Auf die Idee mit dem Kopfhörerverstärker kam ich über die cnet-Seite (bei archive.org). Dort wird der M3 Kopfhörerverstärker von amb.org nachgebaut. Dies ist ein drei-kanaliger Verstärker. Es gibt also einen Kanal für links, einen für rechts und einen für die Masse.
Inhaltsverzeichnis
M3 Kopfhörerverstärker: Beschreibung
Der Massekanal erzeugt eine von den Operationsverstärkern im Vorverstärkerbereich unabhängige Masse. Dadurch sollen die Rückwirkungen der Endstufe auf den Vorverstärker möglichst gering gehalten werden. Die Endstufe läuft im Class-A Betrieb. Das originale Schaltungskonzept sieht eine unsymmetrische Spannungsversorgung vor. Davon bin ich abgekommen. Mein Aufbau verwendet eine symmetrische Spannungsversorgung.
Der M3 Kopfhörerverstärker benötigt ein Netzteil. Dieses arbeitet mit 230V Wechselstrom. Das ist lebensgefährlich! Arbeiten dürfen nur im spannungslosen Zustand durchgeführt werden.
Aufbau M3 Kopfhörerverstärker

Der Verstärker wird auf einer Lochrasterplatine im Euro-Format aufgebaut. Dies hat den Vorteil, dass er dann später in ein Standartgehäuse passt.


Ich habe einen Kanal nach dem anderen aufgebaut. So konnte ich diese nach und nach prüfen. Das war von Vorteil, weil zwei Kanäle nicht auf Anhieb liefen. Auf dem Bild sieht man den fertigen Masse-Kanal und einen Teil des linken. Die Verbindungen werden auf der Unterseite mit Draht hergestellt. Dieser wird mit einer Zange in die entsprechende Form gebogen und anschließend verlötet. Bei längeren Strecken wird immer mal wieder ein Lötpunkt gesetzt. Hier muss man sehr gewissenhaft vorgehen, um keine Kurzschlüsse oder kalte Lötstellen zu produzieren. Es empfiehlt sich alle Lötstellen am Ende nochmals nachzulöten.


Hier sieht man den fertigen Aufbau. Ich habe die positive und negative Versorgungsspannung der Operationsverstärker mit den entsprechenden Anschlüssen der Endstufe verbunden. Die Masse wird herausgeführt.

Jetzt kann der erste Funktionstest gemacht werden. Hierzu habe ich die Platine mit meinem Labornetzteil verbunden. Die Strombegrenzung habe ich auf 500mA gestellt, damit es keine bösen Überraschungen gibt. Der Ruhestrom für die Operationsverstärker und die Endstufe wird laut AMB-Seite eingestellt. Für die Endstufe habe ich niedrige Werte gewählt, da die entsprechenden Transistoren noch keinen Kühlkörper haben.



Die Vorder- und die Rückseite werden gebohrt. Eventuell muss das Loch noch nachgearbeitet werden. Alle Löcher werden entgratet. Anschließend können die Cinchbuchsen, der Anschluss für des Netzteil, das Lautstärkepoti und die Kopfhörerbuchse eingebaut werden. Die Netzteilbuchse ist von Lemo. Die hatte ich noch in meiner Bastelkiste. Hier findet sie eine würdige Verwendung.

Die Platine wird in das Gehäuse eingeschoben. Die Löcher für die Befestigung der Transistoren werden angezeichnet und anschließend gebohrt. Zum Schluss wird in alle Löcher noch ein Gewinde geschnitten. Die Platine wird montiert und die Transistoren werden isoliert mit dem Kühlkörper verschraubt. Es empfiehlt sich diese Isolierung anschließend mit einem Multimeter zu überprüfen. Die Buchsen und das Poti werden mit der Platine verbunden. Hier ist darauf zu achten, dass der linke Kanal der Cinchbuchsen auch links am Kopfhörer rauskommt.

Der Ruhestrom für die Operationsverstärker und die Endstufe wird überprüft und eventuell nachgestellt. Für die Endstufe habe ich 80mA gewählt.
Aufbau Netzteil
Jetzt fehlt noch das passende Netzteil. Dies wird in der gleichen Art und Weise wie der Verstärker aufgebaut. Als Vorlage habe ich das hier beschriebene (welches wiederum auf dem zerosoft EB-802 bassiert) verwendet.


Das Netzteil wird wie der M3 Kopfhörerverstärker auf einer Lochrasterplatine aufgebaut. Das war ein bisschen schwieriger, da ich hierfür kein fertiges Layout hatte. Aber die Schaltung ist nicht so kompliziert. Ein Operationsverstärker vergleicht ständig die Ausgangsspannung mit einer Referenzspannungsquelle. Wenn sich die Ausgangsspannung ändern sollte, wird sie über einen FET nachgeregelt. Als Referenzspannungsquelle kommt ein LM336Z in der 5.0V Ausführung zum Einsatz. Über ein Präzisionspoti kann die Ausgangsspannung sehr genau eingestellt werden. Einige Kondensatoren und Spulen dienen zur Glättung der Spannung. Als Gleichrichter habe ich Schottky Dioden verwendet.

Der Trafo ist ein kleiner Ringkern mit 2*15V und 30VA. Um ihn und die FETs am Gehäuse zu befestigen habe ich Bohrungen mit einem Gewinde versehen.



Die Vorder- und Rückseite brauchen noch ein paar Ausschnitte für die beiden Buchsen und die LED. Dazu werden einfach Löcher in das Blech gebohrt. Die entstandenen Stege werden mit der Schlüsselfeile rausgefeilt. Das entstandene Loch wird dann auf das entsprechende Maß vergrößert. Für die zweite Buchse und die LED müssen einfach Löcher in der entsprechenden Größe gebohrt werden. Das Loch für den Schutzleiteranschluss sollte auch nicht vergessen werden.
Das Netzteil wird auch für meinen DIY Phono Vorverstärker verwendet.
Fazit



Vor dem Zusammenbau wird nochmals alles kontrolliert. Danach kann ein Probelauf gemacht werden. Der Klang mit M3 Kopfhörerverstärker ist wesentlich besser, als wenn der Kopfhörer direkt am Handy betrieben wird. Das liegt einfach an der geringen Ausgangsleistung der Endstufe im Handy. Außerdem lässt sich die Lautstärke stufenlos regeln. Die erzielbare Lautstärke ist auch um einiges höher.
Zwischenzeitlich habe ich auch eine Schutzschaltung eingebaut. Das Schützt den Kopfhörer im Falle eines Defekts.
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