Amplificateur de casque Crystal CMoy Free Form : 26 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:07

Ce circuit d'amplificateur de casque est différent des techniques de construction modernes conventionnelles en ce sens qu'il s'agit d'un câblage aérien, P2P (point à point) ou de forme libre, tout comme au bon vieux temps de Valve avant l'intervention des PCB et du transistor.

Plutôt qu'un boîtier traditionnel, le circuit de trous est encapsulé dans de la résine polyester pour améliorer les éléments internes.

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Bien que de nombreux amplificateurs de casque cMoy soient conçus pour être portables, celui-ci est conçu pour le bureau, bien qu'une batterie puisse également être fabriquée.

Il s'agit d'une assez longue instructable donc "faire une infusion" comme on dit dans le Yorkshire et se mettre à l'aise.

En plus il y a plein de photos:)

Étape 1: le schéma

Voici le schéma EaglePCB de l'amplificateur de casque, il suit la conception cMoy. La liste des composants est la suivante. tout dépendra de la tension d'entrée et de la luminosité de votre LED.) CP1/2: 2x 470uf 35 ou 50v Power Capacitors RP1/2: 2x 4.7k 0.6 watt metal film resistances (Pour le diviseur de tension d'alimentation) Section amplificateur IC1: 1x OPA2107 Dual Operational Amplifier C1L/R: 2x Wima MKS 0.68uf 63v Condensateurs (pour l'entrée du signal audio) C2/3: 2x 0.1uf Polyester Box condensateurs (Pour stabiliser l'OP-AMP) R1LED: 1x 1k 0.6 résistance à film métallique de watt (1/2 Watt) R2L/R: 2x 100k Résistances à film métallique de 0,6 watt (1/2 Watt) R3L/R: 2x 1k Résistances à film métallique de 0,6 watt (1/2 Watt) R4L/R: 2x 10k Résistances à film métallique de 0,6 watt (1/2 watt) R5L/R: CAVALIER (en option,) 2 prises jack stéréo 3,5 mm Téléchargements: EaglePCB. SCH Schéma et PDF ci-dessous

Étape 2: faire le squelette

Cette partie est très délicate ! Il mettra à l'épreuve vos compétences en pliage et en soudage. Tout doit être visuellement précis, car tout sera visible à tout moment lors de sa coulée dans la résine. Pour créer le bus d'alimentation, j'ai utilisé un fil à âme pleine de 1,10 mm provenant d'un câble d'alimentation jumelé et d'un câble de terre utilisé pour le câblage interne de la maison. Seuls les outils de base sont nécessaires pour construire le squelette: Fer à souder Soudure (de préférence de calibre fin) Stylo à flux (facultatif) Pince à bec long pour plier Cisailles

Étape 3: Alimentation externe

Pour l'alimentation externe principale, vous aurez besoin d'un type de mode de commutation, j'en ai utilisé un d'un ancien routeur, tout ce qui se situe dans la plage de tension de 9-18VDC et un courant nominal de 300ma vers le haut fera l'affaire. Vous aurez également besoin d'une alimentation avec une broche centrale positive indiquée par le symbole dans le cercle rouge sur l'image. Si vous avez détecté un bourdonnement dans votre casque lorsque vous testez le circuit avant la coulée de résine, vérifiez tout le circuit, puis essayez d'utiliser un autre modèle d'alimentation. Si l'alimentation que vous avez sélectionnée est une verrue murale bon marché qui contient un transformateur (alimentation linéaire), elle bourdonnera sans aucun doute à travers les écouteurs

Étape 4: Câblage de la prise d'alimentation

La broche arrière va au +V (+Rail) Le milieu et le côté à la terre (-Rail)

Étape 5: Conseil: Obtenir un joli virage

J'ai trouvé que pour obtenir de belles courbures cohérentes et reproductibles sur les fils de résistance et le fil de cuivre, je devais utiliser un tournevis. Vous pouvez utiliser des tournevis de différents diamètres pour des courbures de rayon plus petit ou plus grand.

