バランス駆動ヘッドホンアンプ製作 その5

balanced hpa pcb (right channel)部品を集めシャーシを加工し回路の見直しも済んだので、部品を実装します。部品実装のセオリーは、背の低いものから高いものへ、内側から外側へ、です。抵抗器を実装する際は、カラコードの向きを揃えましょう。電解コンは熱に弱いので(自己修復しますけども)、足をある程度切り詰めてから実装すると、すんなりいきます。また、極性にも注意が必要です。

写真左側の緑色のジャンパー線は、バランス化のためのものです。初段グリッド入力への負帰還追加しと、初段差動出力のcold(逆相)側信号の取り出し、下側回路への電源の供給(と信号ループの形成)です、信号入力は基板の左下の方から、今回は使わないパターンを利用します。そのため、この入力回りの実装がイレギュラーになっていますので注意を。

トランジスタやFETは、足の向きに注意しましょう。今回終段に採用した2SC5171/2SA1930は、標準の2SC3421/2SA1358とは足の並びが逆です。コンプリペアの外形は同じですので、ラベルをちゃんと確認しましょう。かく言う私は、2SC5171を方チャネルに4コ実装してしまいました。不覚。

基板への実装が完了したら、左右チャネルの基板をスペーサで二階建てにします。次にパネルに実装する部品と基板とを接続します。メンテナンスする場合を想定し、配線に少し余裕を持たせましょう。また、オーディオ信号が流れる配線は、行きと帰りを捩っておきます。心に余裕があれば、捩るピッチをそれぞれで変えておくとbetter。DCの配線は特に捩る必要はありませんが、正負の配線をまとめておくという意味でも、軽く捩っておきます。

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HYBRID W-ZERO3とeneloop KBC-L2AS

WILLCOMのスマートフォンHYBRID W-ZERO3(以下、灰鰤)ですが、一つ前のモデルWILLCOM 03と同じく給電口はmicroUSBです。しかし単純にPC等にUSBで繋ぐだけではダメで、ActiveSyncまたはWindows Mobileデバイスセンターがインストールされていなければ充電できない、5V 1Aの給電能力がない場合も充電できない、という仕様でした。

一応回避策はあり、USBのデータ通信を行う配線(D+/D-)をショートしてしまえば、ActiveSync等がインストールされていないMacや、他の端末用のUSB充電アダプタなども利用できるようになります。ちなみに先月末にリリースされた最新のファームウェア(Ver. 1.02)ではこの制限が緩和されたらしく、Mac等のUSBポートからも給電できるようになりました。

しかし、依然として5V 1Aの制限は掛かっています。ですので、5V 500mAを給電できるエネループの外部電源、モバイルブースターKBC-L2ASでは給電することができません。ただ、このKBC-L2ASにはUSBポートが二つあるので、これを並列に接続することで利用できるようになります。

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バランス駆動ヘッドホンアンプ製作 その4

BTLヘッドホンアンプ 回路図 (修正版_2)シャーシ加工も済んだので、いよいよ部品の実装と言いたいところですが、一旦ここで回路図を見直します。ポイントは2点。一つは負帰還(利得)、もう一つは信号ループです。

先の検討では、51kΩと56kΩとで利得6dB(2倍)程度を得ると書いていましたが、一点ポカしました。P-G帰還では、入力がこの二つの抵抗で分圧されてしまうために目減りします。そのため、利得を2倍にしたつもりが1倍程度になってしまいます。この負帰還素子を51kΩと120kΩに変更することで、およそ2倍の利得が得られます。

検証しましょう。およそ2mAを流した場合の2SK170のgmが20ですので、素の利得Aはgm*r = 20*2.2 = 44、なのですが、おおよそ35程度に落ち着くようです。負帰還定数βは(51+120)/51 = 3.35になりますので、負帰還時の利得A’は(35*3.35)/(35+3.35) = 3.06、負帰還素子による分圧を勘案すると、最終的な利得A”は 3.06*(120/(51+120)) = 2.14 となります。およそ6dB、期待した値になりました。

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バランス駆動ヘッドホンアンプ製作 その3

hpa panel前回はシャーシ設計でしたので、そのままシャーシ加工までしちゃいます。

CAD画面を実寸でプリントアウトし、カッターで切り抜き、パネルに貼り付け、ポンチで穴を空ける位置をパネルに写します。パンチで付けた凹みにドリルの刃の先を当て、切削油を垂らし、まずは3.2mmの穴を空けます。より小さい(2mmぐらい)穴から空けていくとより精度が出るようですが、今回はそれほどの精度も必要ないので手抜き。

3.2mmのままでよい穴は、より大きなドリルの刃でバリ取りしておきます。大きくしなければならない穴は、ステップドリルを使って穴を広げます。切削油が切れると切れ味が悪くなって位置がズレたりしますので、適宜切り口に垂らしながら穴を広げます。

今回はXLRレセプタクルの穴がφ22と大きく、手持ちのステップドリルでは20mmまでしか空けられません。とりあえず20mmの穴を空けてから、後ほどやすりで穴を大きくしていきましょう。

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タクトさん 6月の営業日

営業時間 11:00-17:00
11:00-16:00
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秋葉原の端っこ、末広町寄りにある真空管ショップ、タクトさんの6月の営業カレンダーです。

