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« Volumio2.773にアップデートSabreberry32ドライバもOK | トップページ | HPA-1000の初段のトランジスタについて »

2020年5月26日 (火)

HPA-1000 の説明のページを作りました。

大変お待たせしました。思っていたよりも組み立ての説明図などに手間取ってしまいました。

Hpa1000_rpt03

これがディスクリートヘッドホンアンプ基板HPA-1000と電源・プロテクタ基板PRT-03の接続図です。 配線は極力シンプルにしたつもりです。

 

分かりにくいところがありましたら随時更新していきたいと思います。

HPA-1000

PRT-03

 

新しいヘッドホンアンプの構想は3~4年前から複数のパターンで練っていたものの、いづれもシミュレーション止まりで、具体的に進められずにいました。

結局、昨年の8月に発売されたソニー MDR-M1ST モニターヘッドホンを購入したのがきっかけになりました。持てるポテンシャルは高いのですが(私が)満足いく音に鳴らすのが難しいのです。

 

 

納得できる音のアンプを作るのは、そんなに容易いことではありませんね。あれこれチャレンジして、結果として十分ドライブできるアンプになったと思います。

 

かれこれ3回も試作をして形状を微妙に変えてきました。。

 

第一試作

Hpa1000a_20190917221301

終段無帰還6パラプッシュプル構成にチャレンジ。アイドリング電流を増やすと音が良くなるけど熱暴走してしまい撃沈。

 

第二試作

Hpa_1000a

秋月で購入できるヒートシンクを装着。6パラは熱バランスが取れず。また3段ダーリントン化は発振しやすく、対策としてベース抵抗を10Ωと高くすると発振は収まるが音の鮮度が失われるという矛盾が生じて撃沈。放熱量もこのサイズのヒートシンクでは足りませんでした。

 

第三試作

Hpa1000_c

PRT-03を新たに作って出力インピーダンス切換+リップルフィルタを装備。ハムノイズ対策も。終段4パラプッシュプルの放熱は底板に移動。「思い描いた音」と「動作の安定性」がやっと両立できました。アイドリング電流は45mA x 4パラ = 180mA で純A級動作です。

 

 

第三試作と量産版とで回路に変更はありません。工作しやすいように穴あけ用のガイド捨て基板がつきました。

 

 

部品点数が多いので作るのは大変ですが、皆さんにも楽しんでいただけたら幸いです。

よろしくお願いします。

 

 

 

 

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HPA-1000」カテゴリの記事

コメント

こんにちは。
HPA-1000の製作されているページを拝見しまして、HPA-1000を購入したいと思いました。しかし、私は何分初心者なもので、学生の頃に授業でラジオを製作したぐらいです。
「HPA-1000」「PRT-03」の説明ページも拝見しましたが、なんとかなりそうだが、各所調整する箇所や半田付けなど不安な所もたくさんある…と感じました。シャーシの加工は仕事柄大丈夫だと思います。
この製品はやはり私のような初心者は、手を出すべきではないのでしょうか?

先に、HPA-12 Rev2 FET入力 A級 DCアンプを作成し、高能率ドライバーSPへの使用をトライしました。 しかし、4Ω、8Ωのドライブは難しく、断念した経緯があります。  今回のHPA-1000、 PRT-03に期待する所は大きく、再挑戦したいです。  先の、HPA-12からパーツを取り外して(できるだけ)有効利用を図ろうと考えております。 (取付の難易度は別として)2SK2145の使用の可能性もありでしょうか?

愈々ですね。詳細な説明と画像(3D!)などたかじんさんの気合の入れようがうれしいです。先のS.U.さんのコメントと関連しますが、Q1,Q2にFETも可となっているのでお伺いします。IDSS値や他の回路定数などに気を付ける点はあるでしょうか。またトラブルシューティングのためVcc±20Vでの各電圧値表示もあればいいな。

このページがスマホのGoogle Discoveryにリンクされていました。
話題になっているようですね。
販売開始した途端に瞬殺・・・とならないよう、お願いしたいものです。

s.kさん

確かに、部品点数が多いので集中力が必要ですが、付けやすい半田線と、良い半田こてがあれば、どうにかなるようにも思います。

ただ、コンセントのAC電源も扱うので、ある程度の電気回路の知識を持っていないと感電などの危険性がありますのでご注意ください。


S.U. さん

最初からパワーアンプとしてご使用でしたら、PRT-03ではなくPRT-02の方が良いです。PRT-03はリレーに小信号リレーを使っているので、大きな電流を流すと接点がやられてしまいます。
第2試作までは私もPRT-02を使って動作させていたので、問題はないと思います。
2SK2145は、ソース端子が共通になっているため、1個で差動回路を賄うことはできません。 2個使うなら大丈夫と思います。 JFETのidssは、できれば4mA以上の物を使ってください。


onajinn さん

そうですね。 初段は2mA流しているので、振幅した時に最大で4mAまで流れる可能性があります。 そういう意味でidssは4mA以上の物をご使用ください。

トラブルシューティング用の各所電圧ですね。 近いうちに用意いたします。


DSK さん

Google Discoveryですか。どうやって推奨記事を提示しているのでしょうね。最初はすぐに売り切れてしまう可能性もあります。でも、特に理由がない限りリピートしますので、売り切れてしまったら少しお待ちください。
よろしくお願いいたします。

たかじんさん
細かい配慮がされていて楽しみです。
この土日は部品表と手持ち部品にらめっこします。
電子ボリュームと組み合わせたいですね。

s.kさん
探せばスキルを持っていて製作してくれる人見つかるのでは?

たかじんさん

お答えいただきありがとうございます。とりあえず半田こてを新調したいと思います。電気回路は軽く勉強していましたので、大丈夫かと思っていましたが、念には念を。復習しておきます。

jtさん
アドバイスありがとうございます。確実かもしれませんが、身近にいらっしゃらないので、どうやって探すかが難しそうです。

s.kさん

ココナラというサイトです。
ご覧になってみては?

皆さんHPA-1000にすごく期待を寄せてらっしゃいますね。HPA-12に比べて基板の規模がものすごいことになってますし、期待をするなと言う方が無理な気もします(笑)
基板の3Dモデルですが、シルク印刷まで作り込まれててますし、実装部品もすべて再現されているので、延べ20時間以上は掛ったのではないでしょうか?
あと、モデル表示がパース付きになっているので、平面表示でものっぺりせず分かりやすいなと思いました。私は設計時はパースは邪魔なのでOFFにしますが、プレゼン資料などに使う画像にはパース付の方が良さそうなので、今後真似してみようと思います。

jtさん

こんな面白いサイトがあったとは…検討させていただきます

BC550Aはすごい売れようですね。 ざっと見たところ、ほぼ売り切れ状態のようです。
ペア作りで多めに買ってるのかな。

jtさん

今回は抵抗値をシルクで入れてあるので、組み立て時に、回路図と基板とを見比べながら抵抗を挿して半田するという部分が、だいぶ楽にできるようになっています。

まあ、前回のD級アンプからやり始めたのですが、回路を熟知しているハズの私ですら、楽に作業できるようになって助かります。


s.kさん

電気回路の知識はある程度お持ちなのですね。
https://nw-electric.way-nifty.com/blog/cat23452744/index.html
こちらに、コンセント電源まわりのことについて書いてありますので、一読して頂ければ幸いです。

半田コテはセラミックヒーターの温度調整付きというものが楽です。コテ先温度が安定しているので、溶け具合も一定で作業できます。おすすめはHAKKO FX-600というもの。

半田線は鉛入りの従来品の方が付けやすいです。 下手にオーディオ用などを選ぶよりも、楽に半田つけ出来るタイプの方が成功率が高くなります。千住金属社「TSURU-22」の0.6mmが超おすすめです。

https://www.youtube.com/watch?v=D-R21fMsS5g
このように、コテ先に一度半田を付けてクリーニングしてから数秒以内に半田つけを実行する。 という手順を守るとキレイに付きます。 半田は熱していると劣化(酸化?)していくので、コテ先の状態がとても大切です。

もちろん、人に頼むのもひとつの手段と思います。

天 婦羅夫さん

BC550C とても良いトランジスタなのに、、 あまり売っていないですね。 秋月で扱ってくれると嬉しいんですが。

耐圧がちょっと少ないBC549Cでも大丈夫です。
https://eleshop.jp/shop/g/gF5912J/

日本のトランジスタの足を曲げて実装するのもアリかもしれませんね。

anniさん

ありがとうございます。 じつは、この3D画像は、KiCADという基板CADの3D表示なのです。ですので、別途3Dモデルを作成した訳ではありません。パース表示のON/OFFもできます。

本当はそのままstepファイルを出力できるハズなのですが、HPA-1000の基板では出力がでなくなっています。部品点数制限? なにか3Dモデル登録でおかしな設定をした可能性もあります。 STEPを出せれば、ケース設計のときに楽できる人もいらっしゃると思うのですが、ちょっと残念です。

ケース加工の話ですが、たかじんさんは、ドリルやねじ切りの刃先に
良いものをお使いですか?今までPCケースなどの流用でお茶を濁してきて、
金属ケース加工は初めてなので、工具はどれを買えばいいか迷ってしまいます。

DSK さん

ハンドドリルは、20年以上前の2000円程度の安物です。バッテリー式ではなく、コンセントの100Vで動作するタイプですから古くなっても問題なく使えています。

ドリルの刃は、10本セットで2000円くらいのものを使っています。でもΦ3やΦ3.5など多用するドリルは傷んでしまうのでそこだけピンポイントで入れ替えてます。

M3タッピングは、下穴2.5mmとM3タッピングのセットを買いました。タッピングは傷むのが早いので、穴50本くらい加工したら新品交換した方が失敗する確率がへるようです。当然、油をさしながら作業します。

あと、ケースは鉄製ではなくアルミ製を選ぶのがコツですね。 一度だけ鉄板に穴をあけたのですが、あまりに硬く、棒ヤスリで削っていて、力いっぱいこじったらヤスリが折れました。めっちゃ危険です。

