Crystal CMoy Free Form hoofdtelefoonversterker - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:16

Dit circuit voor hoofdtelefoonversterkers verschilt van conventionele moderne constructietechnieken doordat het luchtbedrading, P2P (Point to Point) of vrije bedrading is, net als in de goede oude Valve-dagen vóór de interventie van PCB's en de transistor.

In plaats van een traditionele behuizing, is het gatencircuit ingekapseld in polyesterhars om de binnenkant te verbeteren.

Als je dit leest en denkt waarom heb je een versterker voor een koptelefoon nodig, klik dan hier

Hoewel veel cMoy-hoofdtelefoonversterkers zijn ontworpen om draagbaar te zijn, is deze ontworpen voor de desktop, hoewel er ook een batterijpakket kan worden gemaakt.

Dit is een vrij lange instructie, dus "maak een brouwsel" zoals we in Yorkshire zeggen en maak het je gemakkelijk.

Aan de bovenkant zijn er genoeg foto's:)

Stap 1: Het schema

Hier is het EaglePCB-schema van de hoofdtelefoonversterker, het volgt het cMoy-ontwerp De componentenlijst is als volgt Voedingsgedeelte 1x DC-voedingsaansluiting 1x 5 mm LED R1LED: 1x 1k tot 10k 0,6 watt metaalfilmweerstand (voor de Power-LED, overal van 1k tot 10k zal goed zijn, het hangt allemaal af van de ingangsspanning en hoe helder je je LED wilt.) CP1/2: 2x 470uf 35 of 50v vermogenscondensatoren RP1/2: 2x 4,7k 0,6 watt metaalfilmweerstanden (voor de voeding Spanningsdeler) Versterkergedeelte IC1: 1x OPA2107 Dual Operational Amplifier C1L/R: 2x Wima MKS 0.68uf 63v Condensatoren (voor de audiosignaalingang) C2/3: 2x 0.1uf Polyester Box-condensatoren (om de OP-AMP te stabiliseren) R1LED: 1x 1k 0.6 watt metaalfilmweerstand (1/2 Watt) R2L/R: 2x 100k 0,6 watt metaalfilmweerstanden (1/2 Watt) R3L/R: 2x 1k 0,6 watt metaalfilmweerstanden (1/2 Watt) R4L/R: 2x 10k 0,6 watt metaalfilmweerstanden (1/2 Watt) R5L/R: JUMPERED (optioneel,) 2x 3,5 mm stereo jack-aansluitingen Downloads: EaglePCB. SCH Schema en PDF hieronder

Stap 2: Het skelet maken

Dit deel is erg onhandig! Het zal je buig- en soldeervaardigheden testen. Alles moet visueel perfect zijn, want alles zal voor altijd te zien zijn wanneer het in hars gegoten is. Om de voedingsbus te maken, heb ik een 1,10 mm dikke draad gebruikt die is genomen van de dubbele net- en aardekabel die wordt gebruikt voor de interne huisbedrading. Er is alleen basisgereedschap nodig om het skelet te bouwen: Soldeerbout Soldeer (bij voorkeur dunne dikte) Flux Pen (optioneel) Tang met lange bek om te buigen Knippen

Stap 3: Externe voeding

Voor de belangrijkste externe voeding heb je een switch-modustype nodig, ik heb er een van een oude router gebruikt, alles in het spanningsbereik van 9-18VDC en een stroomsterkte van 300ma en hoger is voldoende. U heeft ook een voeding nodig met een positieve middenpen, dit wordt aangegeven door het symbool met in de rode cirkel op de afbeelding. Als je een brom in je koptelefoon hebt gedetecteerd toen je het circuit test voordat de hars wordt gegoten, controleer dan het hele circuit en probeer dan een ander model voeding te gebruiken. Als de voeding die je hebt geselecteerd een goedkope muurwrat is die een transformator (lineaire voeding) bevat, zal deze ongetwijfeld door de koptelefoon zoemen

Stap 4: Bedrading van de stroomaansluiting

De achterste pin gaat naar de +V (+rail) De middelste en zijkant naar de grond (-rail)

Stap 5: Tip: Een mooie bocht maken

Ik ontdekte dat ik een schroevendraaierschacht moest gebruiken om mooie herhaalbare consistente bochten op de weerstandsdraden en koperdraad te krijgen. U kunt schroevendraaiers met verschillende diameters gebruiken voor bochten met een kleinere of grotere radius.

