Amplificador de auriculares Crystal CMoy de forma libre: 26 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:42

Este circuito amplificador de auriculares es diferente a las técnicas de construcción modernas convencionales en que es cableado por aire, P2P (punto a punto) o cableado de forma libre como en los buenos días de Valve antes de la intervención de los PCB y el transistor.

En lugar de un gabinete tradicional, el circuito de orificios está encapsulado en resina de poliéster para mejorar las partes internas.

Si estás leyendo esto y estás pensando por qué necesitas un amplificador para auriculares, haz clic aquí.

Aunque muchos amplificadores de auriculares cMoy están diseñados para ser portátiles, este está diseñado para el escritorio, aunque también se podría fabricar un paquete de baterías.

Este es un instructivo bastante largo, así que "haz una infusión" como decimos en Yorkshire y ponte cómodo.

Por el lado positivo, hay muchas fotos:)

Paso 1: el esquema

Aquí está el esquema EaglePCB del amplificador de auriculares que sigue el diseño de cMoy La lista de componentes es la siguiente Sección de la fuente de alimentación 1x DC Power Jack 1x 5mm LED R1LED: 1x 1k a 10k Resistencia de película metálica de 0.6 vatios (Para el LED de encendido, en cualquier lugar de 1k a 10k será bueno, todo depende del voltaje de entrada y de qué tan brillante le guste su LED.) CP1 / 2: 2x 470uf 35 o 50v Condensadores de potencia RP1 / 2: 2x 4.7k resistencias de película metálica de 0.6 vatios (para el divisor de voltaje de la fuente de alimentación) Sección del amplificador IC1: 1x OPA2107 Amplificador operacional dual C1L / R: 2x Wima MKS 0.68uf 63v Condensadores (para la entrada de señal de audio) C2 / 3: 2x 0.1uf Condensadores de caja de poliéster (Para estabilizar el OP-AMP) R1LED: 1x 1k 0.6 resistencia de película metálica de vatio (1/2 vatio) R2L / R: 2x 100k resistencias de película metálica de 0,6 vatios (1/2 vatio) R3L / R: 2x 1k resistencias de película metálica de 0,6 vatios (1/2 vatio) R4L / R: 2x 10k Resistencias de película metálica de 0,6 vatios (1/2 vatio) R5L / R: JUMPERED (opcional) 2 enchufes estéreo de 3,5 mm Descargas: EaglePCB. SCH Esquema y PDF a continuación

Paso 2: hacer el esqueleto

¡Esta parte es muy complicada! Pondrá a prueba sus habilidades para doblar y soldar. Todo tiene que ser visualmente perfecto porque todo estará a la vista para siempre cuando esté fundido en resina. Para crear el bus de alimentación, utilicé un cable de núcleo sólido de 1,10 mm tomado del cable gemelo de red y el cable de tierra utilizado para el cableado interno de la casa. Solo se requieren herramientas básicas para construir el esqueleto: Soldador Soldadura (preferiblemente de calibre delgado) Pluma de flujo (opcional) Alicates de punta larga para doblar tijeras

Paso 3: fuente de alimentación externa

Para la fuente de alimentación externa principal, necesitará un tipo de modo de conmutación, utilicé uno de un enrutador antiguo, cualquier cosa en el rango de voltaje de 9-18 VCC y una clasificación de corriente de 300 ma hacia arriba. También necesitará una fuente de alimentación con un pin central positivo, esto se indica con el símbolo en el círculo rojo de la imagen. Si detectó algún zumbido en sus auriculares cuando prueba el circuito antes de verter la resina, verifique todo el circuito y luego intente usar un modelo diferente de fuente de alimentación. Si la fuente de alimentación que seleccionó es una verruga de pared barata que contiene un transformador (fuente de alimentación lineal), sin duda zumbará a través de los auriculares.

Paso 4: cableado del conector de alimentación

El pin trasero va a + V (+ Rail) El medio y de lado a tierra (-Rail)

Paso 5: Consejo: conseguir una buena curva

Descubrí que para obtener buenas curvas repetibles y consistentes en los cables de la resistencia y el cable de cobre, tuve que usar un destornillador. Puede utilizar destornilladores de diferentes diámetros para curvas de radio más pequeño o más grande.