工具は安物を買うと怪我をするとも言われますので、ローエンド商品は避けた方が良いと思います。 でもプロ用の高いモノを買うほど作業もしないので、悩むところですね。

タケノコドリル?ステップドリルというのも一つ持っています。これは1本で2500円ほどしました。 Φ6以上の大きな穴をあけるときに使っています。 RCA端子などはΦ8が多いです。

Φ10を超えてくるとシャシーパンチですかね。私は持っていません。

ハムのことを考えると、実質上トランスは共立のRコア一択ですかね?
HTR163は若松にあるのを確認したのですが・・・

DSK さん

そうですね。 共立電子のはトロイダルトランスなのですが、磁束漏れが結構あります。

ただ、全ての方向に漏れているわけではないので、上のボルトを緩めてドーナツを少しづつ回してハムが最も小さくなるポイントを探すというのも良いと思います。
配線が結構長めになっているので、トランスを回転させるには都合がいいです。

分からないので教えてください。
シャーシと基板との間のスペーサーは何mmぐらいがいいですか?
トランジスタ固定との兼ね合いも考えてです。

DSK さん

確かに分かりにくいですね。 私は7mmの支柱(秋月FB3-7)を使っています。

終段のトランジスタの厚み・足の長さで制約されます。 5mmから10mmまでの支柱が使えると思います。

PRT-03基板に部品を取り付け中です。
出力インピーダンス切り替え用抵抗RXの説明(Mid High)シルクが逆のような?番号に間違いが無いので組み立てに問題はないのですが混乱しました。

タカチのHY99-43-23SSに無理やり収めて鋭意製作中ですが、最終トランジスタの放熱に
3x5mmのネジを使っていたらねじこみが浅くてすぐにネジ山が壊れてしまいます。
放熱が悪い時に、しばらく使っていると急に出力端子の電圧が上がり、リレーが跳ね上
がりその後復旧しますが音が歪んでしまいます。その時、バイアス電流も下がってしま
っています。VR2で調整しようにも上がりませんでした。
この辺は保護回路が入っているのでしょうか。電源再投入で復活します。
ここは、今は3x8mmのネジに交換しています。ネジをしっかり締めないとなりません。

今は仮組み状態ですが音が出ているときは、綺麗な音が鳴ってます。


しかし、HDB-80のトランスですが、1Aのヒューズがどんどん飛ぶのには参りました。
1Aではダメですね。8本は飛ばしました。

以上、製作中の一言でした。

onajinn さん

ほんとだ。HiとMidのシルク逆ですね。 色気をだして追加したのが間違いでした。。。

kindawn さん

確かに、ねじの長さ5mmでは足りません。 7mmか8mm以上必要です。
また、底板から浮くと熱的なフィードバックがかからず暴走しますので確実に密着してください。

保護機能は、0.7v以上のDCオフセットを検出します。 それ以下に収まるとリレーをONします。
バイアス調整用のテストポイントは、4パラのうち一つしか見れません。すべて熱結合できている前提で作っています。調整用のVRも一つです。 という訳で、確実に熱結合する必要があります。

そういえばヒューズの件、詳しく書いていませんでした。 申し訳ございません。

EIコアは、容量の2~3倍程度の電流。 トロイダル、Rコアは、容量の3~5倍程度の電流がインラッシュで流れます。 ヒューズはそれに耐えるものが必要になります。

HDB-80では、ファストブローなら2.5A~3A。 スローブローなら1.25A~2Aくらいと思います。


よろしくお願いします。

たかじんさんありがとうございます。

ヒューズですけど秋月には2Aと5Aはあるけど3Aは無いですね。
2Aだと飛ぶ可能性があるので、5Aで行こうかと思います。それか、秋葉原に行って
3Aを探すという手も。交通費が往復1000円掛かるのが痛手ですが。

終段トランジスタのネジ締めをしっかりして4時間連続テストも通りましたので
もう大丈夫かな。

タカチのヒートシンクアルミケースですけどかなり温まりますね。夏なのに暖房
しているみたいです。かなりぎっしり詰め込みましたので余裕がありません。
このケースは横幅はいいんだけど、奥行きが後5cmあればというイマイチな物です。

ACインレットの加工はハンドニブラーでしたので、両手で思いっきり力を込めて穴を
開けました。前後のパネルは3mm厚アルミなので大変です。後は電動ハンドドリルと
リーマーで穴あけできました。中点あり切り替えスイッチも2つ付けました。フル装
備にしてあります。

後は電源ランプを付ければ完成です。PRT-03のLEDをパネルに伸ばそうかと思います。

kindawn さん

温度が高いとのこと、アイドリング電流を少し下げた方が良いかもしれませんね。5mVや10mVという値は、テスターによっては測りにくい場合があるかもしれません。

私のところでは、ほんのり暖かい程度です。

3Aヒューズは、ホームセンターで売っていることがあります。(ELPAというメーカーのものを買いました)
私も秋葉原までは往復で2000円近くかかるため、どうしてもという理由がない限り行きませんね。

早速Shimachuホームセンターに行って来ました。ありました3Aのヒューズが。
なるほど、こういう所にあるんですね。交通費1000円浮きました。
ELPAガラス管ヒューズで、2本で117円でした。4本確保しときました。

アイドリング電流はA-B間7.5mVまで下げました。今日は涼しいこともあって
かほんのり暖かい程度になりました。いよいよ完成に近づいてきました。

ありがとうございました。

テスターは4年前秋月の店頭で3000円で買った韓国製の物ですが、結構使いや
すいです。正確かどうかは不安が残りますが案外まともに働いています。

kindawn さん

島忠にあったのですね。良かったです。

発熱も収まったようで安心しました。4パラなので、アイドリング電流を無理に頑張らなくても大丈夫と思います。
テスターも安くても十分使えるようになりましたね。

電源基板の方で、教えてください。
デカップリングコンデンサーに0.1μF程度のフィルムコンデンサを抱かせて高域の音質を改善する技があるかと思いますが、C1.C2の4.7μFのフィルムコンデンサが
まとめてその役割を担っていると考えてよろしいでしょうか?

DSK さん

その通りです。整流直後のフィルムコンデンサは、ダイオードのスイッチングパルスを吸収する役目をするのが主な目的で音的にも影響力があります。一般のメタライズドフィルムコンデンサあたりでOKです。PMLCAPは趣味性(価格)が高すぎるのと、電源部に使っても本当に大丈夫なのか不明でもあります。自己回復性があるということなので、おそらく大丈夫とは思いますが。

また、容量は、0.01uF~1uFあたりの採用例が多いですね。実際に聴いて容量を選ばれても良いかと思います。

PRT-03付属のチップ抵抗を2つ無くしてしまい、1個足りなくなってしまいました。どこで入手できるでしょうか?

DSK さん

>PRT-03付属の1608チップ抵抗(47KΩ)どこで入手できるでしょうか?

ビスパさんからならお手軽だと思います。
https://bispa.co.jp/841

DSK さん

あらら。やってしまいましたね。 500円出すと秋月で1リール買えます。
冗談です。(ほんとに売ってますけど。)

頑張れば普通の1/4Wのリード抵抗もチップのランドへ付けられる可能性もあります。音に影響がある場所ではありませんので、見た目を気にしなければ試してみてはいかがでしょうか。基板パターンを追って、半田しやすいところにリード抵抗を半田つけしても構いません。
また、onajinn さんが紹介されているような通販サイトを利用するのも手ですね。

onajinn さん

ありがとうございます。

たかじんさん
私も秋月のリールを思いつきましたw

onajinnさん
送料を考慮すると今のところbispaですね。

NFB量切換え機能のスイッチへの結線についてですが、
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-07399/を使った場合、
上・中・下とピンがあったとしたら、上・下に150Ω、また上・下に
NFB1とSGNDをそれぞれ結線する、でいいですか?
中にSGNDを結線すると、150Ωが生きませんよね?

DSK さん

https://nw-electric.way-nifty.com/blog/hpa1000.html
の通りですね。
PIN中は、スイッチをセンターにしたときOPENになります。 = R11の抵抗値がそのまま使われる状態です。

スイッチの位置と各ピンのON-OFF状態をテスターで見てみると良いかと思います。

トランスはHDB-80なのですが、最大音量にしたときにのみごく僅かにハムが聴こえる程度なのは許容範囲ですかね?

DSK さん

いろいろなヘッドホンを繋げてみて、感度が高いもので、通常の音量で気にならない(聞こえない)のでしたら許容範囲かと思います。

気分的なところですが、HDB-80を回転させてみて最もハムノイズが小さくなるところで固定すると良いと思います。

こんにちは。自作2年目まだまだ初心者です。
(なんとか説明を見ながら組み立てできる程度です)
こちらのページを初めて拝見して、HPA-1000を製作したくなり製作・テスト中です。

現在下記の問題を解決できないで1週間になります。
問題:「PRT-03」の電源電圧アジャストをしているのですが、VR1を時計方向に回してもLEDが点灯しません。
(当初LEDのプラスマイナスを反対にとりつけたせいか?LEDは交換済。アンプ未取り付けです)

「PRT-03」の各部の電圧などわかればありがたいです。
(アドバイスなどあればさらにありがたいです。)
ご検討よろしくお願いします。

katcさん

電圧を記入した回路図の方、すこしお待ちください。

アンプ基板を接続していないとのことで、怪しいのは、トランジスタのPNP/NPNの間違い、チップ抵抗の半田付け、あたりかと思われます。

電源ONタイマーが働くため、電圧が徐々に変化する部分があります。C17の+端子です。 ここが、電源ONから5秒間くらいかけて0Vから9.5Vくらいまで上昇していくのが正しい状態です。
ずっと0Vのままでしたら、それよりも前半部分に不具合あり。 約9.5Vまで上昇するなら後半のリレー駆動回路系という切り分けが出来ます。