Stap 6: Het skelet maken 2

Hier kunnen we de basislay-out van het voedingsgedeelte zien. Het is een voeding met twee uiteinden die een enkelzijdige ingang (12VDC) neemt en deze splitst met een spanningsdeler. De hoepels aan de rechterkant zijn voor het op-amp-circuit waarvoor +/GND/- nodig is in plaats van alleen +/GND. Wat dit in feite betekent, is de stroomingang voor de Burr Brown OPA2107 Operationele versterker of Op-Amp heeft -Volt en +Volt nodig. De T-vormige draad die door het midden loopt, is de aarde of in dit geval een "virtuele aarde" geproduceerd door de spanning scheidingswand komt het nooit in direct contact met de hoofdvoedingsaarde die uit de stroomaansluiting komt. De twee 4,7k-weerstanden aan de achterkant zijn de spanningsdelers, de voeding naar de voedingsaansluiting is in dit geval 12VDC en wordt vervolgens gehalveerd door de spanningsdeler die -6v en +6v produceert op beide buitenste koperdraden of je zou dan bussen kunnen bellen. De +V voor de LED wordt rechtstreeks uit de achterkant van de stroomaansluiting gevoerd en gebruikt de -6v koperdraad voor aarde via een 1k-weerstand, omdat dit allemaal vóór de spanningsdeler komt wat de LED betreft -6v is normaal grond. Nu beginnen met het toevoegen van de andere weerstanden volgens het schema.

Stap 7: Het skelet maken 3

De twee grote zilveren 470uf 50v-condensatoren zijn voor de voedingsrails, gevolgd door de twee rode bi-pass-condensatoren voor Op-Amp-stabiliteit, alleen in het geval van oscillatie die strikt genomen zo dicht mogelijk bij de Op-Amp-poten moet worden bevestigd. Dat gezegd hebbende, heb ik geen stabiliteitsproblemen gehad met dit IC in andere Cmoys die ik heb gemaakt. Zorg ervoor dat u de polariteit van de condensatoren controleert voordat u gaat solderen

Stap 8: Het skelet maken 4

Hier zie je de Turquoise Resistor-poten (R4) uitsteken vanaf de bovenkant van de Op-Amp IC, dit is waar ze rondlopen van de output naar waar R5 op het schema zou moeten zijn. R5 is optioneel en ik installeer het nooit, maar het moet nog steeds worden aangesloten op de uitgang met of zonder de weerstand, dit vermindert ook de extra draden. De turquoise weerstand (R4) stelt de versterking samen met R3 in. op de tweede foto zie je de lussen beter. Op de 3e foto kunnen nu de onderste 4 geleiders worden aangesloten op de virtuele aarde (middelste koperdraad)

Stap 9: Het skelet maken 4

Tijd om de ingangskappen toe te voegen, deze stoppen elke gelijkstroom (gelijkstroom) die de versterker binnenkomt vanaf de bron (iPod ETC) via de ingangsaansluiting, omdat dit ook zou worden versterkt met een factor van de versterking. Audiosignalen werken op wisselstroom (wisselstroom). De versterking is vrij lager ingesteld omdat de ingangsbron in dit geval de pc een hoge output heeft en er geen volumepotentiometer is om het volume fysiek aan te passen. In de tweede afbeelding zijn de benen van de turquoise weerstanden gebogen om de uitgangsverbinding te vormen die wordt aangesloten op de hoofdtelefoonaansluiting. De 3e en 4e foto toont het aansluiten van de audio-ingang en hoofdtelefoonaansluitingen. Ik heb geëmailleerde draad van een oude transformator gebruikt om een consistent uiterlijk te geven, maar het heeft ook een goede hoeveelheid isolatie tegen kortsluiting.

Stap 10: Het maken van de referentiefoto's van het skelet

Hier zijn een paar extra foto's ter referentie.

Stap 11: Testen

Test de versterker in dit stadium NIET met je beste koptelefoon. Gebruik een goedkope oude koptelefoon. Hopelijk is hij goed getest en klinkt hij goed!

Stap 12: Pre Casting afdichting

Deze specifieke jacks-sockets zijn van een oude soundblaster live-geluidskaart omdat ik ze gemakkelijk kon verzegelen om het binnendringen van hars te stoppen. Beide zijkanten van de audio Jack Socket werden verwijderd tijdens het verzegelingsproces, de zijkanten werden vervolgens teruggeplaatst na het aanbrengen van hars langs de randen. Er werd ook hars rond alle verbindingspennen aan de onderkant geplaatst om een luchtdichte afdichting te garanderen. Er werd meer hars gebruikt rond de onderkant van de DC-aansluiting. Ik hoop dat de extra hars niet veel te zien zal zijn in het voltooide gietstuk.

