Идентификация компонентов в схеме усилителя для наушников

Я отвечу в порядке прохождения сигнала.

R3/C1 представляет собой фильтр нижних частот, который устраняет высокочастотные помехи (например, РЧ мобильного телефона, улавливаемые кабелями), поскольку они могут быть устранены и обнаружены операционным усилителем и создают слышимый шум. C1 должен быть конденсатором с малыми искажениями, т.е. керамическим C0G, а не X7R и ему подобными. Его значение выбрано таким образом, чтобы оно значительно превышало звуковой диапазон, в данном случае около 1 МГц, в зависимости от импеданса источника.

Резистор R6 обеспечивает путь для входного тока смещения операционного усилителя на землю. Поскольку входы операционных усилителей представляют собой транзисторы BJT, они имеют ток базы. Без R6, когда к входному разъему ничего не подключено, базовому току некуда было бы деваться, поэтому входное напряжение повышалось (или падало) и операционный усилитель ограничивался.

О буфере: операционный усилитель представляет собой малошумящую модель с низким уровнем искажений, но его выходной ток недостаточен для правильного управления наушниками (это относится к большинству операционных усилителей). Буфер имеет единичное усиление и имеет гораздо больший ток. Это создает композитный усилитель. Поскольку обратная связь обернута вокруг буфера, операционный усилитель будет управлять им и корректировать искажения, вносимые буфером. Буфер должен быть очень быстрым (и компактным), так как он расположен внутри контура обратной связи, вы хотите избежать добавления дополнительного фазового сдвига, который сделал бы весь усилитель нестабильным (подробности см. в теории управления и критерии устойчивости Найквиста).

Композитный усилитель — довольно распространенная конструкция, иногда буфер реализуется на дискретных транзисторах.

R5 немного сложнее. Обычно вам не нужен здесь резистор, так как добавление импеданса на выходе заставит частотную характеристику зависеть от импеданса наушников, который зависит от частоты. Си в зависимости от номинала R5 будет звучать немного по другому. Однако разъемы для наушников дурацкие: когда вы их подключаете, каждый штырь замыкает почти все остальное, пока разъем вставляется. Таким образом, резистор обеспечивает защиту от этого короткого замыкания. Однако в таблице данных буфера указано: «Короткое замыкание на выходе (на землю) непрерывное», что означает, что он защищен (однако он будет нагреваться).

У резистора есть еще одно применение: он изолирует усилитель от емкости кабеля. Управление емкостными нагрузками приводит к фазовому сдвигу в контуре и создает риск нестабильности. Таким образом, добавление резистора помогает избежать этого.

О развязывающих колпачках:

Было бы намного лучше заменить конденсаторы 22 нФ на диэлектрик X7R с наибольшим значением, которое вы можете получить для вашего любимого корпуса SMD, скажем, 1206. Чем больше емкость, тем лучше. 22 нФ недостаточно для сильноточной микросхемы, такой как BUF634, особенно с дополнительным импедансом из-за бусинок.

Меньший колпачок (физически меньший) будет иметь меньшую индуктивность, но здесь это не имеет значения, поскольку разница в индуктивности между большим 1206 и крошечным колпачком в любом случае перекрывается индуктивностью выводов микросхемы.

Так же сомнительный интерес представляют ферритовые бусины... При разводке схемы они вносили бы LC-резонанс с конденсаторами 22нФ на буфере, а это могло привести к звону на выходе и прочим гадостям. Если вы абсолютно хотите иметь ферриты в своих линиях электропередач, получите модели специй с веб-сайта Murata (их можно загрузить бесплатно) и смоделируйте их, чтобы избежать звона.

Итак, я бы поставил конденсаторы 10 мкФ 25 В X7R 1206 на питание буфера и 1 мкФ на операционный усилитель. Но, учитывая скидку за количество на 10 мкФ... 2 колпачка = 50 центов, 10 колпачков = 1,3 €, я бы купил 10 и просто использовал их, кого это волнует.

Я бы просто удалил ферритовые бусины на буфере и заменил те, что на операционном усилителе, резисторами 1R или вообще удалил их.

Если вы используете шумный блок питания, место для его фильтрации находится на разъеме, где он входит в плату, а не внутри схемы, где находятся операционные усилители.

Если вы хотите, чтобы эта штука была защищена от короткого замыкания, обратите внимание на рассеивание в буферах, а также в резисторе R5 в случае короткого замыкания на выходе. Не используйте резистор 0805 SMD для R5, он просто сгорит. Для буферов может потребоваться небольшой радиатор.

Что касается выбора резистора, если вы платите за малошумящий операционный усилитель, вы также можете использовать малошумящие резисторы (например, металлопленочные или тонкопленочные в SMD) и избегать углерода, толстопленочных материалов и т. д., которые создают шум, зависящий от тока. Они стоят всего пару центов дополнительно.