たかじんさん

お返事ありがとうございます。
C17のプラスは10.9Vでした。

トランジスタはチェック済なのでチップ抵抗のはんだ付けを今晩にでも見てみます。
なにせ、チップ抵抗のはんだ付けは初めてでしたのでうまくついていない可能性大です。

アドバイスまでいただき本当にありがとうございます。
よろしくお願いします。


たかじんさん

ご指摘のチップ抵抗(R11,12,13)のはんだ付けを修正したところ、LED点灯し電源電圧アジャストできました。ありがとうござます。

そこでアンプ部を接続してみましたが、新たな問題が・・・。
アンプ部を接続し電圧測定すると、初めは+19.45V,-19.5Vとほぼ正常とおもわれるのですが、徐々に(10秒で0.1Vほど)電圧降下していく状態です。(18.8Vまで測定、以降未測定です)
アンプ部片方接続でも、左右接続でも同様の現象となります。よくわかりませんが電源部に問題が残っているのかもしれません。C17のプラス側は-10.3Vでした。

よろしくお願いします。

katc さん

無事に動作したようで良かったです。
PRT-03のC17の+極の電圧は、10Vくらいなら問題ありません。 おそらく-10.3Vは何かの間違いと思いますよ。マイナスなら、電解コンデンサが破裂します。


アンプ部を接続すると、電源電圧は少し落ちます。リップルフィルタの抵抗の電圧降下(0.5Vくらい)と、トランス自体の電圧降下(0.5Vくらい)があるからです。整流のダイオードでも電流が増えると電圧降下します。

ゆっくり下がっていくのは、アンプ部の最終段に徐々に電流が流れていくからです。1枚づつアイドリング電流を設定していってください。

たかじんさん

お返事ありがとうございます。
電圧降下は問題ないとのことで安心しました。
最終的に+18.4V,-18.5あたりで安定するようです。
アイドリング電流及びDCオフセット調整完了しました。

今回はじめての電子ボリュームPGA2311も取り付けしていて、R8,R9を20V用の820Ωとしていたので電源入らず680Ωを交換用に秋月に手配したところです。(あってますよね?)

尚、PRT-03のC17の+極の電圧は、やはり-9.0Vとかです。以前はプラスだったと思うのですが?何か勘違いしているのか?気持ち悪いのでもう少し調べます。


たかじんさん
鋭意制作中ですが、アイドリング電流の調整が出来ずに困っております。ヒートシンクがすぐ熱くなってAーB間も0.22vぐらいあります。電源表示のLED発光も不安定でかなりの電流が流れて熱暴走しているようです。使用部品は部品表のものを使っています。c1845、A992のHFEランクはGRです。原因、対応についてご教授いただけると助かります。お手数をおかけしますがよろしくお願いします。

katc さん

無事に動作しているようで良かったです。 C17は、すみません。書き方が悪かったです。
C17の両端電圧です。 -V電圧(-18.5V)と-9Vとの差で約10VでOKです。

電子ボリュームのR8,R9は、680Ωで大丈夫だと思います。 念のため、820Ωでの基板上のTP1、TP2の電圧を見てもらえますでしょうか? こちらはGND基準でOKです。

おそらく±5Vに到達していないと思われます。


hyn さん

> AーB間も0.22v

それですと、1Aくらい流れていることになりますね。 1枚ずつテストして、2枚とも同じ現象でしょうか?

確認の手順としては、

1.ルーペで半田不良チェック(怪しいところは、コテを当てて、もう一度溶かしなおす)
2.抵抗値のチェック(それぞれの抵抗をテスターで見てみる)
3.トランジスタのPNP/NPN 挿し間違えチェック

ありきたりではありますが、半田不良の確率が意外と多いです。


よろしくお願いします。

たかじんさん
ご連絡ありがとうございます。
・1枚ははじめ調整できそうでしたが(VR1を回すと10MV程度まで上昇しましたがすぐ暴走して0.22V程度になりました)現在は2枚とも同じ状況です。
・抵抗値はテスターでも確認しましたが問題なしです。
・トランジスタC1845、A992は交換してみましたが状況はかわりませんでした。

・半田不良につきましては再度コテをあててみたいとおもいます。
あとTTA004、TTC004は交換したほうがいいでしょうか?
よろしくお願いします。

たかじんさん

お返事ありがとうございます。
C17両端電圧承知しました。

電子ボリュームのR8,R9の680Ωわかりました。
実は秋月の部品発送されないので、昨日に手持ちの抵抗を組み合わせて657Ωくらいで試してみたのですが、過大な音がでたり途切れたりと他にも問題がありそうでしたので、電子ボリュームを一時取り外したので、再度取付時にTP1,TP2電圧確認します。

現在は通常ボリュームで楽しまさせてもらっています、とても柔らかくて広がりのある素晴らしい音で鳴っています。感激していろいろ聞いているところです。ありがとうございます。

よろしくお願いします。

hyn さん

なるほど。 アイドリング電流をゼロにした状態では動作しているということですね。

最終段のトランジスタ10個が確実にヒートシンク(シャシー)に密着しているかどうか確認してみてください。どれか一つでも浮いているとダメです。 ヒートシンクとの間に放熱グリスは必須です。これがミクロン単位(ヒートシンクのヘアラインなど)の隙間を埋めて熱の移動を助けてくれます。

また、電源電圧が高いほど、熱伝導の高いヒートシンク(底板の厚みなど)が必要になってきます。
放熱が追い付かない場合は、アイドリング電流を少し下げてください。

また、使用しているトランジスタは1つあたり1Aくらいは平気です。4パラですので4A流れても平気です。  F1,F2で1Aを大きく超えると電流制限がかかるので、おそらくトランジスタは大丈夫かと思われます。

よろしくお願いします。

無事完成して、エージング中です。エージング前からHPA-12よりもいい音がしてびっくりしました。ヘッドホンを鳴らし切るという感覚、分かったような気がしました。
ところで、音声入力から突然大音量入力があった場合や、ポップノイズの入力があった場合、リレーが働く仕様になっていますか?PC→オンボのS/P DIF→自作5012DAC→HPA-1000と繋いでいるのですが、ポーズから再生再開した場合や、PC側でデジタル出力からアナログ出力に切り替えた時(少々ポップノイズが出る)など、リレーが働いて音が途切れることがあります。起きたり起こらなかったり、再現性に乏しいので、少々気になっています。

書き忘れました。PCのOSはUbuntu Linuxです。Alsa直結で聴いています。

DSKさん

完成おめでとうございます。

ポップノイズでリレーが撥ねるとのこと。 オシロスコープなどございましたら、信号にDCがどかんと乗っているか確認できますでしょうか? デジタルテスターでも表示が早いものでしたら見えるかもしれません。

PRT-03は、アンプ出力のDCオフセットを監視していて、リレーを切る保護動作をします。
それが反応しているのだと思われます。

HPA-1000は入力でDCをカットしてはいるのですが、一部のポップノイズのように急激にDCオフセットが出る場合は、微分波形として出てきます。

katc さん

秋月電子、お休みに入ったようですね。
電子ボリュームで音量が不安定というのは、なにかありそうですね。通常ボリュームで問題なく出ているとのことで、アンプの方は大丈夫そうです。良かったです。

たかじんさん
お返事ありがとうございます。

本日午後に部品(680Ω3W)届きました。
早速電子ボリュームに取付け、はんだ付け数か所修正後に電圧測定しました。

V+:18.5V
V-:-18.5V
TP1:+9.75V
TP2:-5.18V

LED:点灯するようになりましたが激しく点滅しています。問題はTP1のあたりでしょうか?それとも?

お手数おかけします。アドバイスよろしくお願いします。

katc さん

TP1は本来5Vのところです。 そして、その5VがマイコンとPGA2311に入力されます。

ということで、マイコンもPGA2311も大幅な過大電圧が入力されていますので、生きている可能性は低いと思われます。

怪しいのはレギュレータ「U1」の電圧を指定している4.7kΩ0.5%精度と、5.1kΩ0.5%精度の抵抗部分です。

 今朝起きて、再度アイドリングを見ました.昨夜、片チャンネルがいまいち安定しなかったのですが、トランジスタに触ってみると一つだけ異様に発熱しているのに気づきました。放熱のためのネジが緩んでました。締め上げてみると安定です。シビアですね。

ひろせさん

トランジスタを4パラにしているため、熱バランスが崩れると電流が集中して更に発熱するという、いわゆるホットスポットができます。
ですので、均等に熱を放熱してあげる必要があります。

たかじんさん
ご連絡ありがとうございます。

いろいろ破壊してしまったようなので、チップ抵抗のはんだ付けの練習のつもりで、4.7kΩと5.1kΩ及び0.1μのはんだ付けを2度ほどやり直してやっとTP1が正常電圧になりました。LEDはボリューム操作時のみ点滅するようです(これで正しいでしょうか?)
ダメもとでヘッドホン接続したところなんと音がでました。なんとか生き延びてくれていたようです。

音の感想ですが、通常ボリュームよりも音が明瞭でシャープな感じがします。
・・・よく考えたら、アンプのR1=3.3kΩ、C2=220pFに変更していたことを思い出しました。

これでなんとか完成したようです。チップ抵抗も電子ボリュームも初めての初心者に、丁寧な対応いただきました。たかじんさんに本当にありがとうございましたと感謝申し上げます。

 こんにちは
 先程、仮組みですが電子VR含め全て正常、一発で音出しできました。ケーブルの作成やケース周りの配線に思った以上に時間がかかりました。ノイズは皆無です。電子VRは復帰後にいきなりガツンと来るのではなく徐々に音量が上がるのが憎いですねw夕飯済んでから最後の組み付けをします。

katc さん

耐圧が5.5VのICに9V以上かけると、ほとんど壊れると思うのですが、生き残っていたとはラッキーでしたね。良かったです。楽しんでいただけたら幸いです。


ひろせさん

一発動作とはすばらしいです。 私はデモ機でPNP/NPNトランジスタが間違って付けていた箇所があって、動かなくて苦労してしまいました。

電源ON時のランプアップ動作は電子ボリュームならではですからね。

たかじんさん

実施内容は以下ですが、依然として電源ONしてすぐA-B間は0.22になって熱暴走する状況です。またマイナス側のLEDは点灯安定していますがプラス側のLEDは点灯が不安定です。

・再ハンダしました。
・出力トランジスタは放熱グリスとビスでシャーシにしっかり固定
・電源PRT-03とグランド配線接続

電源はPRT-03基板を使用しトランスはトロイダル1次115V、2次18VでPRT-03の出力電圧は無負荷時は24Vです。(負荷時は24Vより下がると思いますが)
なかなかうまくいかず主要部品をすべて交換して再制作しようかとも思っている状況です。ご助言よろしくお願いします。


フェニックスの指定トランスを使ってますが、うちは無負荷19.4 >> 負荷時18.9 V です。電源部がおかしいと他が全部やられるので、慎重にチェックしています。で、電圧が高いようなので、スレッシュルドがきちんと動くことと、ツェナーの型番と向きは要チェックかと。PRT03の製作マニュアルでは出力が24Vを越えると回路定数を変えないといけないとなっています。

hyn さん

不良箇所の切り分けが必要そうですね。。。

症状からすると、VR1を最小(反時計回り側)にしても電源ONとともにドカンと電流が流れるのでしたら、バイアス回路部が怪しいです。 抵抗定数を確認してみてください。また、Q12(NPN),Q13(PNP)を交換してみるのも良いです。VR自体も壊れている可能性も捨てきれません。

あとは、最終段の4パラをいったんやめて、シングルにして様子を見てみるとか。
TTC004はQ12とQ18、 TTA004はQ13とQ22のみ実装という感じです。

ただ、2枚が同じ症状というのが、少々きになりますね。トランジスタは偽物ではないですよね?

