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2023年6月 8日 (木)

電流帰還型低電圧ヘッドホンアンプ ケース探しとドリフト

電流帰還型低電圧ヘッドホンアンプ用のケースをどうするか悩みつつ、検証を進めています。

Mx21011

たまたま手にしたタカチの MX2-10-11 というケース。

厚みが薄くてよいですね。 カタログによると16mm厚。 単4電池ケースがぴたりと入るサイズ感はなかなかです。

ただ、厚さ16mmのモデル(MX2-10-11、10-15)は「在庫が無くなり次第終了」とのことです。 残念。
15mm厚(MX2-4-5、4-8、4-11)でもギリギリ入るかも。。。と思ったけど、そもそもサイズが小さいので、単4電池4本が入るかすら微妙。

 

 

Lc_series

こちらはLCシリーズ。 電池ケースが付いているので電池交換も簡単です。 プラスチックケースではあるけど、割と良く出来ているように思います。

単4が4本入るのは「LC135-F4」と「LC135H-F4

後者は厚みがあるので前者の方が良さそうですね。

 

 

 

 

さて、話は変わって、

 

オフセット電圧とドリフトを見てみましょう。

Offset

横軸は1divで50秒です。この画面で約10分間の電圧変化になります。

電源ONから最初の30秒くらいドリフトしてその後は殆ど一定の電圧を保っているのが分かります。
差動回路を一切使わない電流帰還アンプはDC安定度が悪いといわれているのですが、このアンプはとても安定しているようです。

 

 

 

オフセット電圧の方は

先日報告した+16mV出ていた方を調整しようとしたのですが、意外と調整が難しく、結局、初段のPNP側トランジスタを交換しました。

そうすると、今度は上のオシロ波形のとおり -6mVになりました。 ±10mV以下に収まったのでこれで良しとしようと思います。

Lod_pnp

  < 初段PNPトランジスタを交換してみた >

チップトランジスタはhfeを測ることが難しいので、とりあえず無選別で組んでみて、オフセットが大きい場合は初段トランジスタのPNPかNPN、どちらかを交換してみるというので良いのではないでしょうか。 運に任せるということで。

 

この回路、よく見るとオーディオ信号が通過している抵抗はR1とR13、R11の3つだけなんですよね。

DCサーボ回路とか、調整用ボリュームすら載せない超シンプル回路の良さが音に現れているのかもしれません。

 

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ヘッドホンアンプ」カテゴリの記事

コメント

こんにちは。

実は、今使ってるポタアンが、57-18サイズで、基板上に単4が4本裸で上手く収まってます。但しこの場合、電池の金具の選定が難しいのですが、このキットの作者は、サブ基板を垂直に固定する方法を取ってます。検証はしてませんが、20ミリサイズならば、電池ボックスも、基板上に乗せられるかもですね。基板をレールに固定すると、ジャック位置も決まるので、タカチのアルミパネルも、オーダーできますね。基板のコストが上がりますが、電池やコンデンサ等は上面に、アンプ部分を裏面に押し込めばかなりの小型化になるのではと思います。

、、、っていうか、電池ボックス押し込みで、16ミリは魅力ですなぁ~(笑)


薄さを求めるならば、一度は試したい、クリア樹脂モールド(笑)流し込みに失敗して、ハイカを駄目にしたのは、ここだけの話し(笑)


小型のリポバッテリを使用すると小さくできますヨ

scraphearts さん

57-18サイズと言いますと、MX2-6-5、6-8、6-10のどれかですね。
https://www.takachi-el.co.jp/products/MX

Sound Tigerシリーズも基板上に電池BOX的な構造を作ってうまくスペースを確保していますね。そんな感じでしょうか。

たしか、秋月電子でも電池の電極用バネがあったような気もしますし、そういう構造にするものありかもしれませんね。

樹脂の流し込みは、難しそうですね。  昔、シリコン型でレジン流し込みをしたことがあったのですが、有機溶剤の臭いで頭痛が出て、吐き気まで出てきて、
固まる前に捨てました。。。


名無しさん

リチウムポリマー、リチウムイオンバッテリーは、使い方を間違うと危険なのでなかなか手を出しにくいですが、最近、千石電商などでも販売が復活したので、リスクを承知で使うのであれば良いと思います。

https://www.sengoku.co.jp/mod/sgk_cart/detail.php?code=EEHD-5W3P
特に充電時が危ないんでしょうかね。 注意書きが、すごい。

