プラスマイナス電源のDC-Arrow試作発注
先日の記事のあとすぐに基板を発注しようかと思ったのですが、中国で基板を少量作るとき送料が最も高くつくため、ついでに別の基板も発注しようと思って止めていました。
１枚目
今回の完全新規設計、原理試作的なやつ。
回路は前後にダイヤモンドバッファを配したディスクリート電流帰還アンプです。例によってエミッタ抵抗レスにしました。
電圧は±2.4V～±3V程度（ニッケル水素4本駆動）で動くいわゆるポータブル用ヘッドホンアンプになります。低電圧電源用のアンプはこれまで設計したことがなかったのですが、なかなか面白そうです。オニのような出力パラ回路は低電圧でも十分な駆動力を得るための工夫のひとつです。
ポタオーディオ蚤の市に出展しているのにポータブル機がひとつもないので、こういうのを作ってみても良いかなと思ったのです。
2個入りチップトランジスタをキツキツに並べたのでアンプ部は1チャンネル分 20x25mm 程度とコンパクトにまとまりました。
＜ この状態から30分でおおよその配置＆配線ができる？ ＞
今回、時短のためFreeRutingという自動配線TOOLを使って部品配置を考えました。 配線自体は微妙なところが多々でてきますが、簡単に引ける配置かどうかの判断が1分以内にできます。まあ、５～６回配置を変えてごにょごにょしていれば30分で大体の配置が決まってきます。
基板到着が待ち遠しいですね。
2枚目
もちろんプラスマイナス電源のDC-Arrowも発注しました。
先日のままです。 トランスは2次側AC12Vの物を入手済みですので基板が来たらすぐに実験できます。
定数は今後の調整次第です。
３枚目
最後はバランス入出力アンプの訂正版。
Noフィードバック、Noエミッタ抵抗のBalanced AmpなのでNNBA-1と命名（迷名？）
今度はちゃんとオフセット調整できるようにしたつもりです。また、熱結合した方が良いトランジスタは向かい合わせに配置してみました。これでドリフトが少なくなると成功ですね。電源リップルに弱かったためアクティブ型の電源リップルフィルタも新たに搭載しています。
DAC本体の設計はまだ進んでいないので何とも言えませんが、この基板の完成度にかかっています。
うまく行ったら、この基板をDAC基板上に亀の子状態で載せてしまうという手もあるかもしれませんね。その方がDAC周辺をゆったり配線できるのでより理想的なパターンが引けそうですし。
BlueSnowDACでやった電源ラインを基板パターンで引かずに配線で飛ばしてしまうって手法は、かなり有効でした。AWG24相当の許容電流値（3Aくらい）を銅箔で実現しようとすると20～30mmの幅必要ですからね。
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コメント
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お疲れ様です。
ああっ、詰み基板が増えてしまう…
投稿: 天 婦羅夫 | 2023年5月14日 (日) 01時07分
タカチMX系に四角い穴をオーダーして、ポータブル・ディスクリート・HyCAA！！とかまでは、、、 （ｗ
投稿: scraphearts | 2023年5月14日 (日) 07時02分
たかじんさん みなさん
バランス入出力アンプの訂正版ですが、これ欲しいです。
もちろん、プラスマイナス電源のDC-Arrow も。
楽しみにしています。
投稿: n'Guin | 2023年5月14日 (日) 08時39分
こんにちは
プラスマイナス電源に使われているトランスの型番（諸元）を教えて下さい。それから、トランジスタの放熱は小型のヒートシンクでは厳しそうですか。
投稿: AYOR | 2023年5月14日 (日) 11時02分
ポータブルアンプ基板、トランジスタの数に目眩がしました。🙀
いや、いいんだもん。見なかっただもん。禁断シリーズでポータブルを作るんだもん。😹
何が欲しい、いや必要かと言うと、やはりBlue Wind DC-Arrow +/-。
投稿: 三毛にゃんジェロ | 2023年5月14日 (日) 15時02分
天 婦羅夫さん
どんどん積まれていくんですね。。。