ひろせさん

おっしゃる通り、整流後24Vは、25V耐圧のコンデンサや、50V耐圧のトランジスタなどギリギリです。

負荷電流が流れると1Vほどは下がると予想しています。しかしコンセントの電圧が+10%を想定すると、少し厳しいですね。

たかじんさん、ひろせさん

ご助言ありがとうございます。

・トランジスタは秋月で購入したものですので問題ないと思います。数個はテスターでHFE等確認しています。
・VR1を最小にしても同じなのでバイアス回路がおかしいのではと思い抵抗値をテスターで確認しましたが問題ありませんでした。バイアス回路は電源電圧(2V程度高い)影響を受けるのでしょうか。
・PRT-03の出力電圧、スレッショルドは安定しています。

下記を検討してみたいと思います。
・Q12,13を交換してみる。
・トランスを変更して電源電圧を20V以下に下げてみる。

hyn さん

切り分けとして、電圧増幅段、出力バッファ段、どちらかの判別ですね。出力に大きなDCオフセット電圧が出てしまうなら電圧増幅段、オフセットが無いのに、過大電流が流れるなら出力バッファ段と思われます。

そして、今回、VR1を最小に絞っても過大電流がながれるとのことで、出力バッファ段のバイアス生成部の可能性が大きいですね。この周辺の抵抗値、半田を重点的にチェックしてみてください。
C8の両端で2.5Vになるのが正しいバイアス電圧です。

バイアス生成回路は電圧増幅段の出力(ハイ・インピーダンス)にぶら下っているため電源電圧には殆ど左右されません。電圧増幅段の電流には多少影響されます。とは言っても可変抵抗の調整範囲内と思います。

2枚ともまったく同じ現象という点から、半田不良や突発的な部品故障よりも部品自体に起因するような気がしています。勘違いでPNP/NPN間違えとか、トランジスタの逆刺しとかです。

たかじんさん

ご助言ありがとうございます。

トランスを変更して電源電圧を20Vに下げてみましたが状況は同じでした。

下記を確認してみます。

・出力オフセットの確認
・Q12,13を交換
・バイアス生成部のトランジスタ、抵抗、ボリュームの交換

たかじんさん

Q12,13を交換、バイアス生成部のトランジスタ、抵抗、ボリュームの交換
を実施しましたが同様でした。
出力オフセットを確認したところ数ボルトあり異常な状態でした。電圧増幅段以前に問題があると思われますので、時間はかかると思いますがトランジスタ、コンデンサを交換してみたいと思います。(抵抗はテスターで確認してOKでした。)

hyn さん

> 出力オフセットを確認したところ数ボルトあり異常な状態でした。

なるほど。 アイドリング電流は収まったという認識でOKですか?

VR2を回してもオフセットが調整できないのでしたら、どこかの抵抗定数が違っているか、半田不良の可能性が高いです。 これも2枚とも再現性よく同じオフセットが出ているのであれば、半田不良よりも部品自体の方が怪しいです。

もう一息ですね。

たかじんさん

時間がかかりましたが、抵抗、コンデンサ、トランジスタ、Diをすべて交換しましたところあっさりアイドリング電流とオフセットの調整ができました。アイドリング電流(A-B電圧)は7.5mvにしています。原因は、はっきりしませんがひとます安心しました。ご迷惑をおかけし、またご指導ありがとうございました。これからケーシングです。

hyn さん

おめでとうございます。
結局何が悪かったのでしょうかね。すべての部品を交換するとは凄い腕前と思います。殆どの人は、そこまでいかずに諦めてしまうのではないでしょうか。
無事に音が出たとのことで、本当に良かったです。
じっくりと聴き込んでみてください。

今後ともよろしくお願いします。

たかじんさん

ありがとうございます。部品の付け替えは「ハンダシュッ太郎」を使って行いました。(これがないと難しいです。)
後日談ですが、アイドリング電流を再調整しているときに誤ってテスターの先を出力トランジスターの端子にあててショートさせてしまいました。出力トランジスタをはんだ付けした時に横着をして余ったリードをそのままにしていたのが敗因です。ハンダ付けが基板表側になっていますので注意が必要ですね。念のために余ったリードを切ったあとをポリイミドテープで保護しておきました。このショートで出力トランジスタのほとんどが壊れて(多分B-Eショート?)しまい、また交換したしだいです。

hyn さん

ハンダシュッ太郎さんの活躍だったのですね。 それでも、大量にある部品を引き抜くのは大変だったと思います。

トランジスタ部のショートは、センターがCなので、C-B間、もしくはC-E間でしょうね。
私も昔、テスターリードを滑らせて、パワートランジスタの足とシャシー間を溶接してしまいました(笑
ヒューズが光ったと思ったら、テスターの先がくっついて離れなくなってました。

裏でも表でも、リードのあまりはしっかり切っておいた方が安心ですね。

今更重箱の隅をつつくような指摘で申し訳ないです。回路図のR36(nc)の前にSGNDへ落とす記号があれば基板との整合性が明解な気がします。

onajinn さん

ほんとだ。 基板に「SGND」って書いてあるのに、回路図に記載がない。。。

HPA-12~1000へ又、楽しみな日々ができました。着けたり、外したり
さて、皆様は音楽を CDプレイヤー、レコードプレイヤー、PC音楽ソフト等
何で、お聴きになっているのでしょうか?ヘッドホン?スピーカー?

kuniさん

ありがとうございます。 私の再生ソースは、CDからNASに入れたデータ再生に移りつつあります。
ストリーミング再生もFLACが使えるサービスが出てきているため、そちらに移行してきている人も多くなるかもしれません。 スマホ、タブレット、PCで再生するならストリーミングの方が新しい曲を簡単に聴けるので有利ですし。

でもレコードも増えてきているというのを雑誌ではしきりに書いてあるので、実態は良くわかりません。多くのアーティストはレコードではリリースしていないので、自分の好きな曲が聴けないってことになりますし。

たかじんさん、ありがとうございます。hpa-1000 頑張ります。

kuni さん

よろしくお願いします。 不明点などございましたらお気軽にどうぞ。

たかじんさん

FlatTwinです。
先ほどはPGA2311の件、アドバイスありがとうございます。
考えていた通り、PGA2311が逝ってました。

さて、そのPRT-03ですが、問題を抱えているようです。
R1交換後、しばらくは快調に動いていたのですが、先ほど動作がおかしくなり、+側が18Vしか出なくなってしまいました。
-側はちゃんと20V出ています。

R1の断線と言い、+側に何かありそうです。
想定される原因、分かりますでしょうか?

FlatTwin さん

電流が沢山流れている箇所を特定するために、アンプ側へ繋げている配線を切り離すとどうでしょうか?
1枚づつ切り離してみて、電圧を確かめてください。
R1の1Ωに1A流れると電圧が1V下がります。 (トランスの方も電圧降下するので、実際にはもっと下がる)

情報が足りないので何とも推測しにくいのですが、もっとも可能性が高いのは、HPA-1000の出力段のトランジスタがヒートシンクから浮いていて、放熱できずに熱暴走ぎみになっているとかです。

触ると、1個だけ熱いトランジスタとかないですか?

たかじんさん

FlatTwinです。
お伝えした電圧はPRT-03単独動作でのものです。
HPA-1000を接続すると、HPA-1000には+6V弱しか電圧がかかりません。
また、出力段のトランジスタは2㎜厚のアルミ板に皿ねじ+ナットで取り付けているのですが、緩んでいるナットはなく、確実にアルミ板に固定されています。

もう一つ、PRT-03のLEDを外した状態にすると、+20Vになります(マイナス側は-21Vとバランスは崩れていますが)。

FlatTwin さん

PRT-03単独ですか。トランスは何をご使用でしょうか?
2Aくらい流せるものでしたら、PRT-03の中に何かおかしな部分がありますね。

整流のダイオードの極性を確認するのと、どこかに半田ショートしている部分が無いか確認してください。

それだけ電圧が低下するとなると、トランジスタの付け間違いなら、すぐに該当するトランジスタが煙を上げるような気がします。

PRT-03上のLEDを外すと電圧が上がるという部分にヒントがありそうですね。LEDの先はリレーが付いているのですが、定格では8.3mAしか流れないので、電源電圧が落ちるほどではありません。


こんにちは、HPA-1000の音出しに成功しました。雄大な音がします。ところが、
ボリュームノブ(金属)に触れるとノイズ(ハム音が大きくなる)が出ます。ボリュームRK-27はFGアースしていません。入力のRCA端子から出力のヘッドホンジャックまでの間、シャーシアースは指定のPRT-03基板の一点だけです。
RK-27(50kΩ)は、FG(フレームグランド)をシャーシアースした方が良いでしょうか。アドバイスをお願いします。

kaoto さん

RK27の金属軸部はシャシーに固定する(ナット締め)とシャシーに接続されると思いますが、プラワッシャーなどで意図的に浮かしていますでしょうか? そこは絶縁せずにシャシーに繋げてあげた方がよいです。