Paso 6: Hacer el esqueleto 2

Aquí podemos ver el diseño básico de la sección de la fuente de alimentación. Es una fuente de alimentación de dos extremos que toma una entrada de un solo extremo (12VDC) y la divide con un divisor de voltaje. Los aros de la derecha son para el circuito del amplificador operacional que requiere + / GND / - en lugar de solo + / GND. Lo que esto significa básicamente es que la entrada de energía para el amplificador operacional o amplificador operacional Burr Brown OPA2107 necesita -Voltios y + Voltios, el cable en forma de T que corre por el medio es la tierra o, en este caso, una "tierra virtual" producida por el voltaje divisor, nunca entra en contacto directo con la tierra de alimentación principal que entra desde el conector de alimentación. Las dos resistencias de 4.7k cerca de la parte posterior son los divisores de voltaje, el suministro al conector de alimentación en este caso es de 12VCC y luego se divide a la mitad por el divisor de voltaje que produce -6v y + 6v en ambos cables de cobre externos o puede llamar a los autobuses. El + V para el LED se alimenta directamente desde la parte posterior del conector de alimentación y usa el cable de cobre de -6v para tierra a través de una resistencia de 1k, ya que todo esto viene antes del divisor de voltaje en lo que respecta al LED -6v es normal suelo. Ahora para comenzar a agregar las otras resistencias según el esquema.

Paso 7: Hacer el esqueleto 3

Los dos grandes condensadores plateados de 470 uf 50v son para los rieles de la fuente de alimentación seguidos de los dos condensadores rojos de doble paso para la estabilidad del amplificador operacional en caso de cualquier oscilación que, estrictamente hablando, debe conectarse lo más cerca posible de las patas del amplificador operacional. Habiendo dicho eso, no he tenido ningún problema de estabilidad con este IC en otros Cmoys que he hecho. Tenga cuidado de comprobar la polaridad de los condensadores antes de soldar

Paso 8: Hacer el esqueleto 4

Aquí puede ver las patas de la resistencia turquesa (R4) que sobresalen de la parte superior del IC del amplificador operacional, aquí es donde giran desde la salida hasta donde debería estar R5 en el esquema. R5 es opcional y nunca lo instalo, pero todavía necesita estar conectado a la salida con o sin la resistencia, esto también reduce los cables adicionales. La resistencia turquesa (R4) establece la ganancia junto con R3. puede ver los bucles mejor en la segunda imagen En la tercera imagen, los 4 conductores inferiores ahora se pueden conectar a la tierra virtual (cable de cobre del medio)

Paso 9: Hacer el esqueleto 4

Es hora de agregar los tapones de entrada, estos detienen cualquier voltaje de CC (corriente continua) que ingrese al amplificador desde la fuente (iPod ETC) a través de la toma de entrada, ya que esto también se amplificaría por un factor de ganancia. Las señales de audio funcionan con CA (corriente alterna). La ganancia se establece bastante más baja como la fuente de entrada en este caso, la PC tiene una salida alta y no habrá potenciómetro de volumen para ajustar físicamente el volumen. En la segunda imagen, las patas de las resistencias turquesas están dobladas para formar la conexión de salida que se conectará a la toma de auriculares. La tercera y cuarta imagen muestran cómo conectar la entrada de audio y las tomas de auriculares. Usé alambre esmaltado de un transformador viejo para darle un aspecto consistente, pero también tiene una buena cantidad de aislamiento contra cortocircuitos.

Paso 10: Hacer las imágenes de referencia del esqueleto

Aquí hay algunas fotos adicionales como referencia.

Paso 11: Prueba

En esta etapa, NO pruebe el amplificador con sus mejores auriculares. Utilice unos auriculares viejos y baratos. ¡Ojalá haya probado bien y esté sonando muy bien!

Paso 12: Sellado previo a la fundición

Estos enchufes en particular son de una vieja tarjeta de sonido en vivo Sound Blaster debido al hecho de que podría sellarlos fácilmente para detener la entrada de resina. Ambos lados de la toma de audio Jack se quitaron durante el proceso de sellado, los lados luego se reemplazaron después de aplicar resina en todos los bordes. También se colocó resina alrededor de todas las clavijas de conexión alrededor de la parte inferior para asegurar un sello hermético. Se usó más resina alrededor de la parte inferior del conector de CC. Espero que la resina adicional no se vea mucho en la fundición final.