PHコネクタが主流なのでしょうか。 コネクタだけ用意するのは可能です。

タカチのMXAシリーズはよく使いますが、高さが足りないのがちょっと不満。W150xH60xD180mm程度のがあればオーディオ用電解コンデンサも無理なく立てられんですけどね。
現行ラインナップにサイズのバリエーションを増やして欲しいと要望したことがありますが、あっさりと却下されてしまいました。😿


現在、0dB HyCAAの改造中です。
0dB HyCAAの基板はほぼ無改造状態に戻してボリュームと信号入出力端子、DC電源入力端子をまとめたアンプユニット、AC/ACアダプターからのAC12V入力をDC12.7V出力として変換出力するパワーユニットの2台構成にする構想。
これで、スイッチング電源とシリーズ電源の違いによる音の比較はできるはず。デカップリングに4000uF程度の電解コンデンサを搭載予定なんですが、これをどこに実装するかが問題。アンプユニットに実装すればスイッチング電源とシリーズ電源の比較という意味では条件が同じになりますが、また一方でアンプユニットに4000uFに十分な空間がないという問題も。さらに、4000uFをアンプユニット側に設置すると突入電流防止抵抗が必要になり、これが真空管のヒーター電圧を多少下げてしまうというジレンマも。一応、シリーズ電源ではLM317を使用してDC12.7Vを生成予定。
ちなみに、ケースはどちらもタカチのMXA10-4-14です。

この改造が完了したら、また拙ブログにて公開します。気長にお待ちくださいませ。

三毛にゃんジェロさん

なるほど、三毛にゃんジェロさんのように高さが足りないという要求と、私のように高さを低くしたいという要求があるんですね。タカチも大変ですね(笑)


0dB HyCAA改の完成、楽しみにしています。

たかじんさん

素朴な疑問なんですが、デカップリングコンデンサはアンプユニットとパワーユニットのどちらに設置するのが回路的には適切なんでしょうか。電源インピーダンスという観点からするとアンプユニットに設置するのがいいように思うのですが。

電源部とアンプ部を別筐体にした場合の設計指針みたいなものがあるなら、教えて頂ければと思います。

三毛にゃんジェロさん

デカップリングコンデンサの配置は、悩みどころですね。
ここ20年くらいのパワーアンプのトレンドは、電源ユニットをセンターにまとめて、左右に分かれたアンプ基板側には殆どデカップリングコンデンサを配置しないものが多いと思います。

それが良いかどうかはさておいて。  です。

個人的には左右で基板の配置が分かれてしまうなら、個別にデカップリングコンデンサを置いた方が良いのではないかと思っています。

たかじんさん

電源インピーダンスなども考慮するとアンプの近くにデカップリングコンデンサを配置するのがベストだとは理解しているのですが、
・アンプの近くに配置するのは空間的に厳しい
・電源ユニットとアンプユニットは別筐体のため、電源ユニット側にデカップリングコンデンサを設置するとユニット間の電源ケーブルも信号の通り道となり望ましくない上にコネクタの接触抵抗も無視できない
というジレンマに陥っています。😿

なんとか工夫してアンプ筐体側にデカップリングコンデンサを設置しようかな〜。

たかじんさん

>57-18サイズと言いますと、MX2-6-5、6-8、6-10のどれかですね。

6-10に近いです。と、言うのも、この作者さんは、長さを指定して、発注するよう指定してました。タカチの納期もそんなにかからず届いたと思います。

>Sound Tigerシリーズも基板上に電池BOX的な構造を作ってうまくスペースを確保していますね。そんな感じでしょうか。

Sound Tigerシリーズも、面白い構造を考えてますね。基板で電池の囲いをするのは、最薄では?と感心しました。今使っているのは、電池の端子をサブ基板に半田付けして垂直にメイン基板に固定。保持にピンソケットを使うなど、強度にもこだわった作りです。何より、反対側は、ケース蓋を電池蓋に利用する事で、ローレットネジ2本で電池交換可能となってて、使いやすさは抜群です。
自分も、作りたくて、色々考えてた時期があったのですが、中々上手く行かなかったです。金具タイプの電池ホルダーとかが良さげでしたが、意外と高さを取られたりしてました。電池Boxにもメーカーによって違いがあり、厚みに差がある事があります。キット化には注意が必要です。

>樹脂の流し込みは、難しそうですね

当時使ったレジンがシャバ過ぎて、マスキングが上手く行かなかったのが原因でした。いつか、成功させてやりたいです!