scraphearts さん
ポータブルHyCAA、いいですね。
n'Guin さん
ありがとうございます。 バランス型ヘッドホンアンプとして良い感じなので、切り売りしようかと思ってます。本文に書かなかったけど薄いヒートシンクを付けようかと思っています。動作電流を増やした方が音が良いのですがカスコードＴＲが触れなくなるほど熱くなるので。
AYOR さん
出力段のトランジスタは＋側が2SC5100。－側はコンプリの2SA1908です。
発熱は、設定次第ですね。 整流後の電圧から出力電圧までのドロップ電圧をどのくらいに設定するかってところです。
三毛にゃんジェロさん
うー－ん、トランジスタの数、私もやりすぎかなって思ってはいます。 思ってはいるのですが、小さいのでつい。。
投稿: たかじん | 2023年5月14日 (日) 16時01分
＞１枚目
pokke_yamadaさんに数（回路図上）では勝ってますね。
コンデンサもSMDパラで全体を薄くしたい気もします。
投稿: onajinn | 2023年5月14日 (日) 17時05分
たかじんさん、
すいません。トランジスタではなく、トランスの方です。品不足のこともありましたので。
トランジスタの方は、シャーシ（底板）に放熱するか、ヒートシンクにタップを切ることになるのか、私はケースに入れていないことが多いので。
投稿: AYOR | 2023年5月15日 (月) 08時04分
AYORさん
トランスはこちらをご覧ください。2次側12V版を使用予定です。
https://nw-electric.way-nifty.com/blog/2022/02/post-9f2c04.html
投稿: たかじん | 2023年5月15日 (月) 12時04分
正負電源は汎用的に使えそうですね。
電源を別筐体とする場合、三極のコネクタ（パネル取り付け型）は何がオススメでしょうか？
投稿: ヨシダ | 2023年5月15日 (月) 17時59分
onajinn さん
電池駆動ということを考えるとデカップリングコンデンサは最小で良いのかもしれませんね。試さないと分かりませんが。。
ヨシダさん
前面パネルはやめましたので2.5mmピッチのXHコネクタあたりを使用します。
https://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-01307/
念のため、こちらのターミナルブロックも使用できるようにはしたつもりです。
投稿: たかじん | 2023年5月15日 (月) 21時56分
RS PRO 124-3875(1次：2x115V 2次：2x12V, 25VA)はモノタロウが安いですね。他に欲しいものをカートに入れて(クーポンを利用しても必ず)税込み3850円以上になるようにすると配送料が無料になります。
投稿: Ising | 2023年5月16日 (火) 21時41分
Isingさん
モノタロウでも売っているのですか。情報ありがとうございます。 しかも、送料無料のご案内まで。
以前、車の部品を買おうとしてモノタロウに登録したら、法人にしか売らないという部品になってて、結局ディーラーに行って注文しました。 なので登録したのに一度もモノタロウを使っていません。
投稿: たかじん | 2023年5月16日 (火) 22時09分
＞モノタロウでの購入
小生もBlockのトランスなど一部安かったので購入しています。別サイトとの価格差は時期品種で高低がありますので要チェックです。
一度\7000（税別）以上購入すると同月中は価格にかかわらずすべて送料の負担が無いサービスを今はやっています。代引き手数料は別途必要です。カテゴリー別や全商品10％割引の日もあります。
皆さん御存知かも知れませんがRSで期間限定（2023年4月17日～6月30日18時注文確定）送料無料キャンペーン中です。
投稿: onajinn | 2023年5月16日 (火) 23時19分
皆さん
RS Proの金メッキステレオジャック(φ6.35mm)がモノタロウでRSより200円も安かったのでそのうちまとめて買おうと思ってたら、いつの間にか法人のみになってしまいました。残念。