また、RK27の金属軸は信号を通している抵抗体とは絶縁されているのですが、軸に手を触れるとハムを誘導することはあります。

産業機器などで使うFG(フレームグラウンド)は、ACコンセントのアース端子に接続する場合が多いと思いますが、オーディオ機器はコンセントのアース端子には接続しないで使います。

たかじんさん
返信ありがとうございます。RK27は、アルミパネルに直接、金属ワッシャーとナットで固定しています。電源トランス(共立トロイダル)の向きなどを調整してノイズを少なくしたいと思います。初めはノイズに気付きませんでした。MDR-EXB40EXを入手してノイズを確認することができました。

kaoto さん

なるほど、共立のトロイダルをご使用なのですね。 トランスからリーケージフラックスが強烈に出ていると、高感度なイヤホンだと、トランスに電源を入れて、配線が近くにあるだけでハムノイズが聞こえます。アンプ基板に電源を投入していなくてもです。

ですので、アンプやボリュームを気にしても仕方ないのかもしれません。

たかじんさん

こんにちは、FlatTwinです。
PRT-03ですが、いまだ問題解決していません。
トランスはTRS-1000です。
前回の書き込み後、電源Off時にリレーが切れないことに気付きました。
スイッチOff後もしばらくLEDが点灯しており、電圧がある程度下がるとリレーが数回Off/On後に切れる、という状況です。
なお、Q3~Q10・D9・ZD1・ZD2・C17を交換したのですが、変化はありません。
お気づきのことがあればご教示ください。
よろしくお願いいたします。

FlatTwin さん

なるほど。 少し切り分けていきましょう。

R1,R2 を付けなければ、C3~C6の両端電圧は20Vほど出でるはずです。
テスターを交流モードにして、トランス2次側電圧もチェックしてください。(2組とも)


R1の両端電圧で、流れている電流が簡単に割り出せます。

R1が1Ωなので、1A流れると1V発生します(オームの法則)同様にR2側も。

電源電圧を落とせるほどの電流が流れてしまう箇所は限定的です。


回路図の上側で+20Vのラインと-20Vのラインの間に入っているトランジスタ、抵抗の部分に注目してください。

ひだり側から順にみていくと、ZD1の縦線ラインは、Q8がおかしくても下側に47kという高い抵抗が入っているため、+-20Vを落とせるほど電流が流れません。
40V÷47kΩ=0.85mAだからです。


同様に、RV1の縦線ラインも47k抵抗があるので大丈夫ですね。

その右側、R9のラインは100kなので、ここも流れようがない。

更に、R10のラインも10k+47kなので流れない。

一番右側のQ11のラインは、LEDが点灯しているということで、正常な電流が流れていると思われます。 つまり、ここも電圧を落とせるほどの電流が流れていないことを意味します。

LEDに2Aくらい流れてたら恐らく切れてしまうからです。


こうして、解析してみると、電源電圧が2V下げられる(どこかに2A流れている)ところがありませんね。

怪しいのは、整流ダイオードが壊れているとか極性を間違っている。
電解コンデンサが壊れてリーク電流が2Aくらい流れている。 くらいでしょうか。

コンデンサ内部で2A流れていれば、電源を入れっぱなしにしておけば、そのうち破裂すると思うので犯人が見つかるかもしれないですね。危ないけど。。。

たかじんさん

こんにちは、FlatTwinです。
ご教示ありがとうございます。
R1・R2の両端電圧を測ったところ、R1:3.9V、R2:9.0mVという状態でした。
R1側に3.9A流れてる…
以前、R1が断線したことがありました。
もしかしたら、気付かないうちにショートさせてしまい、それが原因でR1断線+整流ダイオードor電解コンデンサ破壊、という現象を引き起こしていたのかもしれません。
その後R1だけ付け替えたので、一見するとちゃんと動いていても、電流が異常に流れていた、ということかと思います。
というわけで、D1~D4、C1・C3・C5・C7・C9・C11・C13を交換してみることにします。
コンデンサが破裂するのは見たくないので…

FlatTwin さん

4A近い電流ですか。 何かが発熱・破裂してもおかしくない状況なんですけどね。

こうなってくると半田ショートが一番怪しくなってきました。。。

コンデンサにそんな電流が流れていたら、割と短時間で防爆弁のあたりが膨らんでくると思います。もちろん発熱も。

しずかな部屋ならコンデンサが膨らんでくるときに、ペキペキって音も聞こえると思います。

そうなったとき、電解液が沸騰して噴き出すので、目に入ったら危険です。くれぐれもお気を付けください。

そういう兆候がないのでしたら、半田ショートかな。。。 何とも不思議ですね。

もしかしたら、基板不良(銅箔不良)の可能性も捨てきれません。。
テスターで抵抗値も測ってみてください。
C1・C3・C5・C7・C9・C11・C13を外した状態でもショートしているようでしたら、銅箔パターンを良く見てみてください。

過去に一度だけ、銅箔パターンがスルーホール部で切れているのに出会ったことがありました。プリント基板の製造不良って奴です。可能性はゼロではないので、まずはテスターでチェックをお願いいたします。

たかじんさん

こんにちは、FlatTwinです。
問題、解決しました。

原因は、いつの間にか基板と平滑用コンデンサーの間に入り込んだ5㎜程のアルミの切りくずでした。
これが基板を傷つけてコンデンサーの足との間でショートしたことだったようです。

以前、R1が断線したことがあったのですが、その時から問題が起こり始めました。
R1交換後も断続的にショート状態は発生していたようで、R1の抵抗値が440kに増えていました。
R1両端電圧が3.9Vになっていたのはそのせいです。
今回、R1およびC1~C13までのコンデンサーをすべて外したおかげで原因に気付けました。

現在は、HPA-1000側の調整もすべて終えて、馴らしを始めています。
小さいケースに収めているためハムを警戒していたのですが、どうやらクリアできているようです。

現時点ではボリュームはRK27を使用していますが、いずれPGA2311基板を修理して取り付けたいと考えています。

今回はいろいろお教えいただき、ありがとうございました。
きわめてアナログ的な原因で、自分の作業環境管理の不備を反省しています。
ケース加工後は作業エリアをきれいに片づけてから次の作業に移るべきですね。
貴重な(?)経験をさせてもらいました。

FlatTwin さん

良かったです。 金属片によるショートでしたか。 謎が解明してすっきりしました。

アルプスRK27の音は決して悪くはないと思います。かつてのサンスイでも30万~40万円ほどのプリメインアンプで使われていたりしましたし、海外メーカーではもっと高いモデルに採用されている実績があります。

ただ、製造のバラツキによりギャングエラーがわかる程出てしまうものが混じっています。 そういうものに出会わないのが電子ボリュームの良い部分かと思います。

たかじんさん

こんにちは、FlatTwinです。
トラブルも解消し、快調に動いています。

今回、ちょっとチャレンジだったのが「小さいケースに入れる」ことでした。
こちらの記事(https://nw-electric.way-nifty.com/blog/2020/06/post-4c2a1e.html)にもコメントしたのですが、ケースはタカチのHY99-23-23を使いました。
HPA-1000基板の取り付けは、Isingさんがヒントをくださった、「2㎜厚のアルミ板に基板・トランジスタを固定し、それをヒートシンクにつける」方式を使わせていただきました。
その記事でもハムのことを話題にしていただきましたが、やはり少しだけハムが出ました。
ただ、RCAケーブルがらみのハムで、入力部で片チャンネルのみシャーシに落とすことで対策できました。
筐体内のケーブル取り回しの影響は、思ったほどではないようです。
ちなみに、使っているイヤモニはオーテクのATH-E50です。
※ボリューム最大近くではハムが聞こえますが、常用域では全く聞こえません。

現状のセッティングは、R11=470Ω、R18・R19=2.7KΩ、です。
NFBについては、大目にかけた音のほうが自分の好みでした。
ゲインは低めに設定していますが、ボリュームは8時半から9時での使用です。
それ以上では爆音に感じます。

音については、とにかく「芯がしっかりしている」印象です。
聞きごたえがあって、ついボリューム上げ気味にしてしまい、そうするとより引き込まれるという…

ボリュームについては、聞き比べもしたいのでPGA2311を入れてみようと考えています。
実はALX-03と組み合わせて1枚稼働しており、トランスも同じなのですぐ付け替えられます。

いつも素晴らしい基板をありがとうございます。
楽しませていただきます。

FlatTwin さん

良かったです。
どうなることかと心配していました。

ハムは、奥が深いですよね。 ボリュームを絞った時に出るものと、ボリューム全開で出るものとは、拾っている箇所が異なります。
ボリューム全開で出る場合は、対策された入力部が適切です。 さすがですね。

PGA2311電子ボリューム基板とPRT-03ヘッドホンアンプ用プロテクタ基板について質問させてください。電子ボリューム基板に供給する電源ですが、これはPRT-03の整流後のパターンから貰ってくるという理解でよろしいでしょうか?