三毛にゃんジェロさん

電源別筐体のメリットは、トランスからの距離を離すことができて、磁束漏れの影響を減らせられるところと、巨大なトランスを採用しやすいところだと思います。
自作ではは、複数のアンプを製作するとき、電源部を使いまわすことで、かかる金額を抑えたり、重量物を切り離すことでアンプの製作が楽になるというメリットもありますね。

さて、デカップリングコンデンサですが、多少の容量はアンプ筐体側にも搭載しておく方が回路の安定性という意味でも良いと思います。 2200uFでも4700uFでも効果は出てくると思います。

市販のアンプ内部の配置で関心したのはNECのA-10 II、III、IV ですね。電源整流部にアンプの終段が直結しているような配置です。 A-10Xも前後を逆転していて配置は一緒と思いますが、ネット上で分かりやすい写真が見つかりません。


scraphearts さん

> 6-10に近いです。と、言うのも、この作者さんは、長さを指定して・・・

フリーサイズの注文品なのですね。 

> ケース蓋を電池蓋に利用する事で、ローレットネジ2本で電池交換可能となってて、使いやすさは抜群です。

それは素晴らしいです。電池交換のしやすさは大切ですよね。 どういう構造か今一つ想像できていないですけど・・・(汗

レジン、、、今なら3Dプリンタなんでしょうね。 レジンの透明な感じは難しいけど、それ以外の構造物は自在に作れそうな気がします。 どこか出力屋さんにでも頼んでみようかな。

たかじんさん

>どういう構造か今一つ想像できていないですけど・・・(汗

桐井研究室さんのSPD_DCと言うキットだったのですが、文章で伝えるのは難しいですね(w 因みに、サブ基板で禁断化して使ってますが、使い勝手は抜群です。工具無しで、電池交換が出来るし、DCDCな所は趣旨に反するかもですが、参考にはなるかもです。

>レジンの透明な感じは難しいけど、

クリアレジンの3D配線にめっちゃ憧れました~ 電子ブロックみたいな?(w 3D配線しても、大した回路も出来ないので、ハイカを加工したらキレイかな?と思い、、、あちこちに流れ込んで樹脂の塊に(泣)

最近は、レンタル機材何かも有りますね。先程のキットは、アクリル板をレンタル加工場のレーザーカッターで加工してたらしいです。パネルデータだけ作成して、タカチに依頼はご自由にって手も有りますね。ジャックのホゾ加工は魅力倍増ですが、いくら掛かるのやら(笑)

3Dプリンターも手軽になって来ましたが、サンプルレベルでしかないでしょうね。量産を視野に入れて、銅削り出しとか(w ここの皆さんのレベルの高さに、誰かが作りそうで、冗談に聞こえないのが、恐ろしい(w

scraphearts さん

ありがとうございます。桐井研究室さんですか、素晴らしい作りですね。マイコンを搭載してバッテリーの終止電圧も監視されているようです。

レジンで電子ブロックみたいなシースルー回路は、かっこいいですね。
ダイソーなんかでもレジンが売っているので、つい買いそうになってしまいますが、過去の記憶がよみがえってきます。。。

確かに、3Dプリンタで印刷しただけのものは試作レベルという感じですよね。
でも、綺麗にやすり掛けしたあと塗装したものをみると、意外としっかりした仕上がりになっているものもあります。

NC加工など加工業者に投げるとお金はかかりますが、すごいものができますよね。

僕もタカチのMXシリーズはよく使っていますが、やや厚めの2-7-11(12)がメインです。
これに単3型電池を両脇から入れる電池ボックス(千石電商でMC302-1として売っている)を縦に入れたことはあります。ただ基板はL字型になるので利用効率は悪いですね。
あとは単4型電池4本を同様に電池ボックスに入れて使ったりもしました。

一回り大きい2-8-12(13)なら単3型電池を横に入れられると思います。Sound Tigerは2-7-11(12)で基板上に電池を置けるように、ケース内部をフライスで引いて広げてますね。

ローレットナットでとめるには、ケースのほう(タッピングネジでパネルを止める穴)に、15mmくらいの長いイモネジを無理矢理ねじ込んでおねじにするんです。
穴が真円ではないので、普通のタップでは切れない点に注意が必要です。3種タッピングネジでねじを切る手もあります。

@ぽっけさん

MX2-7-11(12) ですか。  単3電池が使えると容量も大きくなるメリットがありますね。

Sound Tiger、フライスで加工しているとは・・・ 後ろ側のイモネジの工夫など色々とケースに手を入れているんですね。

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