12AU7 / IRF612 MOSFET 混合耳机放大器
| 罗杰斯·戈麦斯 |
DIY 12AU7 （ECC82） 电子管 – IRF612 MOSFET 混合耳机放大器
更新 – 2010 年 4 月 12 日 – 此项目已被 NP-100v12 取代：diy 12AU7 （ECC82） 电子管 / IRF510 MOSFET 耳机放大器项目页面。
我一直对电子管放大器很感兴趣，但大多数 DIY 套件都非常昂贵并且使用非常高的电压。因此，我决定制造一款价格低廉且驱动一副 32 欧姆 Grado 耳机所需的零件最少的放大器。
在基于 fa-schmidt 设计构建了几个 YAHA 放大器和一个 Szekeres Mosfet 追随器之后，我想知道两者在一起会是什么声音。因此，我将原理图构建到 TINA-TI 中，这是一个基于 spice 的免费程序，用于在构建前测试电路，结果非常显着。13VDC 电源在 20Hz-100kHz 范围内具有近 20dB 的增益。
图 1：12AU7 / IRF612 MOSFET 频率响应仿真
正如您在原理图和零件列表中看到的那样，离散组件不到 30 个，大多数 DIY 爱好者会将它们作为其他构建的备件。我选择12AU7 / ECC82真空管，因为它可以低电压驱动，灯丝电压为12.6伏，因此无需进一步调节电压。我在第一级使用了 1/4W 电阻器，在第二级使用了 2W。2W 电阻器可能有点矫枉过正，但我以后不想更换它们。20欧姆电阻必须至少为5W，并且不要使用绕线，因为电感特性会扭曲响应曲线。
图 2：12AU7 电子管/IRF612 MOSFET 耳机放大器原理图
表 1：零件清单 – 12AU7 / IRF612 耳机放大器
| 数量 | 标签 | 价值 |
|---|---|---|
| 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 2 1 |
P1 C1 C5 R1 C2 R5 R4 R3 C4 R2 R6 VT1 T1 — — —  |
100k 100nF 100nF 1M 1uF 20ohm 5W 200 ohm 2W 220k 2W 470uF 50V 47k 5k 2W 12AU7 / ECC82 IRF612 LED 支架 LED 9 针管插座 |
附加说明 – 零件清单：
- 散热器必须耗散 3W 左右，即 2.5-3 平方英寸，如果您使用风扇，则更小。使用散热器膏和云母绝缘体以及绝缘垫圈。MOSFET 的标签位于 （12-13vdc）
- 您选择的底盘，规划通风。
- 13VDC开关电源，可在12至13伏之间加热灯丝。电源插孔是 Radio Shack 的通用直流插孔。
- MOSFET （T1） 可以用 IRF510、IRF610 或 IRF611 代替。
结构 – 电子管/MOSFET 混合耳机放大器
对于外壳，我使用了 Lansing MicroPak“C”;我在 eBay 上找到了大约 8 美元。该产品是一些环绕解码器的积压，并配有 RCA 连接器和预冲孔面板。管插座应该是 9 针，这个是用于较旧的小精灵管的，所以孔更多，但 9 针完美匹配。
照片 1：Lansing MicroPak 外壳和 PCB
我使用 RCA 连接器进行输入，使用 1/4 英寸插孔进行输出，这是为了容纳我的 Grado SR125，并且在板上打了一个 1/4 英寸插孔的孔。
PCB 具有预先存在的焊线和接地总线，因此这决定了组件的位置如果您将其构建在原型板上，请确保为散热器和 20 欧姆电阻器留出空间以散热。确保用云母将 MOSFET 与散热器隔离，并使用散热器化合物以获得更好的热传递。MOSFET 的极耳电压为 12-13 伏，如果对地短路，将损坏电源和组件。
照片2：混合耳机放大器的构造
焊接完所有组件后，我对设备进行了抽烟测试并进行了必要的更正。
照片 3：电子管/MOSFET 混合放大器烟雾测试
电子管加热器在 150 时消耗 12.6mA，整个放大器在启动时消耗 580 mA，并在电子管预热后稳定在 550mA;这需要几秒钟。我使用了佳能 AD-360U 开关电源，来自他们的小型气泡喷射打印机。由于 MOSFET 的漏极直接连接到正轨，因此任何噪声都会被放大。该电源几乎没有噪音。
图4：混合式耳机放大器 – 前视图
Photograph 5: Hybrid Headphone Amplifier – Rear View
I used a 12V muffin fan dropped to 9V to cool the amp, two holes in the top allow air to rush in and the existing holes in the front and rear plate allow the air to flow well.
Photograph 6: Tube / Mosfet Hybrid Headphone Amplifier
Measurements – Tube / MOSFET Hybrid Headphone Amp
Here are a few scope shots of the 10 Hz sine wave response, as well as the square wave response at 100 Hz. The performance was very consistent and the voltage stayed the same over the most of the sweep. The TINA curve shows approx 19dB of gain over the spectrum of the audible range. The sound from my Grado SR125 headphones is crisp with a tight lower end. This amp is very nice considering the low voltage and low component count. It may not be true audiophile quality, but the average cost is only $40 USD or less.
Photograph 7: 10Hz Sine Wave
Photograph 8: 100 Hz Square Wave Response
This amp is perfect for the novice builder and the components are available at mouser, digikey. You can substitute other Mosfets as long as the resistance is similar and the internal capacitance does not effect the response curve. It is best to use TINA-TI to build the schematic and make any changes, this way you can check the ac output before building. This will save you much time.
Lastly, make sure that your headphones are not plugged into the jack while powering up or down, this amp as well as other DIY builds have a large rush of current at power up and down and damage can occur to you headphones if you are not careful.
I am sure you will be pleased with the sound of this little amp and better yet the price.
UPDATE – 28 August 2008 – I have built another version of this amplifier which is smaller, has less parts and runs off of a 12V battery. For full details, see the 12AU7 Tube / IRF612 MOSFET Hybrid Headphone Amplifier update on the DIY Audio Projects Forum.
UPDATE – 12 April 2010 – This project has been superseded by the NP-100v12: diy 12AU7 (ECC82) tube / IRF510 MOSFET headphone amplifier project page.