基板の固定とかに使うネジやスペーサーは廣杉計器のオンラインショップが安くていいのですが、廣杉では扱ってないネジ類はモノタロウ での購入が多いですね。
ところで、皆さんは基板の洗浄に使うIPA(イソプロパノール, 2-プロパノール)の入手はどうやって入手されてるんでしょうか。
フラックスリムーバーもありますけど、ちょっと面積が大きくなるとすぐに無くなってコストパフォーマンスが良くありません。そこで、IPAを購入しようかと思って最寄りのドラッグストアに行ったところ、取り扱いもないし注文も不可と。
サンハヤトのフラックスクリーナーの缶入りが無難なんでしょうか。
投稿: 三毛にゃんジェロ | 2023年5月17日 (水) 00時20分
先の投稿の補足です。小生のモノタロウでの購入は法人格でしていますので同じ条件が当てはまるかどうかは不明です。すみません。
本日（17日23時59分まで）全品10％OFFキャンペーン中です。キャンペーンコードの入力が必要ですのでホームページで探してください。
三毛にゃんジェロ さん
＞基板の洗浄に使うIPA(イソプロパノール, 2-プロパノール)の入手はどうやって入手されてるんでしょうか。
おっしゃられたように“サンハヤトのフラックスクリーナーの缶入り(FL500)”を使用しています。当方爪楊枝に不織布のウエスを綿棒状に小さく巻いてシコシコやるのでそんなに減りません。以前ヤフオクでサンメシュ♯360を入手して使ってみましたが樹脂へのダメージや毒性が不明なのでやめました。だいぶ前の話ですが学校などに実験用品や薬品を納めている業者の店舗で種々の試薬品を個人購入したことはあります。現在は犯罪防止の観点から難しいかもしれません。劇薬毒物でなくても身分証と使用目的の提示を求められるような気がします。
※最近廣杉計器のオンラインショップは事業者向けに変わりましたね。個人は“ ECサイト「ヒロスギネット」をご利用ください。 ”だそうです。ちょっと困りました。残念です。
投稿: onajinn | 2023年5月17日 (水) 10時24分
onajinnさん
あ、やっぱりサンハヤトのリムーバーをお使いなんですね。
新規に製作するものに関してはRMAハンダやRMAフラックスなどを使えばそんなに消費はしないと思うのですが、20世紀に製造された製品の基板は結構汚れているので、それを洗浄するのにIPAを使いたいなと。
購入するのに身分を明かすのは全然問題ないんですけど、そもそも地元ではどこで買えるのかが一番の問題でして。Amazonでも販売してはいますけど、ちょっと出所が怪しげなのでちゃんとした流通経路で入手したいと考えてます。
投稿: 三毛にゃんジェロ | 2023年5月17日 (水) 15時04分
三毛にゃんジェロ さん
>ところで、皆さんは基板の洗浄に使うIPA(イソプロパノール, 2-プロパノール)の入手はどうやって入手されてるんでしょうか。
僕も、サンハヤトさんのフラックスリムーバー使ってますね。缶入りで5年くらい持ってます（ｗ 綿棒に付けて洗浄すれば、ほんと、減らないです。焦げ付いたフラックスなんかも簡単に落ちますし、配合見る限り、端子や、レジストへの攻撃性も少ないと思います。何より固まったフラックスの小瓶のふたを掃除するのに便利（ｗ 揮発してドロドロになったフラックスの希釈にも使ってます（ｗ コストや利便性なら、薬局で買える「無水エタノール」でも十分だと思います。消毒用アルコールでも燃料アルコールでも十分洗浄はできます。ただ、水分が含まれるので十分乾燥させるのが良いかと。コロナのアルコール不足で、ＩＰＡ系の消毒液（手がカサカサになります）とかもありましたが、今は、十分、入手できると思います。酒造系アルコールとかもありました。流石酒！糖分のせいか。べたべたになりますんで・・・。ＩＰＡの洗浄力が良ければ、塗装関連を探してみてください。俗に言うシリコンオフがそれにあたります。コストで言うと、アルコール系パーツクリーナーとかもありますが、メーカーのノウハウで、何を含有してるか不明なので、、、。
投稿: scraphearts | 2023年5月17日 (水) 16時04分
scrapheartsさん
そうそう、クレのエロクトロニッククリーナーを試してみたんですが、速乾性が良過ぎて汚れが溶解する前に乾燥して全然使い物にならないんですよね〜。それに、成分は企業秘密で非公開だし。
