Low V Amp 2.0 組み立て
電流帰還型定電圧ヘッドホンアンプ Low V Amp 2.0 基板が届いたので、早速組んでみました。
基板はこんな感じ。
フロントパネルもつけています。タカチの2D-CAD図で見た寸法ではピタリと嵌るはずですが。。。さて。
チップ部品が多いためルーペを装着して、明るいうちにハンダ作業です。
下側に8個並んでいる黒い部品は「導電性高分子アルミ電解コンデンサ」です。電極間に電解液が入っていない固体コンデンサの仲間で、低ESR、低インピーダンス、かつ大容量で温度特性にも優れたコンデンサです。
コテ先がギリギリ入るように隙間を開けたので、どうにかハンダ付けできました。
この形の電解コンデンサはラインのある方が＋電極なので気を付ける必要があります。おそらくSMDタイプのタンタルコンデンサから＋側にマークを入れるようになったのだと思います。
・電解コンやOSコンなど円筒形のコンデンサはリード品でもSMD品でも－側にマーク
・タンタルコンデンサは、リード品もSMD品も＋側にマーク
＜ 親切なマークの例 ＞
逆電圧が印加されると、電解コンは発熱・破裂、タンタルコンはショートモードで壊れたりするので気を付けてください。
ケース（タカチLC115-F3） に入れてみます。
フロントパネルもばっちしです。
POWERインジケータはスルーホール（ハンダメッキ穴）があるのでちゃんと光が見えます（写真は点灯していません）
そうそう、ケース（タカチLC115-F3）には付録されていない基板固定用のビスも購入していました。
50本入り。
ビスの長さが少し長いようにみえるけど、板厚1.6mmの基板を固定するのにぴったりでした。
皆が50本を買うのは無駄なので基板に4本ずつ付録するようにした方が良さそうです。50本÷4= 12.5 なので10枚分は確保できました。
そうこう言っているうちに２台目も製作。こちらはいつものOSコンを横倒しで実装しました。黒い角型タイプより銀色の筒の方がコンデンサらしく見えますね。
1台目は各所を確認しながら組んだので３時間かかりましたが、２台目はおおよそ２時間で完成しました。 とはいえ、ルーペ越しで小さい部品を見ているため目がとても疲れますね。裸眼で1608チップ抵抗の数字が見えるくらいの視力が欲しいものです。
さてさて、音はどうかな。。。
とりあえずは動作確認してOKそうだったのでエージングに入っています。
音の評価はエージング後に行いたいと思います。
もう少々お待ちください。
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お！愈々ですね。コンデンサによる音の違いがどうでるかで、2台つくりたくなるかも？コテ苦行の覚悟もしなくては。
投稿: onajinn | 2023年8月12日 (土) 23時22分
onajinn さん
私もコンデンサの違いを確かめたくて２個作りました。
今の所いつものOSコンの方が躍動感があって私の好みの音です。 エージングで音が大きく変化するのが高分子系コンデンサの特徴ですので暫らくの間は音の評価はしないでおこうと思います。
ほんとはPOSCAP（タンタルコン）を試したかったのですが、買うのを忘れておりました。
7343サイズのものなら何でも付けられます。
投稿: たかじん | 2023年8月13日 (日) 20時34分
こんにちは。
流石に、あつらえた様に違和感無く綺麗に収まってますね。下手にイジる必要無さそうです。あえてやるなら、ケースの表面にアクリルカバーを付けて、萌え絵を挟む位かな?(笑)
最近になって、大容量のタンタルの存在を知って、僕も試してみたくなってます。普通の容量の奴は、並列の補助的な位置や、電源なんかに良く使ってます。テストでカップリングに使った感じ、下手なフイルムより、好みな感じだったのですが、故障時の挙動からか、避けるのが常識みたいになってますけど。負荷が少ないからか、5年位は点けっぱなしでももっています(笑)
しかしながら、容量の大きいのは値段もそれなりなのが難点な気がします。ところで、タンタルポリマーって、また別物なんでしょうか?どんな音なんだろ?
