JHL 1969 Class A Kulaklık Amplifikatörü

JHL 1969 Class A kulaklık amplifikatörü, ±12V simetrik beslemeyle çalışan, tamamen transistörlü ve sürekli akım çeken bir stereo kulaklık sürücüsüdür. 32 ohm ve üzeri kulaklıkları düşük distorsiyonla sürmek, opamp tabanlı basit çözümlerden daha sıcak ve kontrollü bir A sınıfı çıkış katı denemek isteyenler için uygundur.

Devrenin Genel Yapısı

JLH 1969 Class A kulaklık amplifikatörü şeması

Şemada bir ses kanalı ve ortak simetrik güç kaynağı gösterilmiştir. İkinci kanal aynı yapıyla tekrar edilir.

Devre giriş seviye ayarı, düşük seviyeli gerilim yükselteci, sürücü bölümü, A sınıfı çıkış katı ve ±12V regüle güç kaynağından oluşur.

Bu yapı doğrudan hoparlör amplifikatörü gibi düşünülmemelidir. Düşük empedanslı yük sürebilse de asıl hedef kulaklıktır.

Sürekli akım çeken A sınıfı çalışma nedeniyle çıkış transistörleri sinyal yokken bile ısınır; bu durum tasarımın hatası değil, çalışma biçiminin doğal sonucudur.

Sinyal Girişinden Kulaklık Çıkışına Akış

Ses sinyali sol taraftaki girişten PR1 10K potansiyometresine gelir. PR1 ses seviyesini belirler ve giriş sinyalini C1 1uF kuplaj kondansatörüne aktarır.

C1, kaynak cihazdan gelebilecek DC bileşeni engeller.

C1 sonrası sinyal T1 2N2907 çevresindeki giriş yükselteç bölümüne uygulanır.

Bu bölüm küçük sinyali işlenebilir seviyeye getirir ve sonraki sürücü katlarına uygun çalışma noktası sağlar.

R2, R3, R4, PR2 ve D3 çevresindeki ağ, DC çalışma noktasının ayarlanmasında görev alır.

T2 2N2907 ve T3 2N2222, TIP41 çıkış transistörlerini süren ara kat olarak çalışır. T4 ve T5 TIP41 transistörleri ise kulaklığı besleyen ana akım katıdır.

Çıkışta R13 2R2 seri direnç, kulaklık kablosu ve kapasitif yük etkilerine karşı çıkışı daha kararlı hale getirir.

C12 ve R12 ağı da yüksek frekans kararlılığı için kullanılan zobel benzeri bir sönümleme bölümüdür.

A Sınıfı Çalışma Neden Önemli?

A sınıfı çıkış katında transistörler sinyalin yalnızca yarım periyodunda değil, sürekli iletim bölgesinde tutulur.

Bu sayede sıfır geçişinde oluşabilecek crossover distorsiyonu azaltılır. Kulaklık amplifikatörlerinde bu, özellikle düşük seviyeli dinlemede temiz ve pürüzsüz bir karakter sağlar.

Bedeli verimdir. Devre sinyal yokken de akım çeker. Kaynakta verilen çalışma bilgilerine göre her kanalın sükunet akımı yaklaşık 125mA seviyesindedir.

Stereo devre toplamda 250mA üzeri akım çekeceği için güç kaynağı, regülatörler ve çıkış transistörleri ısı açısından dikkatli seçilmelidir.

Benzer sınıftaki farklı tasarımları karşılaştırmak için A sınıfı kulaklık amplifikatörü örnekleri de incelenebilir. jlh 1969 yapısı opamp çıkışlı basit devrelerden farklı olarak çıkış akımını tamamen ayrık transistörlerle sağlar.

Giriş ve Ayar Bölümü

PR1 Ses Seviyesi Ayarı

PR1 10K potansiyometre giriş sinyalinin seviyesini ayarlar.

Kaynak cihazın çıkış seviyesi yüksekse PR1 fazla açıldığında giriş katı veya sonraki sürücü bölümü kırpılmaya başlayabilir.

İlk testte potansiyometre orta-alt seviyede tutulmalı, çıkışta DC ölçümü yapıldıktan sonra ses sinyali verilmelidir.

