ob ich damit den KHV in irgendeiner Form negativ beeinfluße, z.B. klanglich ?

[uk64]

Wenn ich z.B. einen 10 Ohm Widerstand in die Versorgungsleitung des KHV einschleife, dann würden im Kurzschlußfall (bei max. 5V) nur noch 500mA fließen.

Die ist klar, das das im Kurzschlussfall 2,5 Watt wären?
Leiber einen Sicherungswiderstand bzw. eine Lötsicherung nehmen.

Gruß Ulrich

[kuni]

Oooops, stimmt - bin ich zu kurz gesprungen