+<!DOCTYPE html>
+<html lang="en">
+
+<head>
+ <meta charset="UTF-8">
+ <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
+ <title>Magasinet</title>
+ <link rel="icon" href="../assets/images/jättevitbanan.png">
+ <link rel="stylesheet" href="../css/reset.css">
+ <link rel="stylesheet" href="../css/main.css">
+ <script src="../js/functions.js"></script>
+</head>
+
+<body>
+ <div class="title-div">
+ <img class="superimage_left" src="../assets/images/jättevitbanan.png" width="135" height="135">
+ <img class="superimage_right" src="../assets/images/jättevitbanan.png" width="135" height="135">
+ <header>
+ <h1>Nils Forssén | Magasinet</h1>
+ </header>
+
+ <nav>
+ <ul>
+ <li><a href="../index.html">Start</a></li>
+ <li><a href="../projects.html">Projekt</a></li>
+ <li><a href="../about.html">Om Mig</a></li>
+ <li><a href="https://gitweb.forssennils.se"><img src="../assets/images/git.png" width="15" height="15">
+ Gitweb</a></li>
+ <li><a href="https://homeassistant.forssennils.se/lovelace/default_view"><img
+ src="../assets/images/homeassistant.png" width="15" height="15"> HASS</a></li>
+ </ul>
+ </nav>
+ </div>
+
+
+ <div class="main">
+ <div class="post block">
+ <h2>FÖRFÖRSTÄRKARE</h2>
+ <h3>17 april 2024</h3>
+
+ <p>
+ Vi börjar direkt med lite bilder av mojängen:
+ </p>
+
+ <div class="img_container">
+ <img src="/assets/images/preamp.jpg">
+ </div>
+
+ <div class="img_container">
+ <img src="/assets/images/preamp_bottom.jpg">
+ </div>
+
+ <div class="img_container">
+ <embed src="/assets/images/preamp_sch.pdf" , height="600" , width="600">
+ </div>
+
+ <div class="img_container">
+ <img src="/assets/images/CAD.png">
+ </div>
+
+ <p>
+ Projektet började helt enkelt med ett behov. Efter att ha flyttat till en ny lägenhet och fått (läs:
+ köpt orimligt billigt) den tidigare hyresgästens TV och AV-mottagare
+ så insåg jag ganska snabbt efter att ha sladdat in farsans gamla skivspelare att volymen var
+ oroväckande låg och brusnivån oroväckande hög med volymratten maxad.
+ Efter lite googlande och kinesiskt manuallässande så kom jag fram till att den nya AV-mottagaren helt enkelt inte
+ hade ett inbyggt försteg till försärkning av skivspelare. Tydligen
+ har skivspelare av den äldre modellen ofta inte någon inbyggt förstärkning utan skickar egentligen bara
+ signalen direkt från nålen till ljudutgången. Detta innebär
+ kort sagt att amplituden av ljudet från en skivspelare är avsevärt lägre än vad man förväntar sig från
+ dagens digitala telefoner, datorer eller mp3-spelare. Tidigare hade jag också använt
+ farsans gamla stereoförsärkare till skivspelaren, och eftersom dessa två är bägge från tidsperioden då
+ stenkakorna var det vanligaste musikmediet
+ så hade detta aldrig tidigare varit ett problem och jag hade därför heller inte reflekterat över denna
+ egenskapen med skivspelare.
+ </p>
+
+ <p>
+ Nu är det ju så att jag ännu bor på en begränsad yta och ogärna ställer fram <b>två</b> stora svarta lådor
+ till mitt musikavlyssnande (vad skulle framtida frun säga hehe), och jag måste ändå erkänna att den nyerövrade
+ digitala AV-mottagaren har vissa fördelar jäntemot farsans gamla stereoförstärkare. Ljudkvalité jadajada
+ men 5-kanalsavkodning, HDMI-ingång och fjärrkontroll är ändå funktioner
+ som jag värderar ganska högt i vardagsrummet, funktioner som naturligtvis saknas på den äldre analoga
+ lådan. Alltså fanns det nu ett problem. Jag vill kunna lyssna på mina fräna vinylskivor (hippievarning)
+ på den nya AV-mottagaren. Alternativa lösningar till problemet var att: köpa en förförstärkare eller att
+ bygga en förförstärkare till skivspelaren. Det första av alternativen ströks av uppenbara anledningar.