通りすがりの774 さん

そういえば、ちゃんとした資料を作っていませんでした。 基本的にはその通りです。

写真か図を描いて説明しようと思います。

よろしくお願いいたします。

たかじん様。
PGA2311電子ボリューム基板の電源の件、ありがとうございました。
ようやくケース周りの配線も終わって現在試運転中です。
当初、左チャンネル側の基板のみ、調整がうまくいかず焦りましたが
他の方のコメントを参考に色々試行錯誤したところ、調整可能状態になりました。
終段のトランジスタが一つだけ微妙に浮いていた事で熱暴走していたようです。他の方のコメントにもありましたが、思った以上にシビアですね。
ようやく完成致しましたのでこれから色々と聞きこんでみます。

通りすがりの774さん

終段トランジスタの浮きは、確実にダメですね。

熱暴走の原理を知っていても、普段はお目にかかることはあまり無いと思うのですが、HPA-1000は電源電圧が高いので、すぐに発生します。

無事に完成したとのこと。おめでとうございます。 どうぞお楽しみください。

たかじんさん、お世話になっております。現在やっとHPA-1000の組み立て作業中です。
一通り組み上げて、TRS-1000を使用してPRT-03の動作確認(リレー動作、±20V出力)まではなんとか完了しました。

しかし、HPA-1000基板を接続して問題が発生しました。
F1のポリスイッチ(TTC004実装側)が異常加熱しており、電流が遮断されてしまっているようなのです。それも2枚とも同じ症状です。
お決まりのハンダチェック、再溶融やトランジスタのNPN/PNPチェックをしてみたものの改善せず、手詰まり感が出てきました。

1点質問なのですが、HPA-1000のR36の「nc」というのはジャンパで接続するのでしょうか?
また、現在の状況ではPRT-03にHPA-1000基板を接続してもリレーがONにならないのですが、これもHPA-1000側に問題があるからでしょうか?
片側のポリスイッチだけトリップしているので原因は追い込めそうな気がしているのですが、どういう観点でチェックしたらよいのかわからなくなってしまい、可能であればポイント等教えていただけますと幸いです。

これで動作したら電子ボリューム化にも挑戦したいところです。

ちなみに余談なのですがKSC1845、秋月で在庫がなくなってしまっており、再入荷は10月頃とのことでした。世界的な半導体不足の影響なのでしょうか、C2240より入手しやすいはずだったトランジスタが品薄になるのは痛いですね・・・

くにさん

ポリスイッチがあって助かった事例ですね。

NCは「No Connect」の略で接続しないという意味で使っています。つまり実装しない。

ただし、この基板のR36の場合はGNDとシグナルGND間の抵抗なので、繋げても大丈夫です。ハムノイズを誘発して「ブーン」という音が出てしまうだけです。

本題のポリスイッチ動作ですが、一番怪しいのはバイアスのトランジスタ近辺です。
Q12、Q13、VR1、R22、R35、R23あたりを重点的に確認してみてください。

また、Q1、Q2は他の箇所のトランジスタとピンアサインが異なっているためC2240などはそのまま挿せませんのでお気を付けください。(センターがベース)


2枚のHPA-1000基板間を接続しているGND配線は付けておいて、1枚のみ電源を供給しながらテストすると少し安心できます。

それにしても、KSC1845/KSA992まで入手困難になってしまうとは。。。

たかじんさん

早速のご回答ありがとうございます。
バイアスのトランジスタ付近を再度重点チェックしてみます。

Q1,Q2はBC550Cを載せているのでピンアサインは問題なさそうです。

先程恐る恐る一枚だけ通電してみたのですが、、、
・テストポイントA-GND間の電圧が19V程になっている。
・LEDは6個全部が通電と同時に点灯するのではなく、Q13、Q20~23側のLED(D4~D6)が遅れて点灯する。
・相変わらず、通電した瞬間にポリスイッチF1(LEDが先に点灯する側)が爆熱。
という状況です。

パワートランジスタを、グリス塗ってシャーシに固定してしまっているので基板の取り外しが億劫になっています笑
来週以降時間が取れたら格闘してみようと思います。アドバイスありがとうございました。

くにさん

Q1,Q2がBC550Cなら大丈夫そうですね。

・テストポイントA-GND間の電圧が19V程になっている。

電圧増幅段が全開で+V側に振れているんだと思いますが、これだけでは原因がつかめません。
R12(330k)がちゃんと付いていれば、本来は0V近辺になるはずです。 あとはVR2を回してみてどうか、ですね。

・LEDは6個全部が通電と同時に点灯するのではなく、Q13、Q20~23側のLED(D4~D6)が遅れて点灯する。

+と-のバランスが崩れていますね。

・相変わらず、通電した瞬間にポリスイッチF1(LEDが先に点灯する側)が爆熱。
という状況です。

試したことないですが、この際、F1、F2を取り去って(OPENにして)電圧増幅段のみで動作確認してみるというのはどうでしょうか。

恐らく電力増幅段側に何か問題があるのだと推測していますが、原因がひとつではない可能性もあります。

2枚とも同じ状況という事で、どこか勘違いしてNPN、PNPを間違っているとか、抵抗値が一桁間違っているとか、そういう類のミスのような気もしています。

どこかに書いてあったと思いますが、Q12,Q13を基盤に残し、Q16~Q19,
Q20~Q23を外し、一つずつと再度取付て見てポリスイッチが熱くなるか
熱く成ったらそのTRを外し新しいTRをつけてみる。と
どこかに書いてあったように思う、

ななしさん

ありがとうございます。 終段トランジスタが壊れている可能性から考えるとその方法も有効です。ただ2枚とも同じ現象ということで故障トランジスタが混じっていたという可能性はちょっと低いかなとも思っています。(半田不良も同様)

たかじんさん

お世話になっております。
VR2で100kΩをつけているはずなのに、基板の裏側から抵抗値を測っても両基板とも2kΩ〜1Ω程度しかなく、ここが怪しいのでは…と思っています。
(ちなみに、ポジションがわからなくなって両基板とも相当に回しました。回しすぎて壊してしまった可能性があります。)

R12についても330kΩがついていますし、NPN/PNPも大丈夫そうですし、トランジスタの向きも基板のシルクに合わせて載せてあり、抵抗値も大丈夫そうなのでまずはVR2を交換して様子を見てみようと思います。

はやくHPA-1000の音を堪能したいです…

VR2を外してみて抵抗値を測ってみたところ全く壊れていませんでした汗
やっぱり抵抗値の見落としをやっている気がします・・・

くにさん

なるほど。 アンプの負荷に何も繋げていなければ、もしオフセットが+19Vまで出たとしてもF1,F2が働くような電流は流れませんので、VR2のバランスずれだけが原因ということはなさそうです。

やはり怪しいのバイアス生成回路部分です。 Q12,Q13を交換してみるという手もあるかもしれません。 

それより手軽なのが F1,F2を外してどうなるかです。

オフセット電圧が解消されるようでしたら、Q12のコレクタ-Q13のコレクタ間電圧(バイアス電圧)をテスタで測ってみてください。(R18の上側-R19の下側間 、もしくはR37-R38間も同じ)

0.6V x 4 = 2.4V くらいになるのが正しいです。

私事ですが明後日から司法試験でして1週間の長丁場の試験が終わったらトラブルシュートしようと思います。明らかに密閉空間なので、コロナが心配です。

ご提示いただいたトランジスタ交換やってみようと思います。
(いっそ、KSC1845→2SC2240、KSA992→2SA970と全交換してしまうということも考えています。)
ポリスイッチを外すのは回路が焼けてしまわないか若干の不安があるのですが大丈夫なのでしょうか?

くにさん

F1,F2をショートして(バイパスして)電気を無制限に供給すると何かが燃えるかもしれません。

> この際、F1、F2を取り去って(OPENにして)電圧増幅段のみで動作確認してみるというのはどうでしょうか。

この部分がちょっと勘違いしやすい表現だったかもしれませんが、F1、F2を基板から抜き取って電力増幅段に電気を供給しない様にするという事です。

そうすると、過電流が流れている部分を切り離しできるので、安心してバイアス電圧を測定できます。
おそらくバイアス電圧が正常ではないと推測しています。可能性が高いのは、NPN/PNP間違い、抵抗の定数間違え、半田不良です。あと、トランジスタの表裏反転という可能性もありますね。

トラブルシューティングは一番怪しい所から行うのが早道です。

司法試験頑張って下さい。

たかじんさん

お世話になっております。
ポリスイッチを取り去って、電圧を測定してみました。
(測定した結果を書き込んだ回路図をこのコメントのURLに入れています。)

やはり電圧のバランスが大きく崩れていました。
PRT-03単体では±19.9~19.8Vを出力しているのですが、片方のHPA-1000を繋ぐと、プラス側が約7V、マイナス側が約-32Vになります。

また、
・Q12コレクタ-Q13コレクタ間の電圧は約2.0V
・R18上端-R19下端の間の電圧は約2.0V
・R37-R38(基板上でR37とR38が並んでいるところの互いに近い側の点同士で測定)が約2.0Vでした。
2.4Vからは微妙にずれております。

左右同じような電圧の崩れが発生しているのでやはりどこかの取り付けミスがありそうです。ただ何度確認してもトランジスタも抵抗値も合っていそうでもう目がしぱしぱしています。
とすると残るははんだ付けなので、後ほど再度はんだを溶かし込んでみようと思います。

くにさん

なるほど。
電力増幅段に電源を供給しない状態(F1、F2を外した状態)でも+-のバランスが崩れるのですか。

電圧を測るときの基準GNDはどこで見ていますでしょうか?
この場合は、PRT-03のアースポイントを基準にするとよいです。

また、そのアースポイントからアンプ基板側へ繋ぐGND配線は、AWG20程度の太い配線をお使いください。下記のセンター付近のT字配線です。配線が細いと不安定になる可能性があります。未接続はダメです。
https://nw-electric.way-nifty.com/photos/uncategorized/hpa1000_rpt03.png


・Q12コレクタ-Q13コレクタ間の電圧は約2.0V

大丈夫そうですね。

・R18上端-R19下端の間の電圧は約2.0V

同じノードなので一緒ですね。

・R37-R38(基板上でR37とR38が並んでいるところの互いに近い側の点同士で測定)が約2.0Vでした。
2.4Vからは微妙にずれております。

確かに少し低いですね。 テスターの精度の問題かもしれませんし、VR1の位置によるものかもしれません。

たかじんさん

お世話になっております。
アースですが、今回のチェックをしているときはT字での共通アースをつけていませんでした。

今、共通アースをつけて再度電圧を計り直したところ±19V前後になりバランスが取れている状態になりました。
共通アースを付けるとPRT-03側のリレーも反応しました。

ということは、問題は電力増幅段でしょうか…

くにさん

ですね。 バイアス電圧も2Vとおかしくないので、残るは最終段とドライバ段だけです。

TTC004、TTA004は裏表を間違えていないでしょうか?
印字されている方が表で、ヒートシンクに接する方は裏面です。

出力が+側へ振られるということだったので、特にNPN側を中心に確認してみてください。2枚とも一緒の現象というお話でしたので、半田不良や部品不良よりは「勘違い」の可能性が高いと感じています。