MJ誌を取り出さなくても、また、どこからでも確認できるよう転載。著作権には触れないと思いますが、問題があるときはコメント等にてご連絡下さい。

今月のタクトさん、19日以降の営業日については10日発売のMJ誌購入語に更新します。

2010/Jun/11更新: MJ誌の最新号を購入し、営業日を更新しました。12日・19日は購入金額の30%分のサービス券プレゼント、26日・27日は特価デーだそうです。また、翌月の情報になりますが、07/10, 11はボーナスセール(内容は当日発表)とのことです。来月は久し振りにタクトさんに足を運んでみましょうかね。

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サンエイさん 6月の営業日

営業時間 12:00?-17:00?
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秋葉原はラジオデパート3Fにある真空管ショップ、サンエイさんの6月の営業カレンダーです。

今月のサンエイさん、通常通りの火木土の営業です。店頭在庫は、SV811-3が赤い大箱から黒い小箱になっていましたが、まだ在庫があるようです。他にも6AS7G等の入荷があったようですが、詳細は失念。また機会があれば確認してきます。

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真空管ショップ セール情報

その1。来月から秋葉原ラジオデパート2階に移転するキョードーさんですが、現店舗のショウケースにある真空管が30% offのセールです。お高い古典管ばかりなので、興味のある方は今すぐアクセス!

その2。真空管通販サイトAESにて、すべてのNOS管が対象の15% offセールが6月末まで開催されています。

その3。セール情報ではありませんが、米New Sensor社からTung-Sol KT120がリリースされました。プレート損失60Wで、プッシュプルなら150W以上取り出せるそうです。New Sensorの通販サイトでは1本$71.44とのこと。

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バランス駆動ヘッドホンアンプ製作 その2

先の記事の最後に「次は実装」と書きましたが、その前にシャーシの設計も済ませておきます。

今回、シャーシにはタカチのHEN110620を使います。パネルのサイズは幅112mm、高さ66.3mmです。フロントパネルにはパイロットランプ(LED)、電源SW、XLRレセプタクル(オス)、ボリュームツマミを、リアパネルには電源ジャック、RCA端子を、それぞれ配置します。

パネルに部品を配置する際のルールなどは特に決まっていないと思いますが、フロントパネルについては、私は右側によく操作するボリュームを、左側に滅多に操作しない電源SWを配置するようにしています。今回はフロントに出力端子が来ますので、ボリュームと電源SWの間に配置します。

リアパネルはフロントパネルに追従します。つまり、入力RCA端子はボリューム側に、電源ジャックは電源SW側に、それぞれ配置します。これを間違えてしまうと、シャーシ内の配線が交差して面倒なことになりますのでご注意を。

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hFE簡易測定

hFE 簡易測定オーディオ用のアンプを作成していると、トランジスタをhFEで選別することが必要になる場合があります。今回作成しようとしているヘッドホンアンプの出力段(ダイヤモンドバッファ)用のコンプリペアがそうですね。選別済みのものを安くで購入できればそれに越したことはないのですが、当然、手間賃の分だけお高くなっている訳です。

その一方で、トランジスタの選別作業自体を楽しむ人もいるようです。ちょっとマゾヒスティックなような気がしないでもないですが、その気持ちは分からなくもないです。

それはさておき、勉強のためにも、私はなるべく自分で選別するようにしています。表題の画像のように、コレクタ-ベース間とエミッタ-電源間に1kΩの抵抗を繋ぎ、コレクタとエミッタに繋がる抵抗とを電源に接続します。1kΩというのがミソで、オームの法則により、この抵抗の両端に発生する電位差[V]の値がそのままこの抵抗に流れる電流[mA]の値になる訳です。

細かい説明は画像の方に書きましたが、コレクタ-エミッタ間に発生した電圧と電源電圧(からVbe=0.6V程度を引いた値)から、おおよそのhFEを求められます。より正確にはVbeのバラつきもあるのでエミッタ側の抵抗も測る必要がありますが、簡易的にはこれで問題ないでしょう。大量のトランジスタを選別したい場合は、ソケット等使ってトランジスタの足の並びに合わせて配線を変えられるような選別用の治具があると便利だと思います。

なお、トランジスタの特性はバッチごとにだいたい揃っていますので、例えばコンプリペアを取ろうとして大量に同じバッチのトランジスタを購入してしまうと、2SAはhFEが小さめなのに2SCのhFEは大きめで全然ペアにならない、という場合もあります(実体験)。このような場合は結果的に選別済みのものを購入した方が、早く、安く、かつ確実です。割り切りも必要ということですね。

2010/05/29追記: 画像に誤字があったので修正しました。

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バランス駆動ヘッドホンアンプ製作 その1

ぺるけさんの著書『理解しながら作るヘッドホン・アンプ』に付属の、ぺるけ式FET差動ヘッドホンアンプの基板を2枚使って、バランス駆動ヘッドホンアンプを作成します。

回路図の基本的なところは前掲の通りですが、以前購入した15V 1.75AのACアダプタが余っているので、これを利用したいと思います。また、hotとcoldの両方でドライブするので、利得が両方合わせて2倍強(6dB強)になるよう負帰還量を大きくします。負帰還量はVRを使わず固定します。また、負帰還量を増やすことに伴い、マイナス電源も-1.5Vから-3Vぐらいに強化します。

これらの変更に合わせて、回路定数を少し変更します。負帰還素子は51kΩと56kΩに変更。負電源を生成するダイオードを2コから4コへ増量。電源電圧と負電源の強化に伴い、初段の定電流回路(カレントミラー)の定数も変更します。詳細な計算は省くとして、定電流値を決める抵抗(R11, R12)を510Ωから360Ωに変更すればよいはず。

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