ガソリン用タンク水抜き剤もIPAが99%あるとのことだけど、これも添加剤の正体が不明。
酒造系エタノールは酒税が掛かって高いし、香り付けの成分が入ってそう。
純粋に金属部分の清掃だけなら無水エタノールで十分なんですけど、金属以外の部分に対する影響が心配なのでIPAを使いたいなと。
投稿: 三毛にゃんジェロ | 2023年5月17日 (水) 16時26分
三毛にゃんジェロさん
CELESTIONですか。 昔SL6というスピーカー持っていました。 能率が低く落ち着いた音調はマーシャルなどのキャビネットに搭載されているものとは全く別物ですかね。
アルニコはギターアンプでも真価を発揮していたんですね。 知りませんでした。
そうそう、ギターアンプの回路図をいくつか見てみたのですが、終段で歪ませているかは読み取れないものの、大体のものは2段目でゲインを上げたときに歪むようになっているっぽいですね。 あれなら別に過負荷ではなく歪ませられるので寿命が短命にはならなそうです。
箱の振動も含めての音なので、音量を絞ったときに物足りなさがあるのは想像に難くありません。 アンプ含めて「楽器」ですし、ほぼ大抵の楽器は音量に大きく音色が左右されると思っています。 私は管楽器でしたけど。
scraphearts さん
PCパーツの保証って確かに使わなさそうです。 メモリが永久保証なんてのもあったけど、壊れる前に新しい規格のものになって買い替えてしまいますよね。
> 素材の変化による電流の流れの違いによる音の変化と考えて良いですかね？
おそらくそうなのでしょうけど、経験してみるのがよろしいかと思います。 高くない電源コード1本でも垣間見れると思います。（音の変化が分かりやすいスピーカーなど所有していればの話です）
n'Guin さん
# トランジスタと異なり、真空管は、最大定格を超えた使い方をしても瞬時に壊れることはありません。 ただし寿命が短くなります。
考えてみると一度もAD/DAしていない生の楽器の演奏ではピークが全くつぶれていないので、簡単に定格を超えた信号になりえますね。 まあ、オペアンプなどのようにクリップしても定格を超えない設計にもできるので、単に音がひずむだけで壊れないようにすることは簡単です。
真空管に無茶させたときの「音がカッコいい」って、結局、出てくる音が全てですよね。弦楽器の弦、木管楽器のリード、電子楽器の真空管も消耗品ってことですね。金管楽器は自分の唇の皮と頭の血管が（笑）
三毛にゃんジェロさん
0dB HyCAAはゲインがないし、ひずみも少ないのでダメでしょうね。 入力インピーダンスを1MΩにするのはボリュームをとれば簡単です。
12V単電源でできるかは分かりませんが、やるならちゃんと歪むくらいの「ゲイン」が欲しいところです。 ハムバッカーは、がつんと弾くとピークで１Vくらいまで跳ね上がりますが、シングルとかはどうなんでしょうかね。
投稿: たかじん | 2023年5月17日 (水) 21時22分
scraphearts さん
三毛にゃんジェロさん
私もサンハヤトのフラックスリムーバーもっていますが、有機溶剤の強烈な臭いで、ダメですね。
あれだけ強烈な溶かし具合だとプラスチックやビニール電線の被覆なども浸食しそうな気がしています。大丈夫なのでしょうか。
私が今、使っているのは手の消毒用のアルコール。 たぶんエタノール成分が多いと思います。 部品にはあまり良くなさそうなので、相当汚くなってどうしても綺麗に拭き取りたいという時だけです。
消毒用の無水エタノールは10年くらい前は薬局で手に入りました。 IPAは会社にじゃぶじゃぶあるけど持って帰る気にはなりません。液体だしね。
IPAもエタノールもアマゾンで売ってるっぽいです。
投稿: たかじん | 2023年5月17日 (水) 21時35分
たかじんさん
無水エタノールはドラッグストアでも簡単に買えるので問題はないんですが、何せ酒税の分だけ高いので100mL程度の小瓶で買ってます。
投稿: 三毛にゃんジェロ | 2023年5月17日 (水) 22時04分
たかじんさん
> 2段目でゲインを上げたときに歪むようになっているっぽいですね。
> あれなら別に過負荷ではなく歪ませられるので寿命が短命にはならなそうです。