投稿: scraphearts | 2023年8月19日 (土) 18時29分
scraphearts さん
ありがとうございます。 思っていた以上にぴたりとハマってくれました。
アクリルで中身を見えるようにするのはいいですよね。
デモ機でやりたかったのですが、うまく加工できる気がしません。。。
タンタルコンデンサを使用するうえでの難しさは、僅かでも逆電圧を印加すると壊れるという部分ですね。
ですので、単純にカップリングコンデンサとして使う場合は、NGです。 逆電圧にならないよう、片側へバイアス電圧をかけておくか、２個使ってバイポーラ接続（ノンポーラ接続）するか、です。
従来からのタンタルコンデンサと、近年でてきたタンタルポリマーは別物と考えた方が良さそうです。 どちらも電極にタンタルを使っていますが、一番肝心な電解質が違うようです。
https://industrial.panasonic.com/jp/products/capacitors/polymer-capacitors
投稿: たかじん | 2023年8月26日 (土) 17時24分
タンタルコンデンサは、過去に仕事で基板ごと炎上とかやらかしてるんで、自作では手を出してません(^^;
この新しいポリマー物はよさそうですね。 1個だと300円以上か…
投稿: 天 婦羅夫 | 2023年8月27日 (日) 11時41分
天 婦羅夫さん
そうなんですよね。私も会社の古い設計の基板から、せっせとタンタルを削除しています。
やつら、気を抜くと客先で燃えるからたちが悪いです。 周囲の回路部品もろとも犠牲に燃やすので、基板を復活させるのも大変。 顧客の工場が火災になっていないのがまだ救いです。。。
POSCAPは旧タンタルコンより燃えにくいと言われています。 確かに高いのがネックですね。
投稿: たかじん | 2023年8月27日 (日) 21時23分
たかじんさん
それは災難な事です。 よそで火を出すと最悪消防に報告書を出さないとならないですし。
同僚は目の前で燃え出してゴミ箱に放り込んでましたが、燃える物が入ってなくてよかった、ってもんでした。
不純物が入ってない、電流が逆流しないって事が担保されないとょっとコワイかな。
投稿: 天 婦羅夫 | 2023年8月28日 (月) 15時35分
天 婦羅夫さん
ま、製造用の機材って20年くらい使ったりするので、おかしい使い方をしていなくても寿命を迎えるようです。 バスタブ曲線ってやつだと思います。
大人しくご臨終してくれればまだ良いのですが、ショートモードで故障して自ら発火。もしくは周辺の抵抗やらハーネスやらを燃やすみたいです。
どんな部品でもいつかは寿命になりますが、ショートモードで壊れる確率が高いのはやめてほしいですよね。 セラコンやフィルムコンで殆どのケースは大丈夫ですので、タンタルを選定する理由が理解できないです。
旭化成やルネサス工場火災など、ニュースになるたびにうちの装置が原因じゃないよね？ って話題なります。 損害賠償請求とかきたら逃げ切れるのか判らないですよね。
投稿: たかじん | 2023年8月28日 (月) 23時41分
v2.0 の組立が出来たようで、音も良いようです。ですが、一つだけ質問がありまして簡単にけいかを記します。電源は乾電池1.4Vx4=5.6Vでこれを半分にして±2.8Vです。最初に電源入れると出力オフセット電圧が片チャンネルだけ15mVでもう一方は0.8Vだったので半田不良を探して、結局Q4の箇所と同定出来ました。出力オフセットも両側10mV以下になりました。
さて、ここからですが、スプリッター部のQ37が触れないくらい熱かったんです。これは最初に電源を投入した時からです。Q38も少し熱い。よく考えたら例のスプリッター基板の回路を参考にして2種の抵抗値を820と39Ωではなくて1.0kΩと51Ωにしていたんです。ボケてました。そこで抵抗値を750Ω、33Ωにそれぞれ変更しました。Q37の温度は少し下がったのか、何とか触れるくらいになりました。実際の運用電圧は2.5Vx2の予定なのですが、この熱さが気になります。音は普通に出ているし出力オフセットもいいし。このままで問題無いのか気になりますが、如何なものでしょう？
投稿: Mosaku | 2023年9月16日 (土) 01時59分
Mosakuさん
完成おめでとうございます。
電池４本でしたら、中点を引き出して繋いだ方がよいと思います。
その方がインピーダンスが低く、なおかつレールスプリッターの電流も喰いません。
投稿: たかじん | 2023年9月16日 (土) 15時56分
いえいえ。
電源はUSB5Vなのでスプリッターが必要になるのね。
あんまりトランジスタが熱いんで、これが正常なものか否か知りたかったんです。
組込み予定の箱は厚さ2mmのアルミ製で余ってるもの。余りにも厚いのでなるべく穴を開けたくない。スイッチ穴も開けたくない。で、USB給電にする予定。
投稿: Mosaku | 2023年9月16日 (土) 23時45分
Mosakuさん
USB5Vでの供給でしたか。失礼いたしました。
トランジスタの温度は触ってほんのり温かいくらいがちょうど良いです。
レールスプリッタ部の抵抗は5v使用時なら前段を1kにしたほうが良いと思います。
後段は33Ωのままで大丈夫だとは思いますが、もし、それでも熱かったら27もしくは22Ωに交換してみて下さい。
51Ωの2パラでも良いです。チップ抵抗は重ねて付けると簡単に並列にできます。
よろしくお願いいたします。
投稿: たかじん | 2023年9月17日 (日) 07時04分
チップ抵抗の二段重ねは思ってもみなかったです。抵抗値を変更してみたんですが、発熱は相変わらずです。もう少し原因を追求してみます。トランジスタの予備をつかいはたしたので少し時間がかかりそうです。
あ、アルミケースのアルミの厚さは2mmじゃなくて3mmでした。基板上の電源スイッチは充分に外まで出ないと予想したのと電池ボックスのために大穴は無理だわと考えた結果です。
投稿: Mosaku | 2023年9月18日 (月) 18時51分
Mosaku さん
抵抗値を指定通り近辺にしても異常に熱いのは、何かおかしいような気がします。
もし可能でしたら動作電流を測ってみてください。 全回路で70～90mAくらいが正常な電流になります。
投稿: たかじん | 2023年9月19日 (火) 22時03分
やれやれ、やっと問題が解決しました。
Q37の発熱は無くなりました。簡単に経過を。
やはり一番疑わしいのはQ37です。そこで既使用品で灰皿の中に放置していたTRを拾い出して使ってみました。でも、やはり発熱する。そればかりか、+2.6Vあった電圧が+1.1Vになってる。コリャTRが壊れてたよう。で、元のTRに戻しました。元に戻して電圧を測るとちゃんと+2.6Vに戻ってました。
そして何ということか、TR Q37の発熱が無くなってました。あ、責めないで。
それから随分考えたんですけど全回路の電流って具体的にはどの辺で測定すれば良いのでしょう？
これで悩んでたんです。
投稿: Mosaku | 2023年9月21日 (木) 16時34分