今度は動作確認するときにF1,F2ポリスイッチを実装した状態で行うしかありません。

短時間でポリスイッチが効いてしまうため、特定のトランジスタが発熱するかどうか不明ですが、熱くなるトランジスタがありましたら、それが怪しいです。

ヒートシンクにトランジスタを接触させず、熱くなるトランジスタを特定するというのも一つの手段です。

ポリスイッチ以外、何も熱くなる部品がないとしたら、半田ブリッジを疑ってください。

たかじんさん

ポリスイッチを実装して、電力増幅段を確認しています。
TTA004,TTC004の向きは問題なさそうです。

まずTTC004をすべて取り外し、Q12から順に取り付けてみたところ
Q12だけを取り付けた状態ではポリスイッチは加熱しませんでした。しかし、このときバイアス回路のQ14(C1845)が加熱しました。このとき電圧バランスはくずれていなそうでした。

次にQ12とQ16を取り付けた状態でチェックしようとしたところ、通電即Q16が煙を吹きました(^_^;)
トランジスタの焼ける匂いってこういう匂いなんだ…というのを実感しつつ一旦個々で作業を中断しました。
ハンダブリッジもなさそうで、おそらく自分の勘違いがあるのでしょうが、自分の犯した勘違いを発見できないという状態に陥っております。
一旦頭を冷やして再度基板とにらめっこしようと思います。

くにさん

トランジスタ、燃えましたか。

バイアス電圧が2Vと高くないのに、最終段であるQ16が燃えるのは、ちょっと不思議ですね。

トランジスタはベースに印加する電圧(正確にはVbe)が0.6Vあたりでコレクタ電流が流れ始めます。
最終段は4並列になっていますが、Q16,Q20のみとして、ドライバ段のQ14,Q15のベース電圧を合わせると、0.6V x 4 = 2.4Vとなります。
これ以下の電圧では、コレクタ電流が枯れている状態でB級アンプより電流が流れていないC級アンプ動作になります。バイアス電圧が2.0VはC級状態です。バイアス電圧はVR1を回すことで調整できます。

バイアス電圧というのは、先日調べてもらったQ12,Q13のコレクタ間の電圧です。 回路図に電圧を記入してありますが、+1.25Vと-1.25Vとで両端では約2.5Vになるのが正常です。

ドライバ段のエミッタ間電圧(=終段のベース間電圧)も回路図に書いてある通り、+0.65Vと-0.65Vで合わせて1.3Vになります。

Q16、Q20が異常発熱(過電流)になるには、ベース間電圧がこの電圧よりも高くなっていることになります。

ひとつ書き忘れていましたが、バイアス電圧や終段ベース間電圧など、上下対称の純コンプリメンタリ回路は、必ず上下ペア間で測定してください。 基準のGNDから個別に測定していると、テスタリードを付替えている間にポリスイッチが動作したりトランジスタが発熱したりで状況が刻々と変化して正しく測定できない可能性があります。

当然ですが、「Q12(NPN)をつけて、Q13(PNP)を付けていない」とか「Q14(NPN)を付けてQ15(PNP)を付けていない」など上下ペアを崩した状態では正しく動作しません。

また、終段をひとつも付けていない状態では、DC-NFBがかからず、出力オフセットが大きく出てしまうため、動作は不安定になる可能性が高いです。

どうしても終段を付けずにドライバ段までをテストしたいというときは、C5の両端をショートして2段目からDC-NFBをかけてください。

https://www.youtube.com/watch?v=PJkCmyVJ_eQ

ここに調整手順の動画がありました。

初めて電源を投入するときに、テスターを当てておいて電源ONと共に判断して過電流と思ったら即OFFできる体制にしています。

テスター2個あると、過電流監視と、DCオフセット監視の2箇所を同時に見ながら電源ON出来ますが、この動画では1つだけでやっています。

たかじんさん

大変勉強になります。ありがとうございます。
回路の理屈が全く分かっていない(単にはんだ付けの技術あるだけで工作しているだけ)のでお恥ずかしい限りです。  お手数をおかけしてしまい本当に申し訳ございません。

トランジスタが燃えた際は、電力増幅段のPNP側は5つ付けたままでNPN側だけ2つ乗せておりました。
やはり抵抗値かトランジスタの実装ミスのような気がするものの、何度見ても原因がわからないので、思い切って抵抗とトランジスタを一から実装しなおしてみることにします。
いまこつこつと部品を外しているのですが心が折れそうになるくらい大変です。


そうこうしている間に同時並行で作製をすすめていたALX-03+PRT-02が本日完成しました。MUSES03+LAPT構成で作ったのですが、とても満足度が高いです。
ALX-03は実装ミスをしないようにすべてのパーツをチェックリストにして一つづつ確認しながら実装しました。
結果、こちらは一発で問題なく動作しました。 
PRT-02はダイオードにCREEのSiCSBDを使用したのですが結構発熱するんですね。
こちらは作製例にもアップさせていただこうかなと考えています(特段、私の個性を発揮した部分はないのですが。)
いまはアイドリング電流とケースの発熱を見つつ、 調整をしているところです。

私は最近箱庭オーディオと言われるようなアンプしか購入したことがなく、いわゆるまともなメーカーのアンプの音を聞いたことがないので比較対象が少ないのですがALX-03はとてもいい音で鳴ってくれていると思います。

くにさん

なるほど。上下ペアではなかったのですね。 すみません、先に書いておけばよかったです。

スルーホールへ付けたトランジスタを抜くのは結構大変です。 3本とも半田コテで溶かしながらピンセットで引っぱるようにすると抜けやすいです。 はんだ吸い取り線で半田をとっても、スルーホールの壁に半田が残って意外と抜けないですし、無理に引っ張っているとスルーホールごと抜けてきて基板を壊してしまいます。

トランジスタを新品交換すると割り切れば、古いトランジスタの足を先に切ってしまって、1本づつ半田コテで溶かしながら足を抜くことができて楽になります。


ALX-03の完成、おめでとうございます。 LAPTが入手しにくくなってきたので貴重なアンプになりそうです。

SiCSBDは、通常シリコンのSBDよりもVfが高いため電圧ロスと発熱が多いのが特徴です。
効率が高いなんて話は、シリコンダイオードの高周波限界での話で、結局は使用条件次第です。

SiCは高温に強いため90℃や100℃くらいでは簡単には壊れません。でも周囲にコンデンサなど熱に弱い部品へのダメージがあるため、楽観的な考えでもマズイです。

あまりに熱いようでしたら、熱を逃がす穴をケースに開けるか、アンプのアイドリング電流を下げるなどの対策が必要になります。

たかじんさん

HPA-1000進捗です。
◆実施したこと
・抵抗全交換
・TR全交換(電力増幅段含め)
・ツェナーダイオード交換
・C18~C21のフィルムコンデンサ交換
・全電解コンデンサ交換
(逆に交換していないのは、LED、VR1、VR2、電力増幅段のエミッタ抵抗、PMLCAP、入力フィルタと位相補償コンデンサです。)

◆結果
1.LチャンネルとRチャンネルで挙動が変わった。
2.Rチャンネルはこれまでと同様、ポリスイッチF1が加熱。
3.LチャンネルはポリスイッチF2が加熱。

◆各部の電圧(特記ない限り、対共通GND電圧。テスタはFLUKE101。)
0.前提としてPRT-03から供給される電圧は±20.05V

1.ポリスイッチ(F1/F2)除去時
→このときの挙動は各部の電圧を見る限り、L側R側ともに同じ。
・電圧バランスは崩れていなさそう(Q27コレクタ電圧=20V、Q29コレクタ電圧=-20V)
・Q12コレクター-Q13コレクタ間電圧は2.0~2.3V(VR1の値により変動)
・Q14エミッタ電圧はVR1を右いっぱいに回すと0.53V、左いっぱいに回すと0.48V
・Q15エミッタ電圧はVR1を右いっぱいに回すと0.00V、左いっぱいに回すと0.017V
・ほか回路図記載の電圧と特段の差は無し

2.ポリスイッチ(F1/F2)実装時
(1)L側
・F2加熱。
・電圧バランス:Q27コレクタ電圧=19.5V、Q29コレクタ電圧=-19.5V
・Q12コレクター-Q13コレクタ間電圧は2.0~2.3V
・A-B間電圧:0.001V
・GND-A間電圧:3.9V~0.9V(VR1の値により変動)
・Q1エミッタ電圧:-1.5V
・Q1ベース電圧:-0.88V
・Q2エミッタ電圧:-0.87V
・Q2ベース電圧:-0.25V
・指で触ってみて以上に発熱しているパーツはなさそう

(2)R側
・F1加熱。
・電圧バランス:Q27コレクタ電圧=19.5V、Q29コレクタ電圧=-19.5V
・Q12コレクター-Q13コレクタ間電圧は3.5V
・A-B間電圧:0.001V
・GND-A間電圧:-18.8V
・Q1エミッタ電圧:-2.53V
・Q1ベース電圧:-1.88V
・Q2エミッタ電圧:-6.65V
・Q2ベース電圧:-15.4V
・指で触ってみて以上に発熱しているパーツはなさそう

上記のような状況です。
L側は完成に近づいたような気がしますが、オフセット電圧が1V近く出ており、VR2を回しても調整しきれない感じです。
R側は上下の電圧バランスは崩れていないものの、オフセット電圧が大きくマイナスに触れており、初段のBC550にかかっている電圧もおかしなことになっています。
抵抗値、TRの向きとNPN/PNP確認、半田ブリッジなどがないことは確認しており、私の力量では八方塞がり感があります。


ALX-03/PRT-02ですが、SiCSBDの温度は指でギリギリ触れるので恐らく60度~70度くらいではないかと思います。電源基板の下に放熱穴を開けてみても良いかもしれません。
アイドリング電流は180mA前後で様子を見ているところです。
ケース全体が40度~45度くらいまで上昇しているような感じがします。