２段目でゲインをあげているので、定格出力を出す以上の振幅の信号が終段に送られます。 そうなると、グリッド電圧が、カソードに対して正になってしまうため、グリッド電流*が流れて熱暴走が始まります。 オートバイアスであれば、気絶（プレート電流を制御できなくなって音が出なくなる）することはないでしょうが、プレート損失は馬鹿上がりします。 当然寿命は短命になってしまいます。
* グリッド電圧がカソードに対して負であれば、電流は流れません。 電圧制御です。
私もギターアンプの回路図をウェブ上で見てみました。 驚きました。
エレキギター出力電圧は、数V程度あるのに、そこから 12AX7の２段増幅（2500倍程度のゲイン）で、10Vあれば十分な終段に送るわけですから。 12AX7の最大出力電圧は、30-40V程度ありますので。
フルテンでオーバードライブされたら、下手をしたら、数十時間で終段の真空管がへたってしまうと思いました。
投稿: n'Guin | 2023年5月18日 (木) 13時22分
三毛にゃんジェロさん
>そうそう、クレのエロクトロニッククリーナーを試してみたんですが、速乾性が良過ぎて汚れが溶解す
某ホームセンター系ブランドのパーツクリーナーは、ロング缶で、石油溶剤とアルコールの配合で、200円前後で売ってました。プラスチック系にもokとかで、強力タイプとかの石油溶剤を主にしたラインナップもあり、軽く使うには便利ですが、用途的には、ジャバジャバ洗い流して使う前提と思います。スプレータイプは、ガスが半分なので、コスパは悪いですけどね。なので、固まったフラックス等は、専用のクリーナーで溶かしてアルコールで仕上げるなどすると良いと思います。石油系溶剤と言っても、ちょっとかかった位では、びくともしないと思います。残留成分が長期に残って浸透すれば割れの原因にもなり得ますが、アルコール配合のタイプは流してくれるので大丈夫と思います。
>金属以外の部分に対する影響が心配なのでIPAを使いたいなと
IPAの方が、溶解性が高いと思います。水性塗料の溶剤として使われてますしね。対してエタノールは、消毒液てして、広く使われてますので、安全性も高いですから。ある意味、消毒液は、無水に比べ揮発か遅いので、此方を使うのも、有りかもですね。税金対策には、燃料用って手もありです。只、燃料用は、メチルアルコール系を使ってるので、取り扱いには注意です。
たかじんさん
>あれだけ強烈な溶かし具合だとプラスチックやビニール電線の被覆なども浸食しそうな気がしています。大丈夫なのでしょうか。
僕も臭いが気になって、前に調べて見たんですが、主成分は、エタノールが半分位だったと思います。パーツクリーナーみたく、ざっと洗い流してしまえと言う考え方と思います。
投稿: scraphearts | 2023年5月18日 (木) 17時37分
たかじんさん
> 金管楽器は自分の唇の皮と頭の血管が（笑）
トランペットでしたけど、めっちゃ共感します。 high-b以上連発するフレーズでは血管切れそうっすww
投稿: | 2023年5月18日 (木) 19時13分
onajinn さん
> 小生のモノタロウでの購入は法人格でしていますので同じ条件が当てはまるかどうかは不明です。すみません。
さすがですね。 ちょっと失敗したなって思いました。 まさか法人と個人んとで買えるものが違うなんて思ってもいなかったのです。
三毛にゃんジェロさん
薬局の無水エタノールに酒税がかかっているなんて。。 思いもよりらなかったです。
n'Guin さん
三毛にゃんジェロさんもおっしゃっている通り、５Wといえども最大ボリュームにしてご自宅で練習なんてことは、あまりしないと思われます。
2段目でゲインを調整して歪ませた（好みのひずみ感にした）あと、マスターで絞って適切な音量で鳴らすことが多いはずです。 エフェクターの類も、そこで歪ませた音を作ってクリーンチャンネルに入力して音量をアンプ側のボリュームで調整して、ご近所様に迷惑にならないように音をだすことになると思います。
なので終段においては過大ドライブ、過電流状態が通常運転ではないと思うのです。 おそらくスタジオに入れてある100Wクラスのギターアンプも”フルテン”で鳴らして練習・レコーディングし続けるってことは稀だと思われます。
