Компактный простой 4-х канальный усилитель (на две пары наушников).

Автор: Ricaro
Опубликовано 21.05.2013
Создано при помощи КотоРед.

Предыстория...
- Слушай, по SkyFM классная тема идет!
- Да? Выведи на колонки.
- Щас, я на линухе...
Это значит, что мне надо лезть вниз, к системному блоку, и отключать наушники. Ну не смог я победить Линух, чтобы он мне программно менял вывод звука. Только ручками - либо наушники на передней панели, либо колонки с платы.
- Слушай, сделай потише, а то соседи на уши встанут.
Да какое потише?! Кто такую музыку "потише" слушает?! Какое мне дело до их ушей, детское время еще! Ладно, с женами спорить - надо веский повод иметь.
- Так нормально?
- Угу.
Проходит пара минут.
- Ладно, вырубай. Что-то не очень.
Ага, все верно. Я опять лезу вниз, подключать наушники.
В какой-то момент меня это достало неимоверно, и в результате родилась идея аппаратного разветвителя звукового сигнала с компьютера.

Общее описание.
Устройство представляет собой очень небольшой и простенький усилитель на две стерео линии (4 канала) с одним входом. Для каждой линии есть "вкл/выкл" и регулировка громкости. Может использоваться как усилитель на две пары наушников. Легко может быть сделан начинающими радиолюбителями - поэтому старался все подробно описать.
Количество каналов выхода - 4 (две стерео-линии).
Количество каналов входа - 2 (одна стерео-линия).
Напряжение питания - от 3 до 9В (у меня питается от нонейм-адаптера c 220В на USB - 5В, 1 ампер).
Мощность - утверждается, что возможно снять до 1Вт на канал (при 9В питания). Не проверял, но на 5В в наушниках барабанные перепонки может вынести "на ура". Можете считать официальным предупреждением.
Сопротивление нагрузки - от 4 до 32 Ом по даташиту на микросхемы (у меня на одной линии наушники, на другой - активные колонки).
Дополнительно в моей версии устройства есть транзит линии микрофона. Причина введения такого транзита очень проста - почти на всех гарнитурах штекеры наушников и микрофона рядом, и почему-то городить отдельный провод в обход усилителя мне не захотелось. Почему - не спрашивайте. Может потому, что мой усилитель берет аудио-сигнал от компа экранированным кабелем на 5 жил, куда прекрасно вписались каналы левый-правый, микрофон и земля.

Схема и компоненты.
Принципиальная схема устройства есть в приложенном архиве. Факически состоит из трех блоков.
Первый - тупой транзит микрофона. На схеме блок обозначен MicrofonIn / MicrofonOut.
Второй и третий блоки - идентичные 2-х канальные усилители на микросхемах TDA2822M. Схема включения с глубоким цинизмом взята из даташита, добавлены резисторы регулировки громкости (R1 и R2) и кнопки вкл/выкл линии (S1 и S2).
На этом сайте есть пример использования этих микросхем.

Компоненты:
U1 и U2 - микросхемы TDA2822M, на плате разводка в корпусе DIP8 (ставить панельки или нет - ваше дело, я всегда ставлю по привычке).
Резисторы громкости - 2 шутки по 10кОм, обычные однооборотные спаренные, типа 16Т1 импортных.
Конденсаторы в цепи питания микросхем (С1, С2) - электролиты типа К50-35, номинал 10мкФ, 10В, 2 штуки.
Конденсаторы на вторые выводы компараторов (С3-С6) - электролиты типа К50-35, номинал 100мкФ, 10В, 4 штуки.
Конденсаторы выходные на каналы (С7-С10) - электролиты типа К50-35, номинал 470мкФ, 10В, 4 штуки.
Конденсаторы развязки канальные (С11-С14) - керамические типа КМ5, номинал 0,1мкФ, 10В, 4 штуки.
Резисторы развязки канальные (R3-R6) - 4.7 Ом, у меня стоят 0,25Вт, 4 штуки.
Гнезда MicrofonIn, MicrofonOut, Input, Output1, Otput2 - типа ST214(C или N), 5 штук. Если транзит микрофона не делать - минус 2 штуки. Если вход сигнала сделать кабелем (как у меня) - минус 1 штука.
Разъем питания (POwer In)- типа DS210 (диаметр плюса подберите под свой блок), 1 штука. У меня этот разъем не стоит - сразу подпаян кабель со штекером USB.

В принципе при необходимости можно запитать усилитель от 15В (во всяком случае так написано в даташите). НО! Тогда надо все электролиты брать на напряжение 16В.

Рекомендации по сборке и запуску.
В приложенном архиве - плата в формате Sprit Layout 5 и в pdf. Пару раз натыкался на платы, нарисованные сразу в зеркальном виде. Нафига - не понял, но на грабли наступал. Кто опытный - разберется сам, ниже рекомендация для новичков.
Для переноса распечатываем плату без всяких там "зеркально", как есть (в pdf-ном файле плата повторена 2 раза, на всякий случай).
Переносим на текстолит (ЛУТ рулит), обрезаем, травим, лудим дорожки, высверливаем. Подготовленную плату переворачиваем дорожками вниз, открываем файл Komponents.jpg, и, глядя на него, размещаем компоненты.
Особо внимательно паяйте разъемы MicrofonIn и MicrofonOut. Как вы думаете, что будет, если их местами перепутать? "Дитям мороженое, бабе - цветы! И смотри, не перепутай, Кутузов!" (с)
К точкам S1a и S1b подключается кнопка "вкл/выкл первый канал", к точкам S2a и S2b - кнопка "вкл/выкл второй канал".
Корпус - "приготовить по вкусу". Я злорадно порезал коробочку из-под духов жены...
Пару слов по первому запуску. Возможно, получится как у меня - конечная громкость будет регулироваться в трех(!) точках. 1 - громкость на компе (если подключено к выходу как наушники), 2 - громкость на каждом канале усилителя, 3 - громкость на наушниках. Рекомендую громкость на компе ставить не больше 1/4 - если сделать больше, то усилитель может затыкаться. Особенно хорошо заметно в играх с большим звуковым динамическим диапазоном - типа Батлфилд.

Маленькое предупреждение.
Все, что здесь описано - вторая версия усилителя, которую я специально разработал и описал для сайта Радио Кот. Потому что мне очень нравится этот сайт, и эта статья - мой своеобразный "взнос в уставной капитал" Кота.
У меня собрана и работает первая версия, но там было а) ограничение по месту, что вынудило "агрессивно" разводить плату (на ЛУТ могли быть проблемы), б) ошибки и недочеты в схеме, в) неудачное размещение компонентов.
Соответственно, хотя принципиальных отличий нет никаких и все проверено не раз, но могут быть ошибки. ТЕОРЕТИЧЕСКИ. Поэтому, если у кого-то не заработает - напишите. Буду разбираться, может это я накосячил.

Описание файлов в архиве.
RAmp2.6.pdf - плата для печати (повторена 2 раза).
RAmp2.6.lay - плата в формате Sprit Layout 5.
RAmp2.6.jpg - принципиальная схема
Komponents.jpg - схема размещения компонентов на плате.

Удачи.

Файлы:
Архив с файлами по проекту

Все вопросы в Форум.