部品の付け外しで基板もだいぶ傷んでしまったので、基板を再購入してゼロから作り直すことにしました。
早く完成報告できるように頑張ります。

くにさん

何となく動いていそうな雰囲気もありますね。

ちょっと勘違いしていました。 ポリスイッチが熱い=遮断動作 していると思っていたのですが、どうやら違うようですね。

ポリスイッチは、性質上、定格電流を超えると遮断動作しますが、定格よりも電流が小さくても暖かくなります。 が、それは正常です。

遮断動作しているかどうかは、ポリスイッチの先の電圧を見てみてください。C18,C20あたりの端子で見ると測りやすいです。 GND基準でOKです。


それと、もうひとつ、測定時の条件として、

電圧測定時のボリュームはminで信号入力をカットした状態で行ってください。アンプ基板の入力端子オープン(解放、何も接続しない)はNGです。最悪発振します。


あと、
最終段のアイドリング電流は、測定ようのA-B端子だけではく、個別に測ってみるのも良いかもしれません。

A点とQ16エミッタ端子間の電圧でQ16のアイドリング電流が判ります。電圧÷0.22Ωです。
Q16からQ23の8個を個別に見ます。 熱いトランジスタは電流が多く流れる特性があり、多少のばらつきはあります。(全てしっかり放熱板へ熱を伝える必要があります)

また、R27~R34の白い抵抗の抵抗値も測っておいた方が良いかもしれません。可能性は低いですが、万一切れていると上下のトランジスタのバランスが崩れる原因になります。


>・Q12コレクター-Q13コレクタ間電圧は3.5V
これは明らかに高いです。
何度か書きましたが、2.4Vくらいが正常です。VR1で調整できないとなると、バイアス生成回路に異常があると思われます。

たかじんさん

お世話になっております。
結局HPA-1000側の基板を作り直し、交換したところ一発で動作しました。
たくさんアドバイスいただいたのに、結局トラブルを解決しきれず、実力のなさを感じています。

昨日完成してから15時間くらいは通電し、アイドリング電流の調整も落ち着いてきました。
比較的ゆとりの少ないケースに組み込んだため、アイドリング電流は30mA程度にしました。

初段はBC550C、それ以降のトランジスタはC2240GR/A970GRで組みましたが、苦労が報われる音が鳴っています。HPA-12も相当に良い音だと思っていたのですが、HPA-1000で鳴らしてみると、音の余裕度が違う気がします。

またNFB量の調整機構もとても面白いです。NFB量を0dBにしたときの「豪快な音」という意味が、実際に聞いてみてわかりました。

ただ1点問題があって、インピーダンス切り替えのMIDが動作しないんですよね…。
PRT-03の組立後、電圧チェック時に誤ってV+とGNDをショートさせてしまったことがあり、それでリレーが死んでしまったのかなと思っています。
私が持っているヘッドホン、イヤホンとの組み合わせでは、もっぱらインピーダンス切り替えをLOWにして使用しているので使用上問題は生じていないのですがいずれリレーの交換をしてみようと思っています。

作製には苦労しましたが、良い経験になりましたし、満足行く、愛着の湧くものが作れたと思います。本当にありがとうございました。

くにさん

無事に動作したようでなによりです。
結局、原因は何だったのでしょうね。 トランジスタはC2240/A970も非常に優秀ですね。

リレーがカチっと音がしないのであれば、リレーの駆動回路の方かもしれません。
D11の両端電圧をテスタで測ると、駆動しているかどうかが判ります。

音の方も気に入って頂けているご様子で、私も嬉しく思います。

たかじんさん

インピーダンス切替のリレーですが、Midに対応するリレーを交換したところ、正常に動作するようになりました。

ついでにNFB切替スイッチにつけていた抵抗を150Ω→130Ωへと変更し、合成抵抗値が100Ωに近似するようにしました。完全に気分の問題です。

製作意欲が湧く基板を提供していただき感謝です。

初めまして。根津と申します。よろしくお願いいたします。
HPA-1000製作いたしました。まだ調整中ですがHPA12(A級2SK2145、DCサーボ追加)と比較すると、特に低音が詰まった感じがなくのびのびとしており大変気に入りました。すばらしい設計を公開していただき感謝しております。
ところで質問ですが、出力オフセット電圧の安定性ですが、電源投入後10時間ほど測定したところ3mVほどドリフトしています。電源投入後30分以降は1mV以内の変化になります。
なお回路定数は回路図通りですが、初段はアナログデバイセズのデュアルトランジスタSSM2212とし、カレントミラー部は銅箔テープで熱結合しています。NFB=3.3dBです。
HPA12は20mV以上ドリフトしていましたので、比較すれば格段に良くなっていますが何が原因と考えられるでしょうか。オープンループゲインが小さいのが原因でしょうか。
あとR2、R12の330kΩはずいぶん大きい値と思いますがどのような意図でしょうか。
ご教授頂れば幸いです。よろしくお願いいたします。

くに さん

返信が遅れてしましました。 無事に動作したようで良かったです。


根津さん

HPA-1000の完成おめでとうございます。 
DCドリフトに関してはそのくらいで正常です。 DUALトランジスタではない場合は±10mVくらいズレることもあります。

できるだけDC帰還とAC帰還の周波数を分離したかったため、あえて330kΩという高抵抗を使っています。 また、入力側に入れるボリュームの摺動子に流れる電流を極小にするという意味もあります。 これも意外と音に効いてきます。インピーダンスが高くなるためS/N的には不利になるのですが。。。そこはスペックよりも聴いた感じを大切にしたいと思っています。
もちろん、100kくらいまで下げて頂いても構いませんし、逆に470kまで上げても良いです。そのあたりは実験して試されても良いかと思います。

ちなみにHPA-12も電源ON直後(15秒間くらい)を除くと±10mVに収まるハズですが、20mVもドリフトするのは、何かあるんでしょうかね。。。

> HPA12(A級2SK2145、DCサーボ追加)と

なるほど。それですね。 DCサーボはもっとズレる回路に入れると良いと思います。 そもそもドリフトが少ない回路に入れると音が悪くなるデメリットしかありません。。。

たかじんさん

ご回答ありがとうございました。その後時間をかけてじっくりとオフセット調整し、電源投入直後から完全安定(4時間経過以上)するまでの全時間域で±2mVに入るようにしました。
もっともオフセット電圧は負の温特(-0.1mV/℃前後)を持つようなので気温次第です。

いままでオフセット電圧を気にし過ぎていたようです。あまり気にしないようにしたいと思います。

HPA12ではオフセット変動がどうしても気になりDCサーボを追加しました。サーボのロックがかかると(ON後60秒かかります)±0.1mV以内に安定します。
DCサーボのオペアンプ(LF412CN)出力に47kΩと10μFのPMLCAPのフィルタ(fc=0.34Hz)を入れ、その先の510kΩでサーボをかけると、私の耳では音質に違いが感じられませんでしたが、分かる人には分かるのかもしれません。

オーディオは難しいですね。私は35年前までdbxのグライコやパイオニアのカーオーディオなどの回路設計をしておりました。今は年金生活です。

たかじんさん

追伸です。
ちなみに私のドリフト計測は、電源投入直後(リレーON時点)を含みますので、そのせいで値が悪く見えています。15秒経過後の値とは知りませんでした。
大変申し訳ありませんでした。

根津

根津さん

なるほど、そういうことでしたか。 DCサーボはオーディオメーカーのアンプで良いイメージを醸し出しているため期待しちゃいますが、実際にサーボ回路を入れた場合と入れない場合とを聞き比べると、低域の明瞭度、ベースの存在感みたいなのに差が結構出ます。
帯域が違うのに違いが感じられるのは、ちょっとオカルトじみているのかもしれませんが、意外と甘くない世界なのだと思います。


ご想像のとおり、電源ONから15秒無視はちょっとずるです(笑)

本当ならば、リレーONするまでのディレイ時間くらいですね。HPA-12なら6~7秒くらい。 その間にDCオフセットがとり切れればいいのですが、初段のトランジスタのバランスがとれるまではもうちょっとかかります。

ご存知と思いますが、DCオフセットの殆どは初段トランジスタの特性の一致具合と熱で決まります。
単独のトランジスタを並べている場合「ふーーー」と息を吹き付けるだけで10mV以上は揺れると思います。 ペアトランジスはは熱結合が出来ているので殆ど揺れませんが、何故かDCドリフトは完全なゼロではありません。おそらくhfeなどの特性に僅かな差があるのだと思います。

そういう意味で、完全なゼロドリフトの実現は難しいですね。

OPAMPの中にはチョッパー式のゼロドリフトとうタイプがありますが、あれは、常時スイッチして校正を取っているものです。ちょっとオーディオには使いたくないですね。

私の経験上では、ヘッドホン駆動なら10mVくらいのオフセットは許容しても問題になることは無いと考えています。 同じくスピーカーの場合なら100mV以下であれば問題なしです。 ただ、マルチアンプでDCカットせずにツイーターを駆動するときは10~20mV以内に収めておきたいです。


たかじんさん

オフセットはかなり許容できるものなんですね。
私は小さなことが気になって、本質が見えていなかったようです。

これからSSM2212に最適な電流値などを探ろうと思います。
例えば電流を減らす時は、R4,R5,R8,R9,R10,R13,R14を同じ割合で大きくする、でよろしいでしょうか。

根津

たかじんさん

追伸
さらにR7,C4は、R7を同じ割合で大きく、C4は同じ割合で小さくする、で合っていますか。よろしくお願い致します。

根津

根津 さん

初段電流を変更するときは、R8の抵抗値をメインで調整します。 それに従いR4とR9、R13、R14も調整しないと、2段目の電流が変わってしまいます。
計算はオームの法則のみでOKです。

この回路はNFB量が少ないためR7、C4の位相補償は、割といい加減でも大丈夫です。
安全方向に振るのであればC4を220pFくらいまで大きくしても良いと思います。

たかじんさん

ご回答ありがとうございました。挑戦してみます。
あと別件ですがBlue Snow DAC期待しております。

根津

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