Pläne für einen Burr-Brown OPA627 basierten KHV

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insanejoe
Neuling

#1 erstellt: 27. Sep 2010, 12:39

Hallo,

Das ist mein erstes Posting in diesem Forum und gleichzeitig
auch ein kleiner Einblick in meinen Plan zum Bau eines
relativ kompakten Kopfhörerverstärkers, basierend auf
dem Burr-Brown OPA627 Operationsverstärker. Das ganze
natürlich nicht-kommerziell.

Netzteil:
Der KHV benötigt für die Stromversorgung ein Netzteil
mit -15V, 0V und +15V. Dafür ist ein separates Gehäuse
(Reichelt GEH EG1) vorgesehen. Das "Layout" des Gehäuses
ist sehr schlicht gehalten. Kaltgerätebuchse, Sicherungs-
sockel, Ein-/Ausschalter und eine optionale LED zur
Statusanzeige muss hierbei reichen. Das Netzteil basiert
auf dem LM7815 und LM7915 -- also einem positiven und
negativen Spannungsregler. Die Front- und Hinterplatte
des Gehäuses wird dafür bei Schäffer-Frontplatten bestellt
und wurde auch mit dem Frontplatten-Designer entworfen.
Als "Output" für die -15V, 0V und +15V dient eine 3-Polige
XLR-Buchse. Tipps für eine alternative Buchse nehme ich
gerne an. Als Transformator wird ein Ringkerntransformator
mit 2 x 115V auf der Primärseite (miteinander verbunden
für 230V) und 2 x 18V auf der Sekundärseite verwendet.

Verstärker:
Der KVH basiert auf dem Aufbau von Earle Eaton. Es wurde
jedoch der OPA627 verwendet. Desweiteren verfügt mein
Aufbau noch über eine mechanisch verriegelbare
6,3mm Klinkenbuchse für meinen DT 770 Pro, ein
Feinpotentiometer (logarithmisch) mit 50K, Gain-Einstellung,
Power-On Delay und 2 gesockelte OPA627.

Auf der Hinterseite des Gehäuses befindet sich nur die
3-Polige XLR-Buchse für die Stromversorgung. Auf der
Vorderseite die 6,3mm Klinkenbuchse und das
Feinpotentiometer. Im aktuellen Plan sind die Gain-Potis
auf der Platine als Print-Potis geplant.

Die Bauteile (inkl. Burr-Brown OPA627, der wurde bestellt
bei e*** USA bestellt) kosten mich ca. 50-60 Euro
Die Bauteile kommen gröstenteils von Reichelt und
RS-Elektronik.

Würde gerne wissen, wie Eure Meinung dazu ist.

[Beitrag von insanejoe am 27. Sep 2010, 13:17 bearbeitet]

Captain-Chaos
Hat sich gelöscht

#2 erstellt: 27. Sep 2010, 14:17

Willkommen Joe,

die Schaltung von Earle Eaton wird dem OPA627 nicht gerecht. An dieser Stelle ist ein OPA134 mehr als ausreichend.

Wenn Du den OPA627 einsetzen möchtest, solltest DU einiges verbessern:

- bessere Spannungsversorgung-IC's zB.: LM317/337

E. Kompendium
- hochohmigeren Stromverstärker, zB. in Diamond-Schaltung
- Entkopplung zwischen Spannungsverstärker und Buffer.
- geeignete Audiotransistoren verwenden

insanejoe
Neuling

#3 erstellt: 27. Sep 2010, 14:48

Captain-Chaos schrieb:

E. Kompendium
- hochohmigeren Stromverstärker, zB. in Diamond-Schaltung
- Entkopplung zwischen Spannungsverstärker und Buffer.
- geeignete Audiotransistoren verwenden

Danke für den Tipp. Ich war auch erstmal am überlegen,
einen LM317 + LM337 zu nehmen. Als Stromverstärker
könnte ich wohl den OPA660 oder NE5532 nehmen, oder?

