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2016年2月11日 (木)

パワーアンプVFA-01基板の動作時の各所の電圧について

パワーアンプ基板 VFA-01の各所の電圧を調査しました。 

電源電圧は±12VのDCアダプターです。 

 

Vfa01_denatsu   

ちょっと見えにくいかもしれません。 

pdf 版はこちらからどうぞ 

 

テスターの計測誤差もありますので、参考値としてご利用下さい。 

この電圧から±0.5v以内であれば大丈夫だと思います。 

電源をONした状態で測るため、テスターピンのショートや、感電などにご注意下さい。 

 

また、スピーカーは接続せず、ボリューム最小値で測ります。  

 

 

 

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パワーアンプ」カテゴリの記事

コメント

至れり尽くせりです。本当に助かります。
ありがとうございます。m_ _m

テスターピンのショートで何度泣いたことか・・・^^;

kontiki さん

せっかく作ったものを一瞬で飛ばしてしまいますからね。 私も、昔、電圧を測っていて、テスターピンが滑ってシャーシとB電圧をデットショートさせてしまいました。 
ものずごいスパークと共にヒューズが飛び、難を逃れましたが、テスターピンとパワートランジスタの足が溶接されてくっつきました(笑

たかじん様

VFA-01回路のC6の働きを簡単に教えてください。
メーカー製でも付いているものと付いていないものもあります。
コメントでなく申し訳ありませんが部品を刺す前に知っておきたいと思いまして。
よろしくお願いします。

y.yukioさん

C6はバイアス電圧安定化の役目があります。 ただ、音に影響が出るので好みがわかれるところです。 

入れなくてもアンプの動作は問題ありませんし、0.1uF~1uF程度のフィルムコンデンサを入れてもOKです。 電解コンデンサも種類や容量によって音が変わったりもします。
中域が賑やかと感じたら、ここに電解コンデンサを入れることで落ち着くことが多いと思います。

早々の返信ありがとうございます。
VFA-01、ALX-03の基盤は入手させていただきました。これからも解らないことがあったときにはよろしくお願いします。
皆さんのコメントを拝見すると完成が楽しみでーす。

y.yukioさん

がんばって組み立ててみてください。

たかじんさん

はじめまして。
目下PRT-01+VFA-01製作中のため、こういった資料は非常に助かります!

ところが、どうにもボリューム最小時のDCオフセットが安定しません。。。
VR2が真ん中くらいの位置で、左ch右chともに±0.5~0.9Vくらいでています。
いろいろ試した結果、左右どちらかのR1のJ1側リードや、ボリュームの端子に触れるとみるみるDCオフセットが下がっていきました。
GNDの引き回しの問題かな・・・とも思ったのですが、気になることが一点。

実は、R1にAMRGというサイズの大きい抵抗を使っており、J1側リード線が基板の外にはみ出してしまっています。
※抵抗から出たリード線が基板の外にはみだし、基板外で折り返して基板内スルーホールに接続されています。

GNDは、ボリュームのつまみ部分をPRT-01のGNDに接続し、そこからケース金属部に落としています。
また、ボリュームとVFA-01は手元にあった2芯シールド線を使い、シールドはVFA-01側のS-GNDに接続しています。

初歩的な内容かもしれませんが、実装や接続でなにかまずいところがありますでしょうか。
ご助言いただけると幸いです。

z.p.さん

GNDのつなぎの全体像がつかめないのですが、発振の疑いがあります。 

一度ボリュームを外して、VFA-01の入力端子のIN-SGNDをつなげて(入力ショート)、出力オフセットが調整できるか見てみてはいかがでしょうか。 
 
ボリュームのつまみ(金属軸タイプ)は、真空管アンプなどでハム対策をするときに、GNDへ落とすようなことをすると思うのですが、そのままシャーシに触れるようにしてシャーシに落としてもかまいません。
金属軸でも、内部の抵抗のGNDとは繋がっていないはずです。

独自の部品を使うのは、特に問題ありません。 ただし、位相補正のコンデンサなどをつけない、もしくは定数を変更してしまうのは危険です。

たかじんさん

早速のお返事、ありがとうございます。

ご教示いただいた方法で試してみましたが、VR1、VR2ともに中点時に、左右ともに約1Vのオフセットが出ています。なお、この時のバイアス電圧は0Vです。

試しに左chのVR2を反時計回りに回すと、DCオフセットが徐々に減少していきます。しかし、ほぼ回しきるか切らないかのところで、オフセット電圧の正負が急激に変わるような状態のため、±10mVに抑えることができません。
しかも、左chのオフセットを抑えると、今度は右chのオフセットが増大して、両chを等しく下げることができなくなっています。

各部品の定数は部品表のとおりで、GNDはマニュアル通りVFA-01とPRT-01を結線し、PRT-01のGND集約点からケース金属部に落としています。

今のところ左右とも同じ挙動なので、片chだけ死んでいるわけでもなさそう・・・?

z.p.さん

音量ボリュームを外して入力ショートしてもDCオフセットが出ているのでしたら発振の可能性が大きいと思います。

アイドリング電流は少し流してください。 ヒートシンクにもよりますが、とりあえず300mAくらいでしょうか。 アイドリング調整がリニアに調整できない場合(急激に電流が上がるなど)も発振している可能性があります。