Étape 6: faire le squelette 2

Ici, nous pouvons voir la disposition de base de la section d'alimentation. Il s'agit d'une alimentation à double extrémité qui prend une entrée asymétrique (12VDC) et la divise avec un diviseur de tension. Les cerceaux sur la droite sont pour le circuit de l'ampli-op, cela nécessite +/GND/- au lieu de juste +/GND. Cela signifie essentiellement la puissance d'entrée pour l'amplificateur opérationnel ou l'amplificateur opérationnel Burr Brown OPA2107 - Volts et + Volts, le fil en forme de T qui descend au milieu est la terre ou dans ce cas une "terre virtuelle" produite par la tension diviseur, il n'entre jamais en contact direct avec la masse d'alimentation principale provenant de la prise d'alimentation. Les deux résistances de 4,7k près de l'arrière sont les diviseurs de tension, l'alimentation de la prise d'alimentation dans ce cas est de 12VDC est ensuite divisée par deux par le diviseur de tension produisant -6v et +6v sur les deux fils de cuivre externes ou vous pouvez appeler alors des bus. Le +V de la LED est alimenté directement à l'arrière de la prise d'alimentation et utilise le fil de cuivre -6v pour la terre via une résistance de 1k, car tout cela vient avant le diviseur de tension en ce qui concerne la LED -6v est normal sol. Maintenant, commencez à ajouter les autres résistances selon le schéma.

Étape 7: faire le squelette 3

Les deux gros condensateurs argentés 470uf 50v sont destinés aux rails d'alimentation, suivis des deux condensateurs rouges bi-passe pour la stabilité de l'ampli-op, juste en cas d'oscillation qui, à proprement parler, doit être fixée aussi près que possible des pattes de l'ampli-op. Cela dit, je n'ai eu aucun problème de stabilité avec ce circuit intégré dans d'autres Cmoys que j'ai fabriqués. Attention à bien vérifier la polarité des condensateurs avant de souder

Étape 8: faire le squelette 4

Ici, vous pouvez voir les pattes de la résistance turquoise (R4) qui dépassent du haut du circuit intégré de l'amplificateur opérationnel. C'est là qu'elles bouclent de la sortie à l'endroit où R5 devrait être sur le schéma. il doit toujours être connecté à la sortie avec ou sans la résistance, cela réduit également les fils supplémentaires. La résistance turquoise (R4) définit le gain avec R3. vous pouvez mieux voir les boucles dans la deuxième image Dans la 3ème image, les 4 fils du bas peuvent maintenant être connectés à la terre virtuelle (fil de cuivre du milieu)

Étape 9: faire le squelette 4

Il est temps d'ajouter les capuchons d'entrée, ils arrêtent toute tension continue (courant continu) entrant dans l'amplificateur depuis la source (iPod ETC) via la prise jack d'entrée car cela serait également amplifié par un facteur de gain. Les signaux audio fonctionnent sur AC (courant alternatif). Le gain est réglé assez bas en tant que source d'entrée dans ce cas, le PC a une sortie élevée et il n'y aura pas de potentiomètre de volume pour régler physiquement le volume. Dans la deuxième image, les pattes des résistances turquoise sont pliées pour former la connexion de sortie qui sera connectée à la prise jack du casque. Les 3e et 4e images montrent le branchement des prises d'entrée audio et des écouteurs. J'ai utilisé du fil émaillé d'un ancien transformateur pour donner un aspect cohérent, mais il a également une bonne isolation contre les courts-circuits.

Étape 10: Faire les images de référence du squelette

Voici quelques photos supplémentaires pour référence.

Étape 11: Tester

À ce stade, NE testez PAS l'amplificateur avec vos meilleurs écouteurs, utilisez de vieux écouteurs bon marché. Espérons qu'il a été testé correctement et qu'il sonne bien !

Étape 12: Scellement de pré-moulage

Ces prises jacks particulières proviennent d'une ancienne carte son live sound blaster car je pouvais les sceller facilement pour empêcher une pénétration de résine. Les deux côtés audio Jack Socket ont été retirés pendant le processus de scellement, les côtés ont ensuite été remplacés après avoir appliqué de la résine tout autour des bords. De la résine a également été placée autour de toutes les broches de connexion autour du fond pour assurer une étanchéité à l'air. Plus de résine a été utilisée autour du bas de la prise DC. J'espère que la résine supplémentaire ne montrera pas grand-chose dans le moulage fini.

