HiFi & Professional Audio Forum  

JFET Headphone Amp

Samogradnja, šeme, modifikacije.. - Elektronik Forum EEWeb
User avatar

Topic author
DejanM
Audio Expert
Audio Expert
Posts: 4686
Joined: 18 Aug 2005, 13:14

JFET Headphone Amp

Post by DejanM » 19 Nov 2011, 16:34

Cunjajuci po internetu naletim na jednu interesantnu i jednostavnu semu za pojacalo za slusalice. Semu je predlozio Charles Hansen (Ayre) tvrdeci da radi jako dobro. Kako je sklop zbilja jednostavan odlucih da ga napravim i isprobam da vidim kako to zbilja radi ...
headphone amp.jpg
headphone amp.jpg (33.52 KiB) Viewed 2564 times
headphone amp.jpg
headphone amp.jpg (33.52 KiB) Viewed 2564 times
Ovo zbilja nije bilo tesko sklopiti:
JFet sleske detail.jpg
JFet sleske detail.jpg (136.06 KiB) Viewed 2564 times
JFet sleske detail.jpg
JFet sleske detail.jpg (136.06 KiB) Viewed 2564 times
Koristio sam prosecno dobre delove: otpornici su Vishay-Dale toleranicje od 1% ali su njihova odstupanja u stvarnosti nesto veca. JFet-ove nisam uparivao i na izlazu nisam bas uspeo sa potenciometrom da bas u potpunosti uklonim DC komponentu ali je ona reda nekoliko mV. Na ulazu sam stavio mali Alps od 50 KOhma. Zica je neka licnasta, srebrna, davno kupljena u Kanibalu.
Jfet Sluske.jpg
Jfet Sluske.jpg (156.35 KiB) Viewed 2564 times
Jfet Sluske.jpg
Jfet Sluske.jpg (156.35 KiB) Viewed 2564 times
Napajnaje je baterijsko (takodje ne bas tacno 9V) dok su svi konektori Neutrik. Kao izvor koristim moj mali, portabilni MD Player, koji sam onda direktno prikljucio na Neutrik konektore.

I na kraju ... to zbilja ne svira lose. Iako postoji prostor za poboljsanje, pojacalce je savrseno tiho, nema suma, nema razlike u glasnoci izmedju kanala a zvuk uopste nije los. Tek zapravo pocinjem da ga slusam ...

User avatar

Topic author
DejanM
Audio Expert
Audio Expert
Posts: 4686
Joined: 18 Aug 2005, 13:14

Re: JFET Headphone Amp

Post by DejanM » 21 Nov 2011, 08:51

Evo prvih utisaka nakon 2 dana gotovo neprekidnog rada ovog pojacalceta. Poredio sam ga takodje sa MF Can V2 ampom za sluske (prilicno modifikovan) a sve u nameri da saznam da li se isplati ulagati u ovaj design i investirati dalje u njegovo finishiranje: kuciste, napajanje, konektori, ...

Zakljucak nakon 2 dana preslusavanja je nedvosmislen: isplati se !

Hansen je bio u pravu - ovaj headamp radi odlicno i predstavlja zapravo nacin kako se bez velikih ulaganja moze doci do odlicnog headphone ampa. Ja necu sada ovde opisivati zvucne utiske - reci cu samo da pojacalce daje veoma lepo izbalanisranu zvucnu sliku, visoki su odlicni a bez ostrine, bas ide duboko i dobro je definisan. Moze da se slusa satima bez napora (bitna osobina kod headphone amps) sto ukazuje takodje na nizak nivo izoblicenja. Ako u jednacinu ubacim i to da ce u finalnoj verziji sigurno biti bolji pot i bolji konektori onda ovo puno obecava. Jedina nepoznanica je kakvu ce nijansu u zvuku da unese novo napajanje ... ali to ne moze da se zna dok se ne proba.

Inace potrosnja ovog ampa je jako mala i krece se oko 4 mA po kanalu. To ne ispostavlja neke velike zahteve prema napajanju. Ono sto kod ovog designa jeste tema, je DC OFFSET na izlazu. Potrebno je upariti elemente, i to ne samo tranzistore nego i otpornike. Nakon toga treba poslusati i sta se desava kada se napon napajanja podigne na recimo +-18V. Takodje, s obzirom na jednostavnost seme, treba napraviti veoma kratak put signala. Zbog jednostavnosti designa, verovatno necu ni praviti PCB nego cu ici po P2P nacin vezivanja, sa minimalnim koriscenjem zice.