Ultraschall
Inventar

#4 erstellt: 28. Sep 2010, 15:36

achte im kennblatt des OPV auf den maximalen ausgangsstrom den er liefert und wie der klirr bei kleinen lasten und zu hohen frequenzen hin ansteigt-und von daher sind die meisten opv nicht als wirklich guter KHV geeignet-eventuell wenn der kopfhörer 600 ohm hat-können wir das anders sehen, aber es geht ja heute oft bis 32 ohm runter.
wieviel ohm hat dein kopfhörer?

insanejoe
Neuling

#5 erstellt: 28. Sep 2010, 15:41

Ultraschall schrieb:

Hab mir auch noch diverse andere KHV's angeguckt. Zum
Beispiel den

http://www.rock-grotto.co.uk/specs.htm
Entschieden hab ich mich für den OPA627 von Burr Brown
wegen ein paar Reviews - u.a.

http://www.rock-grotto.co.uk/opamp.htm
Mein Kopfhörer hat 250 Ohm (Beyer-Dynamic 770 DT Pro).

Ultraschall
Inventar

#6 erstellt: 28. Sep 2010, 16:47

der strom den er liefert reicht und die daten im kennblatt sind für 600 ohm abgegeben.....wird also nicht ganz schlecht werden, eher schon gut

viel spass beim basteln

WhyLee
Stammgast

#7 erstellt: 29. Sep 2010, 12:04

Ultraschall schrieb:

der strom den er liefert reicht und die daten im kennblatt sind für 600 ohm abgegeben.....wird also nicht ganz schlecht werden, eher schon gut

viel spass beim basteln

Eine Idee hätte ich da auch noch:
Vielleicht hängst du ein paar OPs parallel (mit eigenem Ausgangswiderstand)
Das geht natürlich beim OPA627 schon ins Geld, aber man kann das zumindest mal im Layout vorsehen.
Mit drei Stück parallel bringst du den Ausgang von 600 auf 200 Ohm Last runter.
Das sollte dann reichen und der Ausgang fängt vielleicht nicht so zu klirren an.
Als interessante Lektüre empfehle ich das aktuelle und nächste Elektor zu diesem Thema.
Die haben einen Amp mit einem NE5532-Bauteilegrab als Endstufe drin - interessantes Konzept.

Wäre fein, wenn du deine Erfahrungen schildern könntest, wenn du eine Parallelschaltung der OPs vornimmst.

Ich hab einen AKG K702 bei mir rumliegen, der hat leider eine sehr niedrige Impedanz, da bräuchte ich ein OP627-Bauteilgrab um solche einen niedrigen Lastwiderstand zu treiben. Das kann/will ich mir nicht leisten.
Da muß ich wohl eine Schaltung mit einem OPA627 und einer Gegentaktendstufe dahinter basteln.

Viel Erfolg!

pelowski
Hat sich gelöscht

#8 erstellt: 29. Sep 2010, 13:03

Hallo insanejoe,

http://pdf1.alldatas...RR-BROWN/BUF634.html:
FIGURE 5. High Performance Headphone Driver.

Fertig!

Natürlich kannst du statt des OPA132 auch den OPA627 nehmen.
Ob dieser aber, außer dass er teurer ist, auch noch Vorteile bringt, sei dahingestellt.

Grüße - Manfred

audiophilanthrop
Inventar

#9 erstellt: 29. Sep 2010, 17:10

In einem KHV mit Pufferstufe ist das Verhalten des OPs an niederohmigen Lasten praktisch irrelevant. Entscheidend ist hier die Linearität der Eingangsstufe in Abhängigkeit von der gewählten Beschaltung. Hierzu hat z.B.

Samuel Gruner umfangreiche Messungen durchgeführt. Lesen!

Im Interesse der Linearität würde ich auch eher zu einem 10k-Poti raten, mit nicht viel mehr als 100 Ohm zum OP-Eingang.