Étape 13: Scellement avant moulage 2

En utilisant Blue Tack et du ruban adhésif transparent, les trois prises ont été branchées, les doigts croisés;)

Étape 14: Élévation du circuit

Pour élever le circuit dans le moulage, j'ai soudé quelques colonnes montantes sur le sol virtuel qui descend au milieu de l'amplificateur.

Étape 15: Étiquetez les prises audio

J'ai pensé qu'il serait peut-être bien de créer quelques étiquettes d'entrée, en partie pour améliorer l'apparence des sockets. Après avoir mesuré les douilles sur lesquelles elles ont été fabriquées et imprimées à l'échelle dans Adobe PhotoShop, puis imprimées sur du papier photo fin, puis en utilisant du ruban adhésif double face collé sur les côtés des douilles.

Étape 16: fabrication du moule

J'ai réfléchi pendant un certain temps au design et aux matériaux du moule, j'ai finalement décidé d'utiliser une carte de 1,5 mm d'épaisseur. Une fois coupé avec un cutter, il a laissé un bord très propre et plat qui a contribué à la précision. Je me rends compte qu'il existe de meilleures façons de créer un moule comme l'utilisation de silicone, mais l'objectif est d'obtenir les côtés aussi carrés et vrais que possible car il s'agit d'une carte de projet unique qui semblait idéale. Ensuite, j'ai conçu les modèles de moules dans EaglePCB, puis à l'aide de ruban adhésif double face, j'ai collé l'impression sur la carte à découper. Quand est venu le temps d'assembler le moule, chaque coin a été fixé avec de la super colle jusqu'à ce que toutes les parties du moule soient ensemble. À ce stade, j'ai fait couler plus de super colle sur toute la longueur de chaque côté. Une deuxième passe de colle a été appliquée pour assurer l'étanchéité complète des joints. Téléchargements: Mise en page DXF et PDF ci-dessous

Étape 17: Un autre type de « volume » (mis à jour)

Un moyen simple de calculer le volume en "ml" consistait à remplir une doublure avec de l'eau puis à verser le contenu dans une tasse pour mesurer le volume et le poids. J'aurais pu mesurer le moule avec une règle mais cela a été plus rapide et m'a donné une indication du poids approximatif de résine nécessaire pour remplir le volume du moule, il faut également prendre en compte le déplacement de l'article à encapsuler. J'ai estimé que l'eau aurait à peu près la même densité et le même poids que la résine. Vous connaissez maintenant le volume dont vous avez besoin pour suivre les instructions de la résine que vous avez achetée pour trouver le bon rapport résine/durcisseur. J'ai utilisé de la résine de coulée transparente à l'eau Polycraft DSM Synolite + catalyseur MEKP (1 à 2 %), je crois que c'est une résine polyester, le rapport catalyseur/résine était d'environ 1 %. Il était assez difficile de doser le catalyseur en si petites quantités. Il existe de nombreuses variétés, qui nécessitent toutes des ratios résine/durcisseur différents. Donc, le mélanger, etc. dépend vraiment du type que vous utilisez.

Étape 18: Mélanger la résine

Avec la résine mélangée, je devais m'assurer de la verser lentement et près du moule pour ne pas encourager les bulles d'air. Vous pouvez voir sur l'image ci-dessous qu'il y a un dôme de résine s'élevant au-dessus du moule, c'est pour permettre le rétrécissement pendant que la résine durcit. Une fois la résine mélangée, vous n'aurez pas longtemps à travailler avec avant que le durcissement ne commence, alors ayez tout ce dont vous avez besoin à portée de main.

Étape 19: Durcissement de la réaction chimique

Le moule a ensuite été recouvert pour empêcher tout débris ou poussière d'entrer dans le moule. Une réaction chimique va commencer et la fonte va générer beaucoup de chaleur c'est le processus de durcissement au travail J'ai utilisé un thermomètre sans contact pour mesurer la température car il a durci pendant 8 minutes et les choses deviennent chaudes À ce stade, la surface commence à gélifier, cela se traduit par des capitons de la surface. J'ai laissé le plâtre pendant 24 heures pour qu'il durcisse complètement avant de commencer l'étape suivante.