また、VFA-01は、入力にJFETを使っているため、カップリングコンデンサなしでもボリュームの位置によって出力オフセットが変わることはありません。 ボリューム位置でオフセット電圧が変わるということから、JFETが壊れている可能性もあるかもしれませんね。

各所の電圧から大きく電圧が異なる部分はございましでしょうか?
ハンダも一度見直しするのも良いと思います。 
目視では付いているように見えていても、もう一度、ハンダが融ける程度(融けてから1秒間くらい当て続ける)、コテを当てて確実にハンダが付くようにしてみるのも良いと思います。 
ただし、半固定抵抗は熱に弱いので、再ハンダしないほうが良いです。

たかじんさん

詳細なアドバイスいただき、ありがとうございます。

アイドリング電流ですが、VR1を時計回りに回して中点を少し超えたあたりから、R20-R21間を基準にテスト端子間にバイアス電圧が発生しました。
値が暴れることもなく、安定して約300mAに設定できています。

そこで、VR2を中点に設定し、DCオフセットが約1V出ている状態で各所の電圧を計測しました。
結果、R28-Q6間が約3V、R29-Q8間が約-1Vと、明らかに電圧が+側に偏っていました。
この傾向はそのまま終段まで続き、R16両端は約2Vと約-0.6V、R17両端に至っては約1.6Vと約0.1Vと、完全に+側に振れていました。

また、左chのみバイアスを抑えた状態では下記のようになりました。
左ch : R28-Q6間が約2.2V、R29-Q8間が約-1.5V、R16両端が約1.2Vと約-1.1V、R17両端が約0.5Vと約-0.5V
右ch : R28-Q6間が約3.5V、R29-Q8間が約-0.4V、R16両端が約2.6Vと約0V、R17両端が約2.1Vと約0.7V

左chで解消されたDCオフセットが、そのまま右chに乗り移っているような感じです。。。
それ以外の電圧は見たところ正常でした。
※R13の電圧も0Vで正常だったのがちょっと気になりましたが。

うーん、いろいろ見直すところがありそうです。
スキマ時間にぼちぼち進めていかないと。。。
まずは今後のために初段JFETを入手しておきます。

z.p.さん

調べていただいた電圧からすると、出力段(3段ダーリントン)とバイアス生成部は、問題なさそうに見えますね。

残るは、初段と2段目です。 

R3,R4の両端電圧、
R10,R11の両端電圧を測ると、差動回路に流れている電流が分かります。

どこかで差動バランスが崩れているように感じます。 トランジスタの向き、NPN、PNPなどもご確認ください。 偽物トランジスタでピンアサインが違うなんてことはないですよね。。。

たかじんさん

遅くなりました。。。
R3,R4の両端電圧はともに約1.89V、R10,R11の両端電圧はともに約0.13Vでした。

トランジスタは秋月で買ったから大丈夫なはず・・・
などと思いながら電圧測定やはんだ直し等やっていたら、
比較的安定動作するようになったので、現在様子見中です。

それまでは、VFA-01のGND集中点に触るとPRT-01のLEDが光ったり、
テスターをR1両端やPRT-01のGNDとVFA-01のGND間につなぐとLEDが光ったり、
LEDが光っている時にテスターを当てるとLEDが消灯したりしていました。

とりあえず12VACアダプタ×2と、実験用に持っていたペア200円のスピーカーユニットを接続して試聴中です。
GND配線をいじったときにザリザリ言うことがまれにありますね。

なんだか、GNDに変なノイズが乗っている気がしますが、
そこまで見ようとするとオシロが欲しくなってきますね。
どこかのGNDパターンのはんだがマズいかもしれません。

しかし、なぜ急に調子が良くなったのか。。。
はんだ熱でダメージを受けたコンデンサの回復。。。そんなはずは。。。

z.p.さん

電圧測定、ありがとうございます。 初段の動作は大丈夫そうな値を示しています。 

2段目のR10、R11に流れる電流はバランスは取れているのですが、オフセットを出してしまうとのことで、Q16、D1、D2、Q7、Q8あたりが怪しいですね。

両方のチャンネルが同じような動作をしているということなので、ハンダ不良や突発的なトランジスタ故障(不良)も考えにくいです。

いちど、D2を外して、D1をショートしてみてはいかがでしょうか。 クリップ時の波形崩れを少なくするダイオードですが、なくてもアンプ動作はします。

たかじんさん

至れり尽くせり感謝いたします。。。

D1, D2外して、再度オフセット調節したところ、そこそこ安定しています。
不器用なせいか基板が汚くなってしまいましたが、
これはこれで、開き直ってあれやこれや試せます(笑)

そういえば、別で火入れしていたトランス式電源のヒューズが飛びました。
普通に何回も連続運転できていたので、運悪くAC100VのピークでスイッチONして突入電流でやられたようです。
あんまり定格ギリギリなのもだめですね。。。

z.p.さん

無事に動作するようになったみたいでよかったです。 ダイオードの種類が異なっていた可能性が高いですね。 
実は、クリップさせない使い方であれば、ダイオードが無いほうが音は良いです。

ヒューズですが、トロイダルトランスはインラッシュカレントが多いため、少し大きめのモノを使う必要があります。 EIトランスだと、定格の2倍程度の電流値を選定します。 トロイダルの場合は、3倍から4倍くらいが適切と思います。 あまりに大きな電流値だと、万が一のときに働いてくれないので、非常にシビアです。 大きなトロイダルトランスの場合は、スロースタートを入れることが多いです。

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