Paso 13: Sellado previo a la fundición 2

Usando Blue Tack y cinta transparente, se taparon los tres enchufes, con los dedos cruzados;)

Paso 14: Elevación del circuito

Para elevar el circuito dentro de la fundición, soldé un par de elevadores de cables en la tierra virtual que corre por el medio del amplificador.

Paso 15: etiquete las tomas de audio

Pensé que sería bueno hacer un par de etiquetas de entrada, en parte para mejorar la apariencia de los sockets. Después de medir las tomas, se hicieron e imprimieron a escala en Adobe PhotoShop, luego se imprimieron en papel fotográfico delgado y luego se utilizaron cinta adhesiva de doble cara pegada a los lados de las tomas.

Paso 16: Hacer el molde

Reflexioné durante bastante tiempo sobre el diseño y los materiales del molde, al final decidí usar una tarjeta de 1,5 mm de grosor. Cuando se cortó con un cuchillo de artesanía, dejó un borde muy limpio y plano que ayudó a la precisión. Me doy cuenta de que hay mejores formas de crear un molde como usar silicona, pero el objetivo es conseguir que los lados sean lo más cuadrados y verdaderos posible, ya que esta es una tarjeta de proyecto única que parece ideal. A continuación, diseñé las plantillas de moldes en EaglePCB y luego, con cinta adhesiva de doble cara, pegué la impresión en la tarjeta que se iba a cortar. Cuando llegó el momento de ensamblar el molde, se clavó cada esquina en su lugar con superpegamento hasta que todas las partes del molde estuvieron juntas como una sola, momento en el que pasé más superpegamento alrededor de toda la longitud de cada lado. Se aplicó una segunda pasada de pegamento para asegurar que las juntas estuvieran completamente selladas. Descargas: Layout DXF y PDF a continuación

Paso 17: un tipo diferente de "volumen" (actualizado)

Una manera fácil de calcular el volumen en "ml" era llenar un forro con agua y luego verter el contenido en una taza para medir el volumen y el peso. Podría haber medido el molde con una regla, pero esto fue más rápido y me dio una indicación del peso aproximado de resina necesaria para llenar el volumen del molde, también debe tener en cuenta el desplazamiento del artículo que se encapsula. Calculé que el agua tendría aproximadamente una densidad y un peso similares a los de la resina. Ahora ya sabe el volumen que necesita para seguir las instrucciones de la resina que ha comprado para encontrar la proporción correcta de resina a endurecedor. Usé Polycraft DSM Synolite Water Clear Casting Resin + MEKP Catalyst (1 a 2%), creo que es una resina de poliéster, la proporción de catalizador a resina fue de alrededor del 1%. Fue bastante difícil medir el catalizador en cantidades tan pequeñas. Hay muchas variedades, que requieren diferentes proporciones de resina a endurecedor. Así que mezclarlo, etc., depende del tipo que uses.

Paso 18: Mezcla de resina

Con la resina mezclada tuve que asegurarme de verterla lentamente y cerca del molde para no fomentar las burbujas de aire. Puede ver en la imagen de abajo que hay una cúpula de resina que se eleva sobre el molde, esto es para permitir la contracción a medida que la resina se cura. Una vez que la resina esté mezclada, no tendrá mucho tiempo para trabajar con ella antes de que comience el curado, así que tenga todo lo que necesita a mano.

Paso 19: curado de la reacción química

A continuación, se cubrió el molde para evitar que cualquier residuo o polvo entrara en el molde. Comenzará una reacción química y el yeso generará una gran cantidad de calor. Este es el proceso de curado en el trabajo. Usé un termómetro sin contacto para medir la temperatura, ya que se curó en 8 minutos y las cosas se están calentando. En este punto, la superficie comienza a gelificarse. se muestra como hoyuelos en la superficie. Dejé el yeso durante 24 horas para que se endureciera por completo antes de comenzar la siguiente etapa.

Paso 20: Romper el molde

Después de dejar el yeso durante 24 horas, lo primero que debía hacer era lijar con cinta la parte superior para que quedara plana con el molde. Entonces tuve un punto de referencia para cuadrar todos los otros lados. Usé la lijadora de banda y estaba bien sujeta en un tornillo de banco (¡tenga cuidado al hacer esto!) Después de lijar un poco en húmedo con P600 y luego con papel de lija P1200, me quedé con la forma básica.