Das Originalkonzept vom ollen Eaton wurde inzwischen schon mehrfach überarbeitet (u.a. Verstärkung (--> Rauschen) und Ausgangswiderstand zu hoch), einen entsprechenden Diskussionsthread gibt es auch bei den Kopfhörern im Unterbereich "Lesenswerte...". Bei der Variante à la rille2 bin ich allerdings weder mit den Darlingtons noch mit der Vorspannungserzeugung dafür sonderlich glücklich.
Laut meiner Simuliererei bietet ein einstufiger Puffer mit normalen Transistoren die beste Performance, wobei ich mindestens 2 Paar BC337-40/327-40, besser BC639/40 oder ein Paar BD139/140 einsetzen würde, Ruhestrom um die 6 mA, Emitterwiderstände 4,7 bzw 2,2 Ohm. 1 bis 2,2 Ohm Ausgangswiderstand ersparen potentiell viel Ärger. Symmetrische Vorspannungserzeugung sollte Einschaltploppen minimieren (dann gilt es nur noch die Spannungen gemütlich hochzufahren, sollte mit LM317/337 ganz gut zu machen sein). Eine Schaltung meiner Eigenkonstruktion habe ich mal im Eaton-Thread gepostet.

[Beitrag von audiophilanthrop am 29. Sep 2010, 17:14 bearbeitet]

-scope-
Hat sich gelöscht

#10 erstellt: 30. Sep 2010, 12:50

Mir wird es sich wahrscheinlich nie offenbaren, was -ganz allgemein- zwei OPA für zusammen rund 40 Euro in einem Kopfhörerverstärker zu suchen haben.

Ein "gutes Gefühl" ist sicher ein prima Argument. Ich verprasse mein Geld zwar auch ganz gerne, aber irgendwie stoße ich da an meine Grenzen.

pelowski
Hat sich gelöscht

#11 erstellt: 30. Sep 2010, 12:57

-scope- schrieb:

Mir wird es sich wahrscheinlich nie offenbaren, was -ganz allgemein- zwei OPA für zusammen rund 40 Euro in einem Kopfhörerverstärker zu suchen haben.

Ein "gutes Gefühl" ist sicher ein prima Argument. Ich verprasse mein Geld zwar auch ganz gerne, aber irgendwie stoße ich da an meine Grenzen. ;)

Das Erste, was man als "Goldohr" unbedingt ablegen muss, ist der (außerdem noch konjunkturschädliche) elende Geiz gegen sich selber!

Und mal ehrlich: ein OPV für 95Cent kann doch garnicht klingen.

Grüße - Manfred

Kay*
Inventar

#12 erstellt: 30. Sep 2010, 13:28

Mir wird es sich wahrscheinlich nie offenbaren,
was -ganz allgemein- zwei OPA für zusammen rund 40 Euro
in einem Kopfhörerverstärker zu suchen haben

gibt schlimmeres:

- bei mir liegen zwei in der Bastelkiste rum,
weil ich einfach nicht weiss, wo sich der Einsatz lohne würde.
Bei 'Audio' sicher nicht, aber vielleicht machen die sich
gut in einem Messverstärker.

- wenn man derart teuere Teile kauft und dann noch nicht
einmal die einschlägigen Diskussionen heraussucht,
dem ist eh nicht mehr zuhelfen.
(ich kenne eigentlich nur gebufferte Schaltungen für KH)

p.s.
schön auch, wenn man ein Kontaktproblem an der externen
Stromversorgung hat und dann vielleicht mal heftig DC am
Ausgang liegt ...

Die eigentliche Kunst an einem Kopfhörer-Verstärker mit
DC-Ausgang, ist der Entwurf einer sinnvollen Schutzschaltung.
(die üblichen DC-Schützer für Ls sind zu unempfindlich).
Genauso würde ich den OP buffern, denn der DC-Offset ist
temperaturabhängig.

-scope-
Hat sich gelöscht

#13 erstellt: 30. Sep 2010, 14:29

Und mal ehrlich: ein OPV für 95Cent kann doch garnicht klingen.

Das ist leider Bestandteil der "typischen" Denkstruktur vieler Leute, die DIY-Audio betreiben.
Ein OPA134, 604 oder irgendwas in der 4 € Klasse, lasse ich mir gerne gefallen

, aber ein 627 oder sinnfreie C´s im Monozellenformat etc.?...Naja...
Die Meiste Musik, die "wir" von CD´s Abspielen, im Radio hören, oder von der Platte abdudeln, lief sicher irgendwann mal durch ne Menge 5532 (oder schlechteres)

Im US DIY-Audio Forum ist das besonders "schlimm" (Da ist´n Nest oder so

) ....Da gibt´s Leute, die sogar die Serienstreuung von teuren OPA heraushören (wollen).