ただ、絶対いないとも言い切れないのが怖いところです。 実際、ライブハウスで後半、アンプがダレてがばがば、どろどろの音になるライブに遭遇したことは何度かあります。 機材を壊したら弁償するんでしょうね。。。
scraphearts さん
フラックスリムーバーの主成分はエタノールでしたか。 はやりこの辺りが無難なのでしょうね。
車やバイク用のパーツクリーナーは、確かにゴムやプラスチックを侵さないようなことをかいてありますね。 でも基板の洗浄に使ったことはありませんでした。 あれも有機溶剤系の臭いがすごいので部屋の中でスプレーをじゃばじゃばかけたくないですね。
名無しさん
トランペットが一番きついですよね。 私はホルンだったのでハイF以上ですね。 殆どB♭管だけども。
投稿: たかじん | 2023年5月18日 (木) 23時23分
たかじんさん
うちの5Wアンプは1トーン、1ボリュームでゲイン調整が全くできない構成になっています。なので、そのアンプ本来の音は文字通りフルテンにしないと出せませんね。もちろん、出したことはありませんが、出したい衝動に駆られることはあります。
そんな構成なので音色の変化は大きくなく、マルチエフェクターかアンプシミュレーターを介して小音量で鳴らしてます。
gootのフラックスリムーバーの成分表を見ると、ヘプタン 50-60%, エタノール 40–50%, プロピルアルコール 10%未満,
イソプロピルアルコール 5%未満となってますね。
プロピルアルコールCH3CH2CH2OHとイソプロピルアルコール(CH3)2CHOHはOHの場所が異なる構造異性体。ヘプタンは9種類ある構造異性体の混合物なんでしょうか。
投稿: 三毛にゃんジェロ | 2023年5月18日 (木) 23時53分
三毛にゃんジェロさん
1トーン、１ボリュームとシンプルなんですね。エフェクターを使うのでしたら、いくらでも調整できそうですね。
そういえば思い出しましたが、IPAでフラックスが茶色くついた基板を拭いても、なかなか綺麗に落ちません。 かなりゴシゴシと拭かないと。
一方フラックスリムーバーでは、すぐにフラックスが溶けるので、強力な溶剤の成分が入っていると感じます。 それがヘプタンかな？
投稿: たかじん | 2023年5月19日 (金) 21時19分
三毛にゃんジェロさん
>ヘプタンは9種類ある構造異性体の混合物なんでしょうか。
流石に細かい所まではわからないですが、ヘブタンを含む溶剤とアルコール系の溶剤どの混合と思います。ヘブタンのみでは、流石に強すぎるでしょうし。
たかじんさん
>一方フラックスリムーバーでは、すぐにフラックスが溶けるので、強力な溶剤の成分が入っていると感じます。 それがヘプタンかな？
gootのフラックスリムーバーとサンハヤトのフラックスクリーナーは成分が違いますね。サンハヤトは、臭いからベンジンっぽい感じがしたんですが。強い溶解力はヘキサン辺りでは無いでしょうか？いずれも、強力に溶解して、アルコールで洗い流してしまえ的な考え方と思います。最近、各家庭にベンジンなんて、おいて無いでしょうが、喫煙者ならジッボオイルとかも使えるかもですね。その場合、無水エタノールで仕上げる必用が有りますが。長期に残留させるのが、最悪なので。低臭気の代替溶剤何かもあると思いますから、探して見るのも良いかも知れないですね。
ところで、フラックスの話ついでに、皆さん、端子類の酸化皮膜の処理はどうしてるのか気になります。
投稿: scraphearts | 2023年5月20日 (土) 18時19分
scrapheartsさん
> gootのフラックスリムーバーとサンハヤトのフラックスクリーナーは成分が違いますね。
そうなんですね。このての物は溶解成分と洗い流す成分とを混合してクリーニングする感じなんしょうね
確かにベンジンって、昔、家にありました。 あれも強烈な臭いがしました。
端子のところは私も悩みどころです。 オーディオ用の接点クリーナー的なものを使うこともありますが強力に酸化膜が落ちる訳ではないようです。スライドスイッチなどを分解して磨いたあと、タミヤの接点グリースが良さそうだと思ってます。
投稿: たかじん | 2023年5月21日 (日) 10時27分