Étape 20: Briser le moule

Après avoir laissé le moulage pendant 24 heures, la première chose à faire était de poncer à la bande le dessus pour qu'il soit plat par rapport au moule. J'avais alors un point de référence pour la quadrature de tous les autres côtés. J'ai utilisé une ponceuse à bande qui était bien serrée dans un étau (veuillez faire attention en faisant cela!) Après un ponçage humide avec du papier P600 puis P1200 Grit, il me restait la forme de base.

Étape 21: faire tomber les bords

En utilisant à nouveau l'étau, j'ai fixé mon routeur avec une plate-forme de fortune sur le dessus. J'ai fait tomber les arêtes vives qui seraient sujettes à l'écaillage. Le roulement de la fraise suit le côté plat en coupant un chanfrein régulier sur tous les bords.

Étape 22: Polissage final

Pour polir à nouveau la surface, j'ai utilisé du papier P600 puis P1200 sec et humide trempé dans l'eau. J'ai trouvé que T-CUT ou Brasso faisaient un excellent polissage, il faisait littéralement briller la surface d'un fini terne. Les précautions lors du scellement des douilles ont plutôt bien fonctionné et aucune résine n'est entrée dans les cavités des douilles Jack, il y a quelques minuscules bulles d'air mais rien de vraiment visible. La seule façon d'éliminer totalement les bulles d'air aurait été d'utiliser une chambre à vide ou un dôme car. Une astuce si vous aviez une chambre à vide ou un dôme serait de simplement aspirer la résine après le mélange avant la coulée car le processus de mélange introduit de petites bulles d'air.

Étape 23: Précautions

Il peut y avoir des soucis concernant les condensateurs en cas d'inversion de polarité. Si vous utilisez une alimentation manufacturée telle qu'une verrue murale ou une brique d'alimentation et que la prise a un centre positif, ce n'est pas vraiment un problème. En cas de défaillance catastrophique, les condensateurs sont construits avec une sécurité intégrée pour relâcher la pression. À l'extrémité du condensateur, le capuchon est marqué, ce qui l'affaiblit. Cela arrête à son tour la formation de trop de pression du condensateur. Par mesure de sécurité, des trous pilotes peuvent être percés aussi près que possible des extrémités du condensateur (pas dans!)

Étape 24: Test des rails de tension

Il existe différentes façons d'élever le circuit autre que l'utilisation de fil mince pendant la coulée, mais j'y avais pensé depuis un certain temps. Il y a un avantage à cette méthode en cas de défaut, je peux vérifier les tensions +/- du séparateur de rail, c'était aussi pour des raisons d'alignement de pré-coulée. Bien que le circuit ne soit plus utilisable une fois coulé, il me donnera une incitation à ce qui a pu mal se passer en vérifiant la terre virtuelle (le fil se tient) par rapport aux connexions de prise d'alimentation négative et positive. Ici vous pouvez voir les tensions 12vdc split -6/+6

Étape 25: Température de fonctionnement

CHAUD OU PAS ! Concernant les préoccupations concernant la dissipation de chaleur……. Voici les résultats à 12vdc (-6/+6) en jouant de la musique à des niveaux supérieurs à la normale pendant 60 minutes Le compteur sur la droite mesure la température ambiante de 16c Le thermomètre infrarouge mesure au-dessus de la puce IC à 18c Même en cours d'exécution à 18vdc, la température n'a varié que de 1c. Je savais déjà que le circuit ne produirait pas de chaleur significative avant de commencer. fonderie. Bien qu'il n'y ait pas de blindage métallique comme vous l'auriez dans un châssis/PCB conventionnel, l'amplificateur ne présente aucun bruit indésirable ni interférence RF comme vous pouvez l'associer à une conception de châssis ouvert comme celle-ci, il est silencieux même s'il est à côté de mon téléphone portable et routeur Wi-Fi. Les ingénieurs en électronique encapsulent ou emballent des composants électroniques dans des résines depuis des décennies, généralement pour l'amortissement des vibrations ou le contrôle de l'humidité, c'est juste que j'ai décidé de le rendre présentable:)

Étape 26: Galerie

J'espère que vous avez apprécié le guide et peut-être qu'il inspirera certains d'entre vous à essayer quelque chose hors du mur Merci d'avoir regardé l'instructable:) RupertTallman Labs

Finaliste du défi Make It Real