トランジスタ式ミニワッターPart5(19V版)の作成

ぺるけさん設計のアンプのコピーです。2016年11月に設計で2017年5月まで更新されていた物を今更頃(2019年8月)作成しました。作成の目的は音を聞いてみたいと思ったからです。記事が公開された2016年11月の時点で半導体部品は一通り集めていたのですが、集まるまでに他の事に手を出したりしていて今に至ります。なので、出力段のトランジスタは2SA1931/2SC4881(初期版)を使用しています。ただ、2SC4881がどうしてもhFEが180以上の物を当てられずhFE=156の物を使用しました。

門田無線の休みの日に秋葉原に買い出しに行ってしまったので最も必要とするタカス基板 IC-301-74 を売っている店を探すのに難儀しましたが、ラジオセンター2Fの山長で購入できました。秋葉原のパーツ屋さんがますます閉店していっているので寂しい限りです。

回路図と基板上のパターンはオリジナルそのままです。違いと言えば使用した銅線が全て線径0.45mmの物であるという事です。これ以上細いのを持っていなかったのとパターン上問題なさそうだったというのが判断基準です。

trminipart5_01.jpg

全ての銅線パターンを先にはんだ付けしました。結構数があるのでこれだけでも大変な作業で、パターンの図を印刷してはんだ付けしては蛍光マーカーで塗りつぶすの繰り返しで付け忘れの無いようにしました。上に部品が重なったりするので後で付け忘れていたというのは大変な事になるので何としても避けたかったからです。

trminipart5_02.jpg

電源回路周りの部品を実装し終わった所です。この時点で短絡等がおきていないか、電源として機能しているか(+V, -V, GND)を確認しておきます。

trminipart5_03.jpg

全ての部品を実装し終わった所です。実際は左側を先に実装してその時点で各所の電圧チェックをしています。さすがに左右全部実装してからチェックするのは間違いがあった時に場所の特定が難しいと思ったからです。今回は1か所やらかしていました。GNDに隣接する部品を取り付ける時にGNDのパターンと半田ブリッジしてしまっていました。一見大丈夫そうだったのですが、30倍のルーペで確認すると何処からか紛れた細い線が付いていたのが原因でした。

出力段のトランジスタの放熱板には幅30mmのアルミ板を使用しています。後々のケーシングを見越して基板とぴったりとくっつく様に高さ調整をしました。写真上側に余裕が有るので5mmほど長くしてもよかった気がします。

trminipart5_04.jpg trminipart5_07.jpg


ケースに入れました。使用したケースはタカチのYM-200(200x40x150mm)です。幅と奥行きは問題ないのですが高さが40mmなので色々とギリです。放熱板が30mmで基板の厚さが2mm程度なので普段使用しているスペーサ(10mm)は使用不可能、そこで秋月電子通商で売っていた高さ5mmのオネジ・メネジ内臓のスペーサMB3-5を使用しました。かなりギリギリです。いっその事ケースと接触させるのも有りかと思いましたが、アルミ板の支えがトランジスタとのネジ付けのみなので、ケースに衝撃が加わった時に直にトランジスタの足の部分(はんだ付けした部分)に衝撃が伝わるのでギリギリでも良いので隙間を作っています。放熱のアルミ板がべらぼうに熱くなるので上下に通気用の穴を空けています。Bass Boostは使わない仕様としたのでSWは無しでBB回路部分を線材で短絡させています。BB回路の部品は実装しているので必要になれば線材を取り外して切り替えSWを取り付けるなりする事はできます。また、スパークキラーは電源SWに直付けしています。GNDはラグ端子を使ってスペーサ経由でケースに落としています。

trminipart5_05.jpg trminipart5_06.jpg

肝心の音は…まだ通電時間が短いので安定してきてから判断します。



2019/08/25追記
1日4,5時間音楽を聴きながら通電していました。7日目くらいで唐突に低音が出るようになると同時に全体的にクリアな音に変化しました。低音がモリモリ出てきます。もう少し様子見ですかね。
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トランジスタ式ミニワッターPart3 諸特性

ひょんな事からトランジスタ式ミニワッタ-Part3を2台(1台目2台目)作ってしまいました。1台目は出力段の発熱が気になり、バイアスをかけるダイオードと出力段のトランジスタをエポキシ系接着剤でくっつけて強い熱結合としました。

強い熱結合によって、出力段は熱々にはならなくなりましたが、音的には不利な状況に置かれているというのは理論的にも成り立っています。1号機は音を犠牲にしても優先したいと思った事があったのであえてこうしたのですが。

少し間が開いてしまいましたが、2台の諸特性を計測しました。
比較する為に、同じ日のだいたい同じ周囲温度(28.4℃)での計測結果です。


周波数特性(0dB = 1V、左:1号機、右:2号機)
audio_transistor_mini_watter_part3_no1_frequency.png audio_transistor_mini_watter_part3_no2_frequency.png

歪み率(左:1号機、右:2号機)
audio_transistor_mini_watter_part3_no1_distortion.png audio_transistor_mini_watter_part3_no2_distortion.png

クロストーク(他chに1V出力時、左:1号機、右:2号機)
audio_transistor_mini_watter_part3_no1_cross_talk.png audio_transistor_mini_watter_part3_no2_cross_talk.png

最も違いが出たのはクロストークですが、これは器の大きさが関連していると思われます。といっても、違いがあるのは高域で、低域は同じです。クロストークに関してはぺるけさんが原因を書かれています。

熱結合の差という意味では、歪み率の違いになりますが、上図ではパッと見た感じではほぼ一緒ですが、2号機の方が若干良くなっています。見比べるのが大変なくらい若干なので、アニメーションGIFにしてみました。クロストークの件もあり、単純な聞き比べで歪み率の違いを比較するのは不可能です。試しに同じ曲を同じ部屋の同じスピーカから鳴らしてみましたが、違いは分かりませんでした。