Mensch!.....Wo geht die Reise hin?

[Beitrag von -scope- am 30. Sep 2010, 14:38 bearbeitet]

Kay*
Inventar

#14 erstellt: 30. Sep 2010, 14:42

Da wimmelt es von Leuten, die sogar die Serienstreuung von teuren OPA heraushören (wollen)....

na ja,
es gab auch mal Zeiten, wo ein 741 im Laden an der Ecke 3 DM kostete,
und selektierte Explare für 150 DM angeboten wurden
(diese gab's natürlich nicht im Eckladen

)

-scope-
Hat sich gelöscht

#15 erstellt: 30. Sep 2010, 14:51

es gab auch mal Zeiten, wo ein 741 im Laden an der Ecke 3 DM kostete,
und selektierte Explare für 150 DM angeboten wurden

Und die konnte man damals in seiner 741 Schaltung heraushören?

Die Dinger sind heute lasergetrimmt, und die Serienstreuung ist sicher nicht mit einem 1977er 741 zu vergleichen.

[Beitrag von -scope- am 30. Sep 2010, 14:52 bearbeitet]

Kay*
Inventar

#16 erstellt: 30. Sep 2010, 15:42

Die Dinger sind heute lasergetrimmt, und die Serienstreuung ist sicher nicht mit einem 1977er 741 zu vergleichen.

exakt,

aber
wer weiss, was die da zum "Hören" eingesetzt haben.

daneben möchte ich doch noch mal auf den DC-Offset verweisen.
Ein KH mag bestimmt keine "Vorverschiebung der Membran"

[Beitrag von Kay* am 30. Sep 2010, 15:45 bearbeitet]

audiophilanthrop
Inventar

#17 erstellt: 02. Okt 2010, 16:17

Kay* schrieb:

Die eigentliche Kunst an einem Kopfhörer-Verstärker mit
DC-Ausgang, ist der Entwurf einer sinnvollen Schutzschaltung.
(die üblichen DC-Schützer für Ls sind zu unempfindlich).

Zu unempfindlich? Meinst du? Ich würde auch die ca. +/- 2,1 V der von Douglas Self bevorzugten Detektorschaltung für im Normalfall ausreichend halten. Bei 'nem einstufigen Puffer gibt es ohnehin nicht allzuviele Fehlermöglichkeiten... da hängt der Ausgang vielleicht mal auf +/-Vcc (falls ein Endtransistor versagt) oder +/-Vcc/2 (falls eine Spannung fehlt), und das fängt man damit allemal ab.

Dann braucht's nur noch eine Art Flip-Flop und ein 2fach-Relais, mit dem ich die Spannungsregler (und damit alles dahinter) zuschalten würde.

Kay*
Inventar

#18 erstellt: 02. Okt 2010, 17:03

ca. +/- 2,1 V

an einer Schwingspule vom KH?
ich würde mich wundern, wenn's gut geht,
ist aber sicherlich vom Rdc und anderen Konstruktionseigenheiten abhängig.

audiophilanthrop
Inventar

#19 erstellt: 05. Okt 2010, 18:56

Kay* schrieb:

ca. +/- 2,1 V

an einer Schwingspule vom KH?
ich würde mich wundern, wenn's gut geht,
ist aber sicherlich vom Rdc und anderen Konstruktionseigenheiten abhängig.

Macht bei 32 Ohm maximal ~137 mW, das ist zumindest von den meisten "ausgewachsenen" 32-Ohm-Hörern zu verkraften (Nennbelastbarkeit von 200 mW aufwärts ist da heute nicht mehr so ungewöhnlich, von wenigen Ausnahmen wie DT231/235 mit nur 50 mW einmal abgesehen). Bei In-Ears und/oder 16 Ohm gäb's wahrscheinlich Rauchzeichen, ja.

Wie gesagt, die meisten KHVs haben mal eben gar keine Schutzschaltung, da ist fast alles besser...

Man könnte es natürlich auch so machen wie Bryston - gnadenloser Burn-In im Werk (was natürlich eine entsprechende Dimensionierung voraussetzt).

Kay*
Inventar

#20 erstellt: 05. Okt 2010, 23:15

nur mal so