Amplificador de auriculares clase A

Os presento mi ultimo proyecto. Es un amplificador de auriculares en clase A, especialmente diseñado para los Sennheiser HD800, aunque puede trabajar prácticamente con cualquier otro auricular cuya impedancia este comprendida entre los 16 y 400 Ohm.

El diseño es totalmente mío, desde el esquema electrónico completo, hasta los diseños de los PCBs y por supuesto su construcción. El diseño esta basado en los clásicos de los manuales de RCA de los años 60, aunque con modificaciones y sobre todo con componentes muy alta calidad y de ultima generación como pueden ser los transistores de potencia finales. Los condensadores son Nichicon grado audio, los transistores muy seleccionados y las resistencias claves de película metálica de 1% y dale CMF.

La fuente de alimentación lleva un doble CRC por riel y reguladores de precisión, transformador toroidal de muy alta calidad grado audio de la marca Toroidy, y también lleva un filtro EMI modificado en la entrada de red.

También incorpora un protector de auriculares que desconecta por relés en caso de falla de la electrónica, además temporizar el golpe de encendido. Conector Neutrik en Jack.

En los diseños de los PCBs hay planos de tierra y rutas de gnd estudiadas para el mínimo ruido y distorsión. El cableado también esta muy estudiado. El silencio sin audio es brutal, aun con los Sennheiser. Desde que lo hice lo he modificado ligeramente un par de veces (cambios de valores y ciertos compontes), después de muchas horas de pruebas de escuchas con gente muy experta y veterana en estos cahcharros, que les deje el amplificador para que lo probasen, son de otro foro, desde aquí les agradezco su colaboración, siempre sirvió para "pulir" mas aun el sonido de este amplificador.

Enhorabuena, me hago una idea de las horas empleadas y el resultado parece magnífico, tengo unas cuestiones por la que tengo interés, qué programa de diseño utilizas? , los gerber se los envías a algún fabricante o tienes medios propios para hacer prototipos?, el toroidal lo adquieres directamente al fabricante? porque no se suelen encontrar y con los gastos de envío casi dobla a un Talema, tiene salidas estándar o le has encargado a medida? y por último, dices que has modificado el filtro EMI, tiene el aspecto del típico de Alliexpres al que has retirado los 'Y' en modo común, es así?
Un saludo y reitero mi admiración por todo el proceso.

Gracias!

Vamos por partes, son demasiadas preguntas.

Utilizo el programa Kicad para hacer los pcbs. Lo llevo usando creo que unos 15 años o mas, antes había utilizado Orcad. Cuando empece a utilizar este apenas lo conocía nadie y ahora probablemente sea de los más populares a nivel mundial.

Los Gerbers los suelo enviar o encargar a dos fabricantes chinos de pcbs. Dependiendo si solo quiero pcbs o montaje de componentes SMD también, elijo uno u otro. Uno me ofrece un mejor catálogo de componentes "muy personalizado a mi gusto" Quiero decir, puedo elegir más marcas y modelos concretos de cada componente a elegir. De mis propios diseños de pcbs también los he fabricado en casa, suelo tener bastante destreza haciéndolos, pero me resulta más cómodo encargarlos a fábrica si no tengo mucha prisa.

A Toroidy puedes comprar sin problemas, el "problema" es que te cobran siempre unos 30€ de gastos de envío. Yo solo pedí una und, pero es verdad que si pides varios ya no importa tanto ese coste, porque sus precios son bastante razonables para la calidad que ofrecen. En este caso además el trafo es personalizado porque tiene tres salidas, dos de 28v y una de 12v. Podía haber usado uno estándar de dos de 28, pero tenía que haber instalado un protector de altavoces hecho por mi, pero me daba pereza y puse un kit chino que ya conocía bastante fiable. Y para eso necesitaba una salida de 12v extras. Tengo varios diseños de protector de altavoces, a lo mejor algún día los público. Este trafo es de unos 40VA y comparado con uno similar talema comprado en RS no hay color en calidad, los talemas no encapsulados algunos me han dado ruidos, con estos nunca, están garantizados respecto a eso. Es verdad que por ejemplo los talema encapsulados para pcbs son magnificos, para mi los mejores, pero sólo están disponibles hasta 25VA.

El filtro EMI esta modificado porque le quito los condensadores Y2, efectivamente.

El trafo de 40VA Toroidy con tres salidas y personalizado me costó 39€ más 34€ de gastos de envío, total 73€.

Un trafo de 40VA RKD en RS "sin personalizar" estándar de solo dos salidas cuesta 54€ más 5€ de gastos de envío, total 59€.

Un trafo de 50VA Talema en RS "sin personalizar" de solo dos salidas cuesta 43€ más 5€ de gastos de envio, total 48€.