To sve ce medjutim malo da potraje ...

User avatar

sn
Forum Admin
Forum Admin
Posts: 2336
Joined: 15 Sep 2006, 04:09
Location: Belgrade
Contact:

Re: JFET Headphone Amp

Post by sn » 26 Nov 2011, 19:45

..u principu bi moglo sve da stane na 1/3 postojece stampe i opet da bude dovoljno komforno.

User avatar

Topic author
DejanM
Audio Expert
Audio Expert
Posts: 4686
Joined: 18 Aug 2005, 13:14

Re: JFET Headphone Amp

Post by DejanM » 27 Nov 2011, 09:22

sn wrote:..u principu bi moglo sve da stane na 1/3 postojece stampe i opet da bude dovoljno komforno.
Svakako. To znaci da ne zauzima puno mesta (doduse treba mu kvalitetno napajanje, a to ce zauzeti nesto mesta) pa sam zbog toga i dosao na ideju da ga upakujem zajedno sa preampom u isto kuciste. Medjtim ima tu jos dosta toga da se isproba ...

User avatar

Topic author
DejanM
Audio Expert
Audio Expert
Posts: 4686
Joined: 18 Aug 2005, 13:14

Re: JFET Headphone Amp

Post by DejanM » 27 Nov 2011, 10:11

Inace ova topologija (complementary follower) je koriscena ranije veoma cesto. Poznato je da je istu ovakvu topologiju koristio npr. John Curl u svom Parasoumd JC-2 phono-preamp modulu. Sama topologija je medjutim veoma stara i imala je prve implementacije pomocu lampi.

User avatar

Topic author
DejanM
Audio Expert
Audio Expert
Posts: 4686
Joined: 18 Aug 2005, 13:14

Re: JFET Headphone Amp

Post by DejanM » 27 Nov 2011, 14:26

Borbely je napravio jednu vrstu modifikacije koja ima neke prednosti u odnosu na ovu komplementarnu topologiju. Ta modifikacija se zove inace Borbely buffer a u stvari predstavlja JFet implementaciju White Cathode Followera:
Borbely Buffer.jpg
Borbely Buffer.jpg (23.89 KiB) Viewed 2346 times
Borbely Buffer.jpg
Borbely Buffer.jpg (23.89 KiB) Viewed 2346 times
Ovaj buffer ima neke prednosti a pre svega u sposobnosti da lakse pokrece manje impedanse (bitno ako zelite ovakvo kolo da koristite kao pojacalo za slusalice). Razlog tome lezi u jako maloj izlaznoj impedansi ovog kola - prema Borbely merenjima ona je 2,3 Ohma. Medjutim ovaj Borbely buffer radi u sustini u push-pull modu a on je nekako uvek bio inferioran u odnosu na ove SE varijante koje rade u cistoj A klasi. Trebalo bi to probati ....

User avatar

Topic author
DejanM
Audio Expert
Audio Expert
Posts: 4686
Joined: 18 Aug 2005, 13:14

Re: JFET Headphone Amp

Post by DejanM » 08 Apr 2012, 10:30

Implementirao sam ovaj Borbely buffer. Prikacio sam ga direktno na moj portabilni Sharp MD player koji ima volume kontrol i na taj nacin izbegao upotrebu pot-a. Koristio sam vrednosti koje su date na gore pomenutoj semi, s tim sto sam na izlazu zakacio jos kondenzator Wima od 2,2 uF. Ta vrednost je preporuka Borbely-a ali je ona nedovoljna - cuje se jasan roll-off u bas podrucju tako da cu tu zakaciti vece vrednosti i istovremeno ikoristiti ovu priliku da cujem uticaj raznih kondenzatora na ovom mestu (kondove sam zakacio na izlazu pomocu kablova sa zabicama tako da mogu lako da ih menjam).
Borbely Buffer.jpg
Borbely Buffer.jpg (180.1 KiB) Viewed 2056 times
Borbely Buffer.jpg
Borbely Buffer.jpg (180.1 KiB) Viewed 2056 times
Sto se zvuka tice ... treba poslusati sa drugim kondovima na izlazu ali mi se cini da ovaj Hansenov komplementarni sklop bolje svira. Problem medjutim kod ovih JFet sklopova jeste da im je pojacanje previse malo, odnosno uopste ga nema. To ima za posledicu da sa nisko-omskim slusalicama, poput Grado, nedostaje drive-a.


