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バランス駆動ヘッドホンアンプ製作 その7 (改修計画)

先日の記事で、ぺるけさんの書籍『理解しながら作るヘッドホン・アンプ』に付属するぺるけ式差動FETヘッドホンアンプの基板を使ったバランス駆動ヘッドホンアンプは一旦完成としましたが、少し気になる箇所があります。 初段の動作点が最適化されていない 初段FETのドレイン電位が揃っていない 前者については、電源電圧がオリジナルの12Vから15Vに変更した(加えてマイナス電源も-1.5Vから-3Vに変更した)のに合わせて、初段の定電流回路の電流値を決める抵抗R13の値をオリジナルの510Ωから360Ωに変更したのですが、電流値が3.9mAと減ってしまい、動作点がイマイチ最適化されていません。 2SK170のデータシートにあるVds-Id曲線にロードラインを引いてみると分かりますが、最適化するには、 初段に流す電流を増やす 初段の負荷抵抗を大きくする あたりが考えられます。後者であれば、裸利得が上がるので負帰還がより強く掛かり、歪率や雑音特性の改善が見込めますが、おそらく耳では分からない程度の微々たるものでしょう。また、片チャネルあたり抵抗を2コ交換する必要があり、しかも今回はジャンパー線も再配線しなければならないので正直面倒です。

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FETペアチェック回路

FETのペアがうまく取れないことに業を煮やし、選別したFETがちゃんとペアになっているかどうか確認する回路を組んでみました。と、大層なことを書きましたが、単にFET差動HPAの初段を簡素化しただけの回路です。2本の負荷抵抗の抵抗値が一致していることが重要で、他は大雑把でも問題ありません。たぶん。 さっそくみの虫クリップとICクリップを大量に投入して回路を組み、1ペア確認してみました。凄いです。いきなりドレイン電位の差が0.020Vになりました。いい感じです。 が、あまりにも話がうまく行きすぎています。ちょっと嫌な予感がしたので、負荷抵抗の上端の電位差を測ってみたら、0Vではありません。みの虫クリップを調べてみたところ、どうもクリップが古いためにサビか何かで抵抗値を持ってしまっているようです。参りました。 みの虫クリップが使えないとなると、簡易版としてラグ板に実装するしかないですかね。ICクリップはいろいろと流用したいので、一端はテストピンプラグにしておきます。こうしておけば、今後、治具を作成した際に、治具側にテストピンジャックを実装することで、使い回すことができるようになるという次第。テストピンジャックなら、テスター棒も刺せますし。

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ぺるけ式HPA製作 その3

さて、部品はすべて揃いました。ではさっそく実装に着手… する前に、部品のチェック等を行いましょう。まずはトランジスタ類を選別します。いずれも2ペアずつ必要です。同一種別内でペア取りすべきは; 初段の2SK170-BL: Vgs カレントミラーの2SA1015: Vbe ダイヤモンド・バッファ段用にhFEを揃えたコンプリペアも必要です; 2SC1815/2SA1015 (GRランク) 2SC5157/2SA1930 一応、定電流回路用の2SC1815(Yランク)もhFEで揃えたペアを取っておきましょう。

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書籍『作りながら学ぶエレクトロニクス測定器』

これまでいくつかのアンプやDACを自作してきましたが、特性はほとんど測定してきませんでした。しかし今年のMJ 3月号の特集が測定だったこともあり、それにも触発され、測定しなきゃな、そのためには測定器を集めねば、と思い立ちました。 いやしかし、新品の測定器の類いは高価ですね。とてもではありませんが、一式揃えるには懐が寂しすぎます。そこで中古測定器に目を向けました。ふむ、これなら何とか… ならねー。低周波発振器、ミリボル、etc…と中古で少しずつ買い集めるしかなさそうです。 だがちょっと待って欲しい(A新聞風に)。既製品も悪くはないけれど、我々はアマチュアイズムを忘れてしまってはいないだろうか。ということで歪率計は自作してみようかと思い立ちました。ぺるけさんも歪率計を自作なさっているようだし。

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FET選別

昨日はCRDを選別しましたので、今日はFETを選別します。今日もFET選別治具が大活躍です。 と、その前に。懸案であった電流検出用の抵抗(100Ω)を、カーボン抵抗から温度係数の小さい金皮抵抗(実測99.7Ω)に変更しました。これで、抵抗が発熱しても検出される電流値のブレが小さくなるハズです。 さてさて。結果から申せば、ドレイン-ソース電流が2mAの時、ゲート電圧が-0.181V前後の4本組が取れました。他にももう2~3組が取れそうでしたが、今回は1組みあれば十分なのでスルー。2SK369のBLランク100本を選別した結果は以下の通りです。上にバラついていますが、特性の揃ったのは-0.2V以下に集中しているようでした。

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CRD選別

ぺるけさんのFET選別治具(冶具)ですが、FETのIdssも計測できます。つまり、低ノイズのFETをCRD(定電流ダイオード)として利用する時の選別にも利用できるという訳です。 今回実装しているUSB DACのアナログ出力部には、バッファ(FET差動プリアンプ?)を組み込みます。つまり、FETの選別と低ノイズのCRDが必要となります。低ノイズのCRDと言えば定番(?)、2SK30ATMのゲートとソースをショートさせたものを利用します。ということで、今日はFETの選別も行いました。 2SK30ATMのGRランクを100本選別した結果、以下のようになりました。

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FET選別治具(冶具) その2

FET選別治具は一応完成した訳ですが、定電流値を設定するVRにつまみがなかったり、ICクリップが基板直結だったりでした。これじゃイカンということで、年末年始のDAC自作用のパーツを買い集めるついでにつまみとインシュロックタイを購入。VRにつまみをつけて、ICクリップのコードを3本まとめてインシュロックタイで止めて、基板に無理な力が掛からないようにしました。 見た目は昨日のとほとんど変わってませんので、写真はアップしません。昨日の記事を参照して下さい。

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FET選別治具(冶具)

ということで、FET選別治具を作成しました。回路はぺるけさんのものをそのままパクり参考にしました。 シャーシはタカチのアルミシャーシYM-150 (150x40x100)を利用し、部品の実装は平ラグを利用しました。8P (16端子)のものを使いましたが、2P余りましたので6Pのものでも問題なく実装できると思います。

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回路図エディタ

ここまでいくつかの政策関連記事を掲載してきましたが、回路図を一つも掲載していませんでした。これではよろしくない、ということで、これまでの記事についての回路図を作成中です。 回路図の作成には、水魚堂さんの公開されているBSch3Vを利用しています。フリーの回路図エディタですが、綺麗な回路図を作成することができます。このエディタの詳細については上記ウェブサイトや書籍を参考にして下さい。 ということで、近日中に回路図をアップする予定です。お楽しみに :-)

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