El Toroidy grado audio es tremendamente mejor en cuanto calidad de construcción, ya compre unos cuantos y son los mejores que he probado.

Aquí muestro otros PCBs que he diseñado pero que he construido y fabricado en casa...













Estos PCBs en concreto son los filtros pasivos de otro proyecto de bafles gigantes que hice y publique en otro hilo de este subforo.

Hola,
Conociendo la calidad de los trabajos de Alberto, ya tengo ganas de probar ese ampli, aunque mis auris sean los 600hd. Seguro que es un maquinon que les saca todo el "jugo".

Saludos y buena música
Rafa (33rpm)

Gracias Rafa. Seguro que tenemos oportunidad.

Una de las características de este amplificador para hacerlo un buen compañero de los HD800 o cualquier otros auris de alta impedancia, es la alta capacidad de voltaje de salida antes de cualquier pequeña distorsión medible. La alimentación principal es de unos +-30v estabilizados, con eso se consigue un buen nivel de salida.

Luego por ende, y para a la vez tener capacidad de manejar también los de baja impedancia, la fuente de alimentación y sobre todo los transistores de potencia están muy sobredimensionados.

Otro de mis empeños era obtener una relación señal ruido muy alta, la máxima que pudiera conseguir, y salió increíble en los resultados sonoros, estoy muy contento casi solo por eso, aunque su nivel de detalle, escena y control del grave son sobresalientes.

Impecable trabajo Alberto!!!
Da gusto ver la construcción.
Yo siempre me fabrico los PCB pero realmente cuando los encargas que te los fabriquen tienen un aspecto totalmente profesional, me lo voy a plantear en futuros diseños.
La placa de protección que utilizas la he utilizado alguna vez, está muy optimizada y es sencilla, además utiliza un relé por canal, para mi, otro ejemplo más de procedencia china barata y de calidad, muy recomendable.
De finales utilizas los toshiba c5200 y a1943 ?
Gracias!

Gracias!

No, esos bipolares que nombras tienen un SOA demasiado justito (no para esta aplicación) pero en mi opinión son los bipolares lowcost del mercado, además probablemente son también los más falsificados.

Utilizo unos mosfet de potencia mucho mejores, diseñados y fabricados exclusivamente para audio. El fabricante se llama Exicon.

https://www.google.com/url?sa=t&source=web&rct=j&url=http://www.exicon.info/&ved=2ahUKEwi8r4fRjNP5AhVP0IUKHWWzA8EQFnoECBMQAQ&usg=AOvVaw1I1z3b4FeiBKYwNi77NphN

Son bastante más caros que cualquier otro transistor de potencia utilizado en audio, pero en mi opinión merecen mucho la pena, porque probé muchos tipos y fabricantes y como estos ninguno suenan ni de cerca, su comportamiento es lo que más se parece a una válvula de potencia, pero con otras ventajas añadidas. Aunque esto va siempre sobre gustos, para mi son los mejores con diferencia. Eso si, requieren ciertos "truquillos" de diseño e implementación en el circuito para que no auto-oscile, son tan lineales y con un  ancho de banda tan grande que hay que saber cómo diseñas todos los pasos anteriores.

Este amplificador suena de maravilla, combina un detalle extremo con "0" fatiga auditiva, es realmente muy adictivo, puedes estar horas y no tienes cuando "desengancharte"

Muchas gracias por la información, no conocía Exicon.
Ya me gustaría hacer una comparativa de tu ampli con uno de BJT
Vista la característica de estos mosfet hay para plantearse dejar de montar amplificadores con bipolares. Yo tengo montado un amplificador con unos antiguos mosfet de hitachi ( 2SK135 y 2SJ50 ) ya lo compararé más exhaustivamente con otros de bjt.
De todas maneras esto que me comentas de la SOA, si haces trabajar el C5200 a unos 60 V casi mantiene soportando la potencia total, yo normalmente no subo más de 60 - 70 V.

Sí, el tema de los fake es un problema, yo ahora someto a prueba todas las series que compro, y del C5200 me encuentro de todos los colores:

1- Los que supongo originales, ya que superan la curva SOA.
2- Unos Fake pero que están justo o al límite de la curva SOA, pero petan al aumentar un poco más la potencia. (llevo petados unos cuantos).
3- Unos muy Fake que estan muy por debajo de la especificación SOA ( petan como burbujas de jabón). Y además suelen ser ferromagnéticos.

En los originales, detecto unas sutiles diferencias cosméticas, casi al 100%, pero el test eléctrico de momento es necesario.

Me gustaría publicar unos artículos con todas estas pruebas, a ver si con más tiempo.

Saludos
Jordi

Hola a todos y feliz año! Alberto, podrias publicar el esquema si no es mucho pedir? Gracias.