+ </p>
+
+ <p>
+ Shit vilket kul projekt detta blev! Allt ifrån att läsa sig in på frekvenskompensationen av RIAA-kurvan
+ (tydligen dämpar man låga frekvenser vid inspelning av musik för att minimera platsen
+ som de fysiska spåren på vinylskivan tar, smart!), att välja komponenter till olika filter och att etsa
+ ett ordentligt kretskort och konstruera en fungerande slutprodukt gjorde detta projekt
+ extremt givande. Nedan föjer en liten beskrivning av utvecklingsprocessen.
+ </p>
+
+ <p>
+ Jag började projektet med lite research och att skissa upp ungefärligen vad förstärkarsteget behövde
+ utföra. Efter lite mätningar (TOTO - Stop Loving You är en jäkla bra låt förövrigt)
+ kom jag fram till att förstärkarsteget skulle behöva förstärka amplituden på ljudet med ~100 ggr utöver
+ frekvenskompenseringen från RIAA-kurvan. Detta motsvarar ungefär 40 dB konstant
+ förstärkning över alla frekvenser samt ~60 dB förstärkning vid 20 Hz. Frekvenskompensationen från
+ RIAA-kurvan är matematisk beskriven med två nollställen och en pol,
+ vilket är ganska simpelt att realisera elektroniskt efter lite mattematik för att bestämma de olika filterkomponenternas värden.
+ Den skissade kretsen ni ser nedan skulle eventuellt klara av uppgiften, men den byttes senare ut
+ mot en krets med två filter/förstärkarblock istället för ett av lite olika anledningar. Bland annat för att fördela den ganska höga
+ förstärkningsfaktorn mellan två OP-förstärkare och för att RC-näten skulle passa RIAA-kurvan bättre med de komponentvärden jag hade till hands.
+ slutliga designen kan ses i kretsschemat i början av inlägget. I schemat ser ni också att det tillkommit ett frekvensutjämnarsteg och volymjustering, för vem gillar inte fysiska rattar
+ (hinthint moderna biltillverkare).
+ Utjämnaren är mer eller mindre tagen direkt från nätet med smått justerade RC-värden (Jag föredrar en något lägre gränsfrekvens än praxis på diskantratten).
+ Yterliggare en OP-förstärkare gick även åt här för att trycka upp utimpedansen från utjämnarsteget.
+ I <a href="https://gitweb.forssennils.se/?p=phono_preamp.git;a=tree">gitrepot</a> finns alla filer
+ tillhörande projektet sparade om ni är intresserad.
+ </p>
+
+ <div class="img_container">
+ <img src="/assets/images/sida_1.jpg">
+ </div>
+
+ <div class="img_container">
+ <img src="/assets/images/sida_2.jpg">
+ </div>
+
+ <p>
+ Med de grundläggande förutsättningar genomtänkta så valde jag att börja räkna och simulera mig fram till
+ en krets. Det blev snabbt tydligt att Matlab är en fena
+ på att räkna frekvenssvar och LTspice sparar massor med timmar av kopplande. Nedan ser ni den
+ slutgiltiga kretsens teoretiska frekvessvar bredvid RIAA-kurvans frekvenssvar med
+ liknande förstärkningsfaktor (beräkningarna bortser från frekvensutjämnarrattarna och volymrattens
+ inverkan på frekvenssvaret).
+ </p>
+
+ <div class="img_container">
+ <img src="/assets/images/matlab.png">
+ </div>
+
+ <p>
+ Konstruktionen av förstärkaren kretsade mycket kring designen och skapandet av själva kretskortet. Jag
+ hade tidigare designat och etsat en del mindre kretskort till småprojekt men ingenting som
+ jag haft verklig nytta av. Etsning är lite en konst i sig, man måste pröva sig fram till hur
+ länge kortet ska UV-bestrålas, framkallas osv. Även tjockleken på ledningsbanor och icke-ledningsbanor
+ är något man måste experimentera med innan resultatet blir bra. Jag hade lite som mål att göra detta
+ projekt så billigt som möjligt och ville därmed undvika att beställa några komponenter.
+ Istället så lyckades jag hitta alla allting, dvs motstånd, kondingar, OP-förstärkare (OPA2134) och
+ kontakter bland lagret hos Admittansen (elektronikförening på LiU där jag just
+ nu är ordförande) så där var det egentligen bara att plocka det som behövt för några kronor
+ totalt. Hos Admittansen finns även UV-ugn, oscilloskop
+ och andra verktyg som kommit väl till hands under detta projektet. Rattarna (potentiometrarna) är tagna
+ ur en gammal högtalarförsärkare märkt med "trasig, saknar magisk rök".