RIVIERA
srebrni korisnik
srebrni korisnik
Posts: 356
Joined: 18 Jan 2009, 20:45

Re: JFET Headphone Amp

Post by RIVIERA » 08 Apr 2012, 15:49

Pa prva verzija tvog ampa za sluske radi takodje u Push-pull verziji
+ je sa komplementarnim elementima?
.


RIVIERA
srebrni korisnik
srebrni korisnik
Posts: 356
Joined: 18 Jan 2009, 20:45

Re: JFET Headphone Amp

Post by RIVIERA » 08 Apr 2012, 15:57

pojacanje je 1 x to su samo bufferi...
ne nedostaje drajva.
vec je izlazna impedansa tog ili tih sklopova SA tim JFETovima oko 40 oma ili malo vise
sto mi se cini nedovoljnim za pogon slusalica...? koje su oko 32 oma typ. ili tako nesto.
potpuno je druga namena tih sklopova, na primer da budu izlazni bufferi i da voze kablove?
.
mogucno resenje: paralelni 4 x ili vise, jfetovi

User avatar

Topic author
DejanM
Audio Expert
Audio Expert
Posts: 4686
Joined: 18 Aug 2005, 13:14

Re: JFET Headphone Amp

Post by DejanM » 08 Apr 2012, 16:26

RIVIERA wrote:Pa prva verzija tvog ampa za sluske radi takodje u Push-pull verziji
+ je sa komplementarnim elementima?
.
Jeste Push-pull i radi u klasi A sve dok je opterecenje manje od dvostruke struje biasa jfet-ova. Kako ja uglavnom testiram ova kola sa Grado SR-325i koja imaju impedansu od 32 Ohma i daju SPL od 98 dB za snagu od 1 mW, to bi trebalo da radi sve vreme u A klasi (struja opterecenja jeste I = SQRT (P/R) ~ 5,6 mA). Dvostruka struja biasa je oko 10 mA.

Medjutim iako to radi dobro a izoblicenja su niska (jako niska) imam utisak da nema dovoljno drive-a ... a moglo bi da bude i glasnije. Nemam utisak da se dostize i 90 dB SPL. Imam i AKG K450 koje imaju impedansu 60 Ohma ali je i sa njima efekat veoma slican. Mozda ovde lezi resenje problema:

http://www.diyaudio.com/forums/solid-st ... uffer.html

User avatar

Topic author
DejanM
Audio Expert
Audio Expert
Posts: 4686
Joined: 18 Aug 2005, 13:14

Re: JFET Headphone Amp

Post by DejanM » 08 Apr 2012, 16:29

RIVIERA wrote:pojacanje je 1 x to su samo bufferi...
ne nedostaje drajva.
vec je izlazna impedansa tog ili tih sklopova SA tim JFETovima oko 40 oma ili malo vise
sto mi se cini nedovoljnim za pogon slusalica...? koje su oko 32 oma typ. ili tako nesto.
potpuno je druga namena tih sklopova, na primer da budu izlazni bufferi i da voze kablove?
.
mogucno resenje: paralelni 4 x ili vise, jfetovi
Nisi u pravu ... Hansenov complementarni sklop jeste zapravo pojacalo za slusalice i ima impedansu od nekoliko ohma dok je izlazna impedansa Borbely buffera 2,3 Ohma. Borbely buffer nije pravljen primarno za pogon sluski ali s obzirom na nisku izlaznu impedansu i mala izoblicenja mislio sam da se moze i za to koristiti ... Borbely varijanta je pravljena za pogon opterecenja sa niskom impedansom - a to mogu biti i sluske.


