Semplice Amplificatore per cuffia beyerdynamic custom one pro in classe "A".
Introduzione
Questo amplificatore è stato costruito per funzionare con una cuffia Beyerdynamic custom one pro, caratterizzata da una impedenza di 16Ω.
Quindi è indicato per questo modello specifico o modelli con analoga impedenza, sensibilità e potenza massima.
La tensione di alimentazione di 5V è stata scelta in quanto ricavabile da una presa usb, da un piccolo alimentatore o dalla alimentazione stessa del computer.
Caratteristiche della cuffia da pilotare (Beyerdynamic custom one pro)
| Risposta in frequenza (headphones) | 5 - 35000 Hz | | Sound pressure level (SPL) | 96 dB | | THD, total harmonic distortion | < 0,2 % | | Tipologia | chiusa | | Tipo di plug | Jack 6,35 mm placcato oro | | Cable length | 3 m / scollegabile | | Principio funzionamento trasduttore | dinamico | | Peso senza cavo | 290 g | | Impedenza Nominale | 16Ω | | Potenza Massima Continua | 100 mW | | Si tratta di una cuffia di ottima fattura caratterizzata da una bassa impedenza, da una bassa potenza massima.
Adatta per essere utilizzata su dispositivi portatili, in grado di pilotarla con la giusta potenza nonostante la bassa impedenza.
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Schema Amplificatore per cuffia in classe "A" per Beyerdynamic custom one pro
 | A sinistra lo schema del circuito amplificatore in classe "A" per cuffia beyerdynamic custom one pro o similari.
Come si può vedere dallo schema si tratta di un circuito molto semplice composto da un solo transistor darlington.
Per calcolare il circuito in questo caso si parte dall'impedenza di uscita che dovrà avere.
Ovvero 16Ω.
Lavorando in classe "A" l'impedenza che si vede dall'uscita sarà data dal parallelo R2-R3 diviso per 2 (la resistenza del transistor è esattamente uguale al parallelo R2-R3 quindi la resistenza che si vede verso massa è uguale alla metà del parallelo).
Quindi 16Ω.
La resistenza R1 e il Trimmer P1 sono stati determinati sperimentalmente, in particolare R1 è fondamentale per stabilizzare termicamente il punto di lavoro e determinare l'amplificazione che è data dal parallelo R2-R3 fratto R1 (quindi circa 3 volte).
La taratura si esegue girando il trimmer multigiri P1 fino a che la tensione ai capi del parallelo R2-R2 non è uguale alle tensione di alimentazione (5V) meno la caduta di tensione su R1 fratto 2 (2,2-2,3Volt).
La taratura va eseguita e poi ritoccata quando il circuito è in funzione da almeno 10 minuti, in modo che abbia raggiunto la stabilità termica.
La potenza in gioco è molto bassa, il transistor diventa appena un po' caldo.
La corrente che circola a regime è di 70 mA e la potenza assorbita è 350 mW con una potenza massima trasferita al carico (la cuffia) di circa 100 mW.
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Foto del circuito realizzato in versione mono su basetta millefori
Nelle foto sopra è ripreso il circuito realizzato su basetta millefori visto da sopra, da sotto e dal fianco.
Si notino le resistenze sa 1/2 watt.
La resistenza che vedete in parallelo a quella da 10Ω è scollegata ed è stata usata per un test.
Progettazione di varianti
La progettazione dello stesso circuito per una cuffia di impedenza superiore implica l'utilizzo di una fonte di alimentazione in grado di erogare una tensione più alta per fornire alla cuffia una potenza adeguata nonostante la più alta impedenza.
Per il resto il calcolo del circuito si fa nello stesso modo.
Poi volendo strafare si potrebbe sostituire la resistenza di carico con un altro transistor dello stesso tipo impiegato come generatore di corrente costante, annullando in questo modo la deriva termica e riducendo anche la distorsione.
Adattamento dell'amplificatore ad una cuffia Sennheiser HD650 o altro modello con impedenza tipica 300 ohm
| Risposta in frequenza (headphones) | 10 - 39500 Hz | | Sound pressure level (SPL) | 103 dB | | THD, total harmonic distortion | < 0,05 % | | Tipologia | circumaurale | | Tipo di plug | Jack 6,35 mm placcato oro | | Cable length | 3 m / scollegabile | | Principio funzionamento trasduttore | dinamico aperto | | Peso senza cavo | 260 g | | Impedenza Nominale | 300Ω | | Potenza Massima Continua | 500 mW | | Caratteristiche di una cuffia Sennheiser HD650.
E' il punto di partenza per una buona progettazione di un amplificatore.
Ogni cuffia avrebbe bisogno di un amplificatore espressamente progettato per pilotarla, considerazione che vale anche per i diffusori.
Questo tipo di cuffia si presta, in considerazione dell'alta impedenza, ad essere pilotata da un valvolare OTL.
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