+ </p>
+
+ <p>
+ Det kanske tuffaste problemet med konstruktionen av förstärkaren var strömtillförseln. Eftersom
+ OP-förstärkare behöver både positiv och negativ matningsspänning så är det inte riktigt så
+ enkelt som att ta godtyclig 12 volts nätadapter och hoppas på det bästa. Ett alternativ var istället att
+ dra nätspänning genom en transformator och likriktare, men då skulle jag
+ antingen behöva skapa en virtuell jordreferens eller hitta en transformator med sekundärlindning. En virtuell
+ jordreferens är en teknik jag använt tidigare som säkert hade fungerat då
+ förstärkaren inte kräver någon vidare effekt, men jag valde att inte gå den vägen den här gången. Jag
+ kunde heller inte hitta någon lämplig transformator med sekundärlindning.
+ Bland allt letande efter lämpliga spänningsregulatorer och liknande så hittade jag dock en perfekt
+ lösning bland Admittansens högar av komponenter. En MAX743-IC dubbel switchregulator,
+ vilken visade sig perfekt för att generera en 15 volts dubbelspänning från en låg DC-matning (e.g. 5 volt).
+ Det räckte med att bara följa exempelkopplingen från dess datablad och lägga till någon extra
+ utjämningskonding
+ på spänningslinorna så var denna lösning som hittad bokstavligt talat. Igen, ta en titt på kretsschemat i början av
+ inlägget om ni är intresserad av detaljerna.
+ </p>
+
+ <p>
+ Det var väl egentligen allt jag har att säga om detta projektet (nåväl, jag kan kanske säga ännu lite
+ till, men är lite less på att skriva nu så har ni funderingar får ni fråga mig i person).
+ Tyvärr så har jag inte gjort några ordentliga mätningar av den färdiga förstärkaren men jag har svårt
+ att se att den inte skulle bete sig som den gjort i simuleringarna. Mäter man RMS-spänningen
+ av statiska signaler genom den så följer den precis kurvan skissad i Matlab ovan. E.g. 0.05 mV RMS 1 kHz
+ signal in ger 5 V RMS ut, vilket motsvarar 40 dB precis som i kurvan. Trycker
+ man musik genom prylen låter det precis som det borde, bra volym och en återspegling av musiken som jag
+ inte kan åtskilja från spotify-versionen, annat än lite stenkaka-knaster såklart. Alla
+ volym/frekvensutjämningsrattar fungerar som de ska och jag var inte ens lat nog att inte lägga till en
+ strömbrytare och power-LED till designen, väldigt olikt mig. Kort sagt så är jag riktigt stolt över
+ slutprodukten och har lärt mig massor under processens gång. Jag lägger till en liten video nedan bara
+ för att bevisa funktionen.
+ </p>
+
+ <div class="img_container">
+ <video controls>
+ <source src="../assets/videos/preamp.mp4" type="video/mp4">
+ </video>
+ </div>
+
+ <p>
+ Ja alltså, jag var inte lat nog att lägga till strömbrytaren i digrammet, sen lär nog dröja tills år 2045 innan
+ jag faktiskt tar tag i att 3D-skriva en liten låda till mojängen.
+ </p>
+
+ <p>
+ Uppdatering: den 3D-skruvna lådan anlädde innan 2045! Givetvis fotobombar bilen från 'Tintin från Tibet' (fin gåva från farmor förresten
+ jag läste väldigt mycket Tintin en gång i tiden). Också, ge fan i att skratta åt de snea ratt-hålen...
+ </p>
+
+ <div class="img_container">
+ <img src="../assets/images/tintin_och_preamp.jpg">
+ </div>
+
+ <ul class="bullets">
+ Hjälpsamma länkar:
+ <li><a
+ href="https://ledgernote.com/columns/mixing-mastering/riaa-curve/#:~:text=The%20RIAA%20curve%20is%20an%20equalization%20filter%20applied,cut%20in%20volume%20while%20high%20frequencies%20are%20boosted">
+ RIAA-kurvan</a></li>
+ <li><a href="https://sound-au.com/project06.htm"> Elliott Sound Products, kanske världens bästa
+ DIY-försärkarsida. </a></li>
+ </ul>
+ </div>
+ </div>
+</body>
+
+</html>
\ No newline at end of file