Paso 21: quitando los bordes

Usando el tornillo de banco de nuevo, sujeté mi tupí con una plataforma improvisada en la parte superior. Quité los bordes afilados que serían propensos a astillarse. El cojinete de la broca sigue el lado plano cortando un chaflán uniforme alrededor de todos los bordes.

Paso 22: pulido final

Para pulir la superficie de nuevo utilicé P600 y luego papel de lija húmedo y seco P1200 mojado en agua. Descubrí que T-CUT o Brasso eran un excelente pulidor de pulido que literalmente brillaba la superficie desde un acabado opaco. Las precauciones al sellar los enchufes funcionaron bastante bien y no entró resina en las cavidades del enchufe del enchufe, hay un par de pequeñas burbujas de aire pero nada que realmente se pueda ver. La única forma de eliminar totalmente las burbujas de aire habría sido usar una cámara de vacío o una cúpula. Habiendo pensado en esto, creo que bien pudo haber forzado resina en las cavidades de aire. Un consejo si tuvieras una cámara de vacío o una cúpula sería simplemente aspirar la resina después de mezclar antes de verter, ya que el proceso de mezcla introduce algunas pequeñas burbujas de aire.

Paso 23: Precauciones

Es posible que existan algunas preocupaciones con respecto a los condensadores en caso de inversión de polaridad. Si está utilizando una fuente de alimentación fabricada, como una verruga de pared o un bloque de alimentación, y el conector tiene un centro positivo, esto no es realmente un problema. En caso de una falla catastrófica, los capacitores se construyen con un dispositivo a prueba de fallas para liberar la presión. En el extremo del condensador se marca la tapa, debilitándolo. Esto, a su vez, evita que el condensador genere demasiada presión. Como precaución de seguridad, se pueden perforar orificios piloto lo más cerca posible de los extremos del condensador (¡no en el interior!). Esto actuaría como un eslabón débil o válvula de escape para cualquier acumulación de presión. También se podría usar un diodo para evitar la polaridad inversa.

Paso 24: Prueba de los rieles de voltaje

Hay diferentes formas de elevar el circuito además de usar un cable delgado durante la fundición, pero había pensado en esto durante algún tiempo. Hay una ventaja en este método en caso de una falla. Puedo verificar los voltajes del divisor de riel +/- también por razones de alineación previa al fundido. Aunque el circuito ya no será útil una vez lanzado, me dará una idea de lo que pudo haber salido mal al verificar la conexión a tierra virtual (los soportes de cables) contra las conexiones de toma de corriente negativa y positiva. Aquí puede ver el 12vdc split -6 / + 6 voltajes

Paso 25: temperatura de funcionamiento

CALIENTE O NO ! Respecto a las preocupaciones sobre la disipación de calor ……. Estos son los resultados a 12vdc (-6 / + 6) reproduciendo música a niveles superiores a los normales durante 60 minutos El medidor de la derecha mide la temperatura ambiente de 16c El termómetro de infrarrojos mide por encima del chip IC a 18c Incluso cuando está funcionando a 18vdc la temperatura solo variaba en 1c Ya sabía que el circuito no produciría un calor significativo antes de comenzar. Si esto fuera un problema, habría incrustado un pequeño disipador de calor en la parte superior del IC que se revela en la superficie superior del fundición. Aunque no hay blindaje de metal como lo tendría en un chasis / PCB convencional, el amplificador no exhibe ruidos no deseados o interferencias de RF, ya que puede asociarlo con un diseño de chasis abierto como este, es completamente silencioso aunque esté al lado de mi teléfono móvil. y enrutador WiFi. Los ingenieros electrónicos han estado encapsulando o encapsulando componentes electrónicos en resina durante décadas, generalmente para amortiguar las vibraciones o controlar la humedad, simplemente decidí que se viera presentable:)

Paso 26: Galería

Espero que hayan disfrutado de la guía y tal vez inspire a algunos de ustedes a probar algo fuera de lo común. Gracias por mirar el instructable:) RupertTallman Labs

Finalista en el desafío Make It Real