RIVIERA
srebrni korisnik
srebrni korisnik
Posts: 356
Joined: 18 Jan 2009, 20:45

Re: JFET Headphone Amp

Post by RIVIERA » 08 Apr 2012, 23:14

Deki tacno je
izlazna impedansa je usko vezana u svim tim skucajevima za Rds jfetova
koji je za 2sk170 typ. oko 40 oma
.
klasa rada sa tim nema previse veze jer da bi se ostvarila linearnost u rezimu rada
jednostavno moraju biti malo "vece" vrednosti mirne struje
i tu bi pomoglo ako bi se koristili oni sa oznakom GR umesto BL
Zbog vece struje zasicenja pa bi se mogle koristiti za nijansu vece struje
No to i dalje ne bi uticalo na izlaznu impedansu sklopa
ostala bi ista nesto malo vise od Rdson vrednosti.
.
Znam zbog toga sto sam koristio slicne sklopove saa 4 para
jfetova i izlazna impedansa je bila oko 12 oma.
.

User avatar

Topic author
DejanM
Audio Expert
Audio Expert
Posts: 4686
Joined: 18 Aug 2005, 13:14

Re: JFET Headphone Amp

Post by DejanM » 09 Apr 2012, 09:07

RIVIERA wrote:Deki tacno je
izlazna impedansa je usko vezana u svim tim skucajevima za Rds jfetova
koji je za 2sk170 typ. oko 40 oma
.
klasa rada sa tim nema previse veze jer da bi se ostvarila linearnost u rezimu rada
jednostavno moraju biti malo "vece" vrednosti mirne struje
i tu bi pomoglo ako bi se koristili oni sa oznakom GR umesto BL
Zbog vece struje zasicenja pa bi se mogle koristiti za nijansu vece struje
No to i dalje ne bi uticalo na izlaznu impedansu sklopa
ostala bi ista nesto malo vise od Rdson vrednosti.
.
Znam zbog toga sto sam koristio slicne sklopove saa 4 para
jfetova i izlazna impedansa je bila oko 12 oma.
.
Rivera,

Vrednosti izlaznih impedansi nisam ja racunao nego sam ih preuzeo iz clanaka koji su napisali sami autori.

Sto se tice rezima rada - njega sam pomenuo zbog toga sto je neophodno izracunati da li uopste kolo moze da isporuci odgovarajuci napon i struju koja je potrebna za rad slusalica a da pri tom ostane u linearnom podrucju. Ako govorimo o Hansenovom kolu (prva sema u ovom threadu) onda je razlog zasto je on isao sa napajanjem od 9V i malom strujom biasa ulazna kapacitivnost sklopa. Ona je izuzetno mala (6 pF) a to je bitno zbog toga sto se ocekuje pot ispred kola (u jednom od svojih postova skoro si lepo objasnio kako ulazna kapacitivnost i vrednost otpora na potu prave filter).

U principu bufferi nisu optimalna varijanta za pokretanje slusalica. Potrebno je pojacanje - mozda ne veliko ali je ipak potrebno. To verovatno nije slucaj kod izvora koji daju vise od 2V na izlazu ali za one slabije se cuje odredjeni nedostatak drive-a i dinamike.

Ja cu da probam jos sa ovim - pa cu onda da vidim sta cu ...
JLH BUFFER mod.jpg
JLH BUFFER mod.jpg (58.83 KiB) Viewed 1819 times
JLH BUFFER mod.jpg
JLH BUFFER mod.jpg (58.83 KiB) Viewed 1819 times

User avatar

Topic author
DejanM
Audio Expert
Audio Expert
Posts: 4686
Joined: 18 Aug 2005, 13:14

Re: JFET Headphone Amp

Post by DejanM » 09 Apr 2012, 10:08

Uzgred, kakvo je vase iskustvo: da li je bolje sa ovakvim sklopovima ici sa regulisanim ili sa ne-regulisanim napajanjem ?


RIVIERA
srebrni korisnik
srebrni korisnik
Posts: 356
Joined: 18 Jan 2009, 20:45

Re: JFET Headphone Amp

Post by RIVIERA » 10 Apr 2012, 08:45

Pa u pravu si mislim da je pre buffera potreban neki gain stage za sluske...
Napajanje u principu regulisano + shunt.
ALI trebalo bi isprobati i neregulisano
a pod tim podrazumevam LC sekcije on
.
mada ustvari najvise zvuk odredjuje cinjenica da su topologije
P-P + komplementarnih elementima
bez obzira na klasu rada...
.
I ovi JLH sklopovi imaju manju izlaznu impedansu...

Post Reply