Усилитель для наушников + интерфейс USB

Давно хотел собрать себе хороший усилитель для студийных наушников, чтобы и качество достойное и громкость достаточная. В этот раз решил подойти к вопросу внешнего вида и содержания изделия немного серьезнее.



UPD: Добавил результаты RMAA:
С внешним интерфейсом M-Audio Transit USB
Со встроенным DAC PCM2707


Принтер мой нормально печатать отказывается, поэтому с печатными платами пока туговато. Буду делать все на макетках.

Схему я выбрал от уважаемого товарища A.R. с вегалаба.
Судя по отзывам, звучание должно получиться хорошее.Хотя, после того как я начал заниматься звукорежиссерством и сведением, аудиофильский подход к прослушиванию аппаратуры пропал напрочь. А может, просто хороших источников звука нет.

Так как решил подойти серьезно, начал с покупки корпуса. Покупал на e-bay, у того продавца уже нет такого, выбор широкий, пользуемся поиском по словам «amplifier case enclosure». Например, вот.


Затем по размерам корпуса заказал макетки шириной 15см, так же из Китая, в местных магазинах цены просто конские, за такие деньги только 5х7 см можно купить.

Также потихоньку закупил остальные комплектующие, конденсаторы, транзисторы, винтики всякие, прокладки изолирующие, разъемы входные и выходные, переменник.

Пока все это ехало из разных концов земли, подобрал трансформатор с двумя выходными обмотками по 16В.


Потом перенес схему в протеус, я пока что им лучше всего владею, хотя и осваиваю альтиум.


Поскольку паять буду на макетку, сделал сетку с шагом 0.1 дюйма. Верхний слой делаю прямыми перемычками. Получилось вот так:

Когда все было нарисовано и подогнано под отверстия макетки, обрезал макетку по размеру и приступил к пайке. Сначала делаем перемычки верхнего слоя. Затем впаиваем детали, кроме тех, что ставятся на радиатор.


После этого ставим плату на место и подгоняем положение разъема и потенциометра и припаиваем их. Ножки потенциометра пришлось удлинять кусочками проволоки, а под ножки разъема сверлить отверстия пошире. Здесь же подгоняем и размечаем уголок радиатора, сверлим отверстия. Потом прикручиваем стабилизаторы и впаиваем их. Транзисторы пока не трогаем.
Потом переворачиваем макетку и паяем нижние дороги. Наличие букв над столбцами сильно помогает. Я паял распущенным многожильным проводом. Технология такая: лудим провод, загибаем самым острием пинцета маленький крючочек под вывод детали, прижимаем паяльником и вплавляем. Затем тянем к следующему выводу и вплавляем, на поворотах прижимаем паяльником и загибаем, впоследствии все углы пропаиваем.


Когда все дороги сделаны, подаем питание и проверяем работу стабилизаторов, если все нормально, впаиваем транзисторы и вставляем микросхемы в панельки.
Включаем, проверяем постоянное напряжение на выходе. Мой вольтметр показал 0мВ. Операционники используются с полевым входом, поэтому разделительных конденсаторов на входах нет, при повторении обратите на это внимание.
Осталось припаять входные разъемы экранированным проводом. В моем случае, еще соединил корпус с общим проводом.
Если монтаж делать внимательно и аккуратно, все сразу работает. Слушаем и наслаждаемся.


Послушав пару дней, я решил дополнить усилитель USB интерфейсом на основе купленной давным-давно PCM2707.

Конструкцию решил не усложнять, сделать на основе схемы из даташита, добавил только переключение входов: при подключенном USB кабеле вход усилителя подключается к выходу ЦАПа, а при отключенном — к аналоговым входным разъемам. Переключение реализовал на маленьком 5В реле, управляемом через подходящий n-mosfet сигналом SUSPEND. Этот сигнал принимает значение высокого уровня после успешной инициализации ЦАПа. От него же можно сделать индикацию работы USB.
Схема получилась такая:


Развел плату по той же технологии. Поскольку у меня все на макетках, для микросхемы использовал переходник.
Разводка получилась такая:


Небольшой трюк — часть деталей расположились под платой переходника, этакий двухэтажный монтаж.

Паяем по той же технологии:


Плата USB интерфейса никак не хотела вмещаться, пришлось чуть-чуть переделать крепление и отрезать уголок, в том месте, где трансформатор. В конце концов, все удалось расположить и, аккуратно пропилив дрелью и напильником отверстие, смонтировать модуль в корпусе.


Задняя панель теперь выглядит так:


Перепаиваем проводки аналоговых входов, включаем в USB и… тишина.
Хм. Без интриги не обошлось!
Смотрим внимательно даташит — никакого намека на ответ. Гугл — сходу тоже не помог. Уже начал думать на продавца с e-bay — не подделка ли. А потом решил проверить, чем отличается режим I2S от SPDIF и переключил FSEL в высокий уровень.
И вот он, звук!
Соответственно, I2S выводы не используем.

Окончательный вид монтажа:


Звучание с аналогового входа очень чистое, четкое, ровное, динамичное, насколько позволяют услышать мои источники звука. С USB предсказуемое, стандартное.
Собственный шум усилителя в больших наушниках на уровне окружающего фона. В затычках слышен, но и чувствительность у них гораздо выше.
Шум c USB выше, чем собственный шум усилителя.
Использовались Senheiser HD180 и CX-200, предстоит тест с AKG K271 MK2.

Операционники использовал AD744. Заказаны OPA604, NE5534 и OPA134, проверю еще с ними.

Результатом очень доволен, чего и вам желаю.

Проект приколол к статье.

P.S. Кстати, USB интерфейс работает с IPadом через camera connection kit, и с IPhone, наверное, тоже.