Stap 13: Pre Casting afdichting 2

Met Blue Tack en doorzichtige tape werden de drie stopcontacten aangesloten, vingers gekruist;)

Stap 14: Het circuit verhogen

Om het circuit binnen het gietstuk te verhogen, heb ik een paar draadverhogers gesoldeerd op de virtuele grond die door het midden van de versterker loopt.

Stap 15: Label de audio-aansluitingen

Het leek me leuk om een paar Input Labels te maken, deels om het uiterlijk van de sockets te verbeteren. Na het meten van de sockets werden ze op schaal gemaakt en afgedrukt in Adobe PhotoShop, vervolgens afgedrukt op dun fotopapier en vervolgens met dubbelzijdig plakband dat aan de zijkanten van de socket werd geplakt.

Stap 16: De mal maken

Ik heb geruime tijd nagedacht over het ontwerp en de materialen voor de mal en uiteindelijk besloot ik een kaart van 1,5 mm dik te gebruiken. Bij het snijden met een ambachtelijk mes liet het een zeer schone en vlakke rand achter, wat de nauwkeurigheid ten goede kwam. Ik realiseer me dat er betere manieren zijn om een mal te maken, zoals het gebruik van siliconen, maar het doel is om de zijkanten zo vierkant en waarheidsgetrouw mogelijk te krijgen, aangezien dit een eenmalige projectkaart is die ideaal leek. Vervolgens ontwierp ik de malsjablonen in EaglePCB en plakte de afdruk vervolgens met dubbelzijdig plakband op de te snijden kaart. Toen het tijd was om de mal in elkaar te zetten, werd elke hoek op zijn plaats geplakt met superlijm totdat alle delen van de mal samen waren als één, waarna ik meer superlijm over de hele lengte van elke kant liet lopen. Nadat dit volledig was opgedroogd een tweede lijmbeurt werd aangebracht om ervoor te zorgen dat de verbindingen volledig waren afgedicht. Downloads: Lay-out DXF en PDF hieronder

Stap 17: Een ander type "volume" (bijgewerkt)

Een gemakkelijke manier om het volume in "ml" te berekenen, was door een voering met water te vullen en vervolgens de inhoud in een kopje te gieten om het volume en het gewicht te meten. Ik had de mal kunnen meten met een liniaal, maar dit was sneller en gaf me een indicatie van het geschatte gewicht aan hars dat nodig is om het volume van de mal te vullen, je moet ook rekening houden met de verplaatsing van het item dat wordt ingekapseld. Ik schatte dat water ongeveer een vergelijkbare dichtheid en gewicht zou hebben als de hars. Nu weet je het volume dat je nodig hebt om de instructies voor de hars die je hebt gekocht te volgen om de juiste verhouding hars tot verharder te vinden. Ik gebruikte Polycraft DSM Synolite Water Clear Casting Resin + MEKP Catalyst (1 tot 2%), ik geloof dat het een polyesterhars is, de verhouding katalysator tot hars was ongeveer 1%. Het was vrij moeilijk om de katalysator in zulke kleine hoeveelheden af te meten. Er zijn veel varianten, die allemaal een andere verhouding hars tot verharder nodig hebben. Dus mixen etc. is echt afhankelijk van het type dat je gebruikt.

Stap 18: De hars mengen

Met de hars gemengd moest ik ervoor zorgen dat ik het langzaam en dicht bij de mal goot om geen luchtbellen aan te moedigen. Je kunt op de onderstaande afbeelding zien dat er een koepel van hars boven de mal uitsteekt, dit is om krimp mogelijk te maken terwijl de hars uithardt. Als de hars eenmaal is gemengd, hoef je er niet lang mee te werken voordat het uitharden begint, dus zorg dat je alles bij de hand hebt.

Stap 19: De chemische reactie genezen

De mal werd vervolgens afgedekt om te voorkomen dat er vuil of stof in de gietvorm zou komen. Er zal een chemische reactie beginnen en het gips zal veel warmte genereren. Dit is het uithardingsproces op het werk. Ik heb een contactloze thermometer gebruikt om de temperatuur te meten terwijl het na 8 minuten uithardde en de dingen heet worden. Op dit punt begint het oppervlak te geleren, het wordt weergegeven als kuiltjes in het oppervlak. Ik liet de cast 24 uur staan om volledig uit te harden voordat ik aan de volgende fase begon.

Stap 20: De mal doorbreken

Na 24 uur uit het gips te hebben gelaten, was het eerste wat je moest doen de bovenkant met een band schuren, zodat deze vlak tegen de mal was. Ik had toen een referentiepunt voor het kwadrateren van alle andere zijden. Ik gebruikte Bandschuurmachine was vierkant goed geklemd in een bankschroef (wees voorzichtig wanneer u dit deed!) Na wat nat schuren met P600 en vervolgens P1200 Grit-papier bleef ik achter met de basisvorm.