PR2 Çalışma Noktası Ayarı

PR2 10K trimpot, devrenin DC çalışma dengesini ayarlayan kritik elemandır.

Kulaklık bağlamadan önce çıkış noktasındaki DC gerilim ölçülmeli ve mümkün olduğunca sıfıra yakın ayarlanmalıdır.

Çıkışta yüksek DC varsa kulaklık bobini gereksiz akım çeker ve hassas sürücüler zarar görebilir.

D3 2V7 zener diyot, bu ayar bölümünde referans görevi görür. C2 ve C3 kondansatörleri referans hattını AC açıdan temiz tutar.

Bu elemanların polaritesi ve bağlantısı hatalıysa çıkış ofseti ayarlanamaz veya devre gürültülü çalışır.

Sürücü ve Çıkış Katı

T1 ve T2 olarak kullanılan 2N2907 transistörleri PNP tiptedir. T3 2N2222 ise NPN transistördür.

Bu üçlü, çıkıştaki TIP41 transistörlerini kontrol eden gerilim ve akım sürme bölümünü oluşturur.

TIP41 transistörleri A sınıfı akımın büyük kısmını taşıdığı için soğutucuya bağlanmalıdır.

Küçük kulaklık amplifikatörü gibi görünmesine rağmen her kanalda sürekli ısı oluşur.

Soğutucu kullanılmazsa transistör sıcaklığı yükselir, çalışma noktası kayar ve uzun süreli kullanımda güvenilirlik azalır.

T4 ve T5 için üreticiye göre bacak dizilimi ve metal tab bağlantısı kontrol edilmelidir.

TO-220 kılıflı transistörlerde metal yüzey çoğu zaman kolektöre bağlıdır.

Aynı soğutucuya birden fazla transistör bağlanacaksa yalıtım pulu ve izole burç kullanılmalıdır.

Geri Besleme ve Kararlılık Elemanları

R8, R9 ve C9 çevresindeki ağ, çıkıştan önceki kademelere geri besleme etkisi oluşturur.

Geri besleme kazancı kontrol altında tutar, distorsiyonu azaltır ve frekans cevabını düzeltir.

C9 0.33nF küçük değerli kondansatör, yüksek frekans davranışını sınırlayarak osilasyon riskini azaltır.

R13 2R2, çıkışa seri bağlıdır. Kulaklık kablosu uzun olduğunda veya çıkışta kapasitif yük oluştuğunda amplifikatörün kararsız hale gelmesini önler.

R12 22R ve C12 33nF ağı ise yüksek frekanslarda çıkışın daha kontrollü davranmasına yardım eder.

C10 Kondansatörü İçin Özel Not

C10 şemada 100uF/25V olarak gösterilmiştir. Bu kondansatörün çalıştığı noktada DC gerilim çok düşük veya sıfıra yakın olabildiğinden polar elektrolitik kullanımında dikkatli olunmalıdır.

Güvenli çözüm, bipolar elektrolitik kullanmak veya iki polar elektroliti ters seri bağlayarak bipolar eşdeğer elde etmektir.

Polar kondansatör kullanılacaksa devre üzerindeki gerçek DC gerilim ölçülmeden polariteye güvenilmemelidir.

Çıkış ofseti ayarlandığında bu noktadaki DC yönü değişebilir veya çok küçük kalabilir.

Bu nedenle C10, montajda sıradan bypass kondansatörü gibi değerlendirilmemelidir.

Simetrik Güç Kaynağı

7812 7912 Simetrik güç kaynağı şeması

Alt bölümdeki güç kaynağı, AC girişten gelen yaklaşık 12V trafolu beslemeyi doğrultup ±12V regüle gerilime dönüştürür.

D4 köprü diyot, AC gerilimi doğrultur. Büyük elektrolitik kondansatörler doğrultma sonrası dalgalanmayı azaltır. 7812 pozitif hattı, 7912 negatif hattı regüle eder.

Regülatörlerin giriş ve çıkışlarında 0.1uF seramik kondansatörler bulunması kararlılık için önemlidir.

2200uF elektrolitik kondansatörler ise ani akım taleplerinde besleme hattının çökmesini azaltır. LED1 ve 2K2 direnç, besleme varlığını gösterir.