Stap 21: de randen uitschakelen

Met behulp van de Vice opnieuw klemde ik mijn router vast met een geïmproviseerd platform erop. Ik sloeg de scherpe randen af die vatbaar zouden zijn voor afbrokkelen. Het lager op de frees volgt de platte kant en snijdt een gelijkmatige afschuining rond alle randen.

Stap 22: Laatste Pools

Om het oppervlak opnieuw te polijsten, gebruikte ik P600 en vervolgens P1200 grit nat en droog papier gedrenkt in water. Ik ontdekte dat T-CUT of Brasso een uitstekende polijstpolijstmiddel maakte, het liet letterlijk het oppervlak van een doffe afwerking glanzen. De voorzorgsmaatregelen bij het afdichten van de sockets werkten redelijk goed en er kwam geen hars in de holtes van de Jack socket, er zijn een paar kleine luchtbelletjes maar niets dat echt te zien is. De enige manier om luchtbellen volledig te elimineren zou zijn geweest om sindsdien een vacuümkamer of koepel te gebruiken. Als ik hier over heb nagedacht, denk ik dat er hars in de luchtholten is geperst. Een tip als je een vacuümkamer of koepel had, zou zijn om de hars na het mengen voor het gieten gewoon te stofzuigen, omdat het mengproces enkele kleine luchtbellen introduceert.

Stap 23: Voorzorgsmaatregelen

Er zijn misschien wat zorgen over de condensatoren in het geval van polariteitsomkering. Als u een gefabriceerde voeding gebruikt, zoals een muurwrat of een krachtsteen en de aansluiting een positief midden heeft, is dit niet echt een probleem. In het geval van een catastrofale storing zijn condensatoren gebouwd met een faalbeveiliging om de druk af te laten. Aan het uiteinde van de condensator is de dop gescoord waardoor deze verzwakt. Dit voorkomt op zijn beurt dat de condensator te veel druk opbouwt. Als veiligheidsmaatregel zouden geleidegaten zo dicht mogelijk bij de condensatoruiteinden (niet in!) mogelijk kunnen worden geboord. Dit zou fungeren als een zwakke schakel of ontsnappingsklep voor eventuele drukopbouw. Er kan ook een diode worden gebruikt om omgekeerde polariteit te voorkomen.

Stap 24: De spanningsrails testen

Er zijn verschillende manieren om het circuit te verhogen, behalve het gebruik van dunne draad tijdens het gieten, maar ik had hier al een tijdje over nagedacht. Er is een voordeel aan deze methode in het geval van een fout. Ik kan de +/- railsplitterspanningen controleren, ook vanwege pre-casting-uitlijningsredenen. Hoewel het circuit niet langer bruikbaar is als het eenmaal is gegoten, zal het me een idee geven van wat er mis is gegaan door de virtuele aarde (de draadstandaards) te controleren op de negatieve en positieve stroomaansluitingen. Hier zie je de 12vdc split -6/+6 spanningen

Stap 25: Bedrijfstemperatuur

HEET OF NIET ! Wat betreft zorgen over warmteafvoer ……. Hier zijn de resultaten bij 12vdc (-6/+6) die 60 minuten muziek speelt op een hoger niveau dan normaal De meter aan de rechterkant meet de omgevingstemperatuur van 16c De infraroodthermometer meet boven de IC-chip bij 18c Zelfs tijdens het hardlopen bij 18vdc varieerde de temperatuur slechts met 1c. Ik wist al dat het circuit geen noemenswaardige warmte zou produceren voordat ik begon. Als dit een probleem was, zou ik een klein koellichaam op de bovenkant van het IC hebben ingebouwd dat zichzelf op het bovenoppervlak van de gieten. Hoewel er geen metalen afscherming is zoals je zou hebben in een conventioneel chassis / PCB, vertoont de versterker geen ongewenste ruis of RF-interferentie, zoals je zou kunnen associëren met een open chassisontwerp zoals dit, is het doodstil, ook al is het naast mijn mobiele telefoon en wifi-router. Elektronica-ingenieurs hebben elektronica al tientallen jaren ingekapseld of ingegoten in hars, meestal voor trillingsdemping of vochtbeheersing, ik besloot gewoon om het er presentabel uit te laten zien:)

Stap 26: Galerij

Ik hoop dat je genoten hebt van de gids en misschien zal het sommigen van jullie inspireren om iets van de muur te proberen. Bedankt voor het kijken naar de instructable:) RupertTallman Labs

Tweede plaats in de Make It Real-uitdaging