Simetrik besleme hakkında daha genel bir altyapı gerekiyorsa simetrik ayarlanabilir güç kaynağı devreleri faydalı bir karşılaştırma sağlar. Bu kulaklık amplifikatöründe regülatörlerin akım kapasitesi özellikle önemlidir; düşük akımlı 78L12/79L12 tipleri yerine gerçek akım ihtiyacına uygun regülatör seçilmelidir.

Teknik Özellik Özeti

Parça Görevleri

Muadil Parça Notları

2N2907 yerine bazı uygulamalarda 2N3906 veya 2N4403 gibi PNP küçük sinyal transistörleri denenebilir.

2N2222 yerine benzer NPN küçük sinyal transistörü kullanılabilir; fakat pin dizilimi, maksimum akım ve frekans karakteri kontrol edilmelidir.

TIP41 yerine farklı güç transistörü seçilecekse yalnızca akım ve gerilim değerine bakmak yeterli değildir.

Geçiş frekansı, kazanç, kılıf yapısı ve ısıl direnç de önemlidir. A sınıfı çalışmada transistör sürekli ısı ürettiği için sahte veya düşük kaliteli güç transistörü kullanmak devrenin ayarını zorlaştırır.

Opamp tabanlı daha sade bir kulaklık sürücü arayanlar için NE5532 Hi-Fi kulaklık amplifikatörü daha farklı bir yaklaşım sunar. jlh 1969 ise düşük verim pahasına ayrık transistörlü A sınıfı çıkış karakteri hedefler.

Montajda Dikkat Edilecek Noktalar

• İki kanal aynı devreyle kurulacağı için sol ve sağ kanal komponentleri simetrik yerleştirilmelidir.
• TIP41 transistörleri mutlaka uygun soğutucuya bağlanmalıdır.
• Aynı soğutucu üzerinde birden fazla transistör varsa yalıtım pulu kullanılmalıdır.
• PR2 ayarı yapılmadan kulaklık bağlanmamalıdır.
• Giriş kablosu ekranlı olmalı, şase bağlantısı tek noktaya yakın düzenlenmelidir.
• 7812 ve 7912 regülatörlerinin ısınması ilk çalıştırmada kontrol edilmelidir.
• C10 için bipolar elektrolitik tercih edilmeli veya uygun seri bağlantı yöntemi uygulanmalıdır.
• Çıkışta DC gerilim ölçmeden pahalı kulaklıkla deneme yapılmamalıdır.

İlk Çalıştırma Sırası

• Besleme vermeden önce +12V, -12V ve şase hatları arasında kısa devre kontrolü yapın.
• Regülatör çıkışlarını yük bağlamadan ölçün; pozitif hatta +12V, negatif hatta -12V görülmelidir.
• Kulaklık takmadan her kanalın çıkışında DC gerilimi ölçün.
• PR2 ile çıkış DC seviyesini sıfıra en yakın noktaya getirin.
• Çıkış transistörlerinin sükunet akımını ve ısınmasını takip edin.
• İlk ses testini düşük giriş seviyesiyle ve ucuz bir test kulaklığıyla yapın.
• Uzun süreli çalışmada soğutucu sıcaklığı elle tutulamayacak seviyeye çıkıyorsa montaj yeniden gözden geçirilmelidir.

Sık Yapılan Hatalar

JLH 1969 Class A kulaklık amplifikatörü, masaüstü DAC çıkışı, düşük güçlü preamp çıkışı veya ses kartı çıkışı ile kaliteli kulaklık sürmek için kullanılabilir.

Çıkış gücünden çok akım kapasitesi, düşük distorsiyon ve kararlı sürüş hedeflenmiştir.

Pil ile taşınabilir kullanım için uygun bir devre değildir. Sürekli sükunet akımı nedeniyle enerji tüketimi yüksektir.

En mantıklı kullanım şekli, küçük bir metal kutu içinde, düzgün topraklanmış trafolu güç kaynağı ve iyi havalandırılmış soğutucularla masaüstü kulaklık amplifikatörü olarak kurmaktır.

Kaynak: tutlay.ru/radioshemy/r2/85-usilitel-dlya-naushnikov-jlh-class-a.html