短期間にほとんどど同じ構成のアンプを2台作り、諸特性を比較すると色々と面白い発見があります。なかなか良い経験になりました。


因みに、始めクロストークを計測する時に、2号機が1号機に対して異常に悪い結果を示ししていました(1kHzで-80dBだったのが、-70dBくらいになってました)。これはおかしいと色々と探っているうちに、左右の入力をGNDに落としてもこの差が出ている事から、電源を疑ったところ、ビンゴだったようです。クロストークの計測の時だけスイッチング電源を違う物で計測していました。両方秋月のスイッチング電源ですが、前者が NP12-1S1210 で後者(スイッチングノイズが多い方)が GF18-US1215T です。

左:GF18-US1215T、右:NP12-1S1210
RIMG0483.jpg

NP12-1S1210 はたまたま手元に2個あったので、両方計測してみましたが、同じ値を示しました。こんな所に落とし穴があったとは…と思いましたが、同時にアンプの特性を調べておいてよかったとヒシと思いました。

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トランジスタ式ミニワッターPart3 2台目

夏です。そう夏なんです。

いつもの真空管アンプ(全段差動PP 終段E34L)を使うとどうしても発熱量が多く、部屋を暖めてしまいます。冷房入れて扇風機回して真空管アンプで音楽を聞く…。矛盾している。追い打ちをかけるように、妻から「真空管アンプって音は良いけど暑くなるね」と言われてしまいました。やはりそうですよね。E34Lなんてヒータだけで1本あたり9.45W。これを4本使っているからこの時点で37.8Wにもなるんです。

そこで、夏用のアンプを作る事にしました。と言っても、既に夏に片足を突っ込んだ6月初旬の事だったのでそこから回路を考えて部品集めて作る…なんてしてたらあっという間に秋になってしまいます。なので、以前作ったトランジスタ式ミニワッターPart3(台所用)を居間用にもう1台作る事にしました。

部品リストも手元に…PCに保存してあり、秋葉原で部品を購入して作り上げました。1度作っているので(しかも2ヶ月前に)、特記する様な事もなく作成完了しました。

RIMG0476.jpg  RIMG0477.jpg
 
RIMG0478.jpg

中身はスカスカです。これは真空管アンプの下を有効活用したかったので、大きく頑丈なケース(奥澤のO-40)を使った故なのです。真空管アンプが3.5kgくらい(4kg?)あるので、なかなかこのスペースを使う機会がなかったんですね。とにかく作成の期間を優先にしたので、ケースは購入時そのままのアルミ丸出し状態です。

RIMG0480.jpg

今回は前回みたいな終段のトランジスタとダイオードの熱結合をしていません。同一空間にあるというゆる~い結合です。台所と違い居間の場合、大きめの音を出す事が多く、人用に冷房も入れるのと夏用としているので温度差も台所ほどもないというのが上げられます。

RIMG0479.jpg

熱結合の差でというか、アイドリング電流の差で、同じ部品を使っていてもA級領域に違いがあります。同じ条件下でこの2台の特性を計測して比較したいと思います。

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トランジスタ式ミニワッターPart3 作成(その3)

ケースの加工をしました。ケースに塗装をしたかったので、オリジナルのケースとは異なり、奥澤のO-29(250x100x50x1.0)を使用しました。実はこのケースだと平ラグを取り付ける位置が上側になり、ネジが露出するのですがそれを承知での選択です。貼り付け式ボスを使うって手もありますがそれよりもネジで止めているという心の安心感を優先しています。

え~、ケースの加工・塗装中の写真を録り忘れたのでいきなり塗装完了品です。色は使用者(妻)の要望で白にしています。1つ穴が多いのは…ご愛敬と言うことで。塗装はヤスリがけをした後、メタルプライマー、アサヒペン 高耐久ラッカースプレー(白)、同(クリヤ)を順に吹き付けています。

RIMG0457.jpg

ケースが出来たので、各部品を取り付け、接続しました。

RIMG0463.jpg RIMG0460.jpg

平ラグの取り付け位置がオリジナルと上下反転するので、配線のしやすさから左右も入れ替えました。そこで一番影響を受けたのがリレーです。引き出し線を長くして反対側へ配置することにしました。終段部分は熱結合させるのと配線のしやすさから配置を変更しています。穴を1つずらしただけですが。

RIMG0461.jpg RIMG0462.jpg

外観はこんな感じです。今は純白ですが、そのうちデコられるんだろうな…。

RIMG0459.jpg RIMG0458.jpg

各部の電圧値も正常値と言える範囲で、出力に関しては無調整(多回転ボリュームは購入時のままで、ほぼ真ん中)で1.6mVでした。長時間通電してケース内温度が安定してからの調整をしてから諸特性を計測しようと思います。

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トランジスタ式ミニワッターPart3 作成(その2)

少し試運転をして見ると、終段のトランジスタが結構熱を持つ事が分かりました。終段のエミッタ抵抗等で熱暴走が起こりにくい構成になっているようですが、冬寒く、夏暑いという台所特有の状況を踏まえるとやはりガードは堅めにしておいた方がよさそうと判断しました。

具体的には、Part2までされてきた強い熱結合を行います。既に平ラグに付けたトランジスタとダイオードを外してエポキシ系樹脂の接着剤でくっつけます。橋渡しをやりやすいように平ラグパターンも少し変更しました。

RIMG0452.jpg
改造前

RIMG0456.jpg
改造後

改造後に非接触温度計で計測したところ、40℃位でした。改造前は計測するのを忘れていましたが、放熱器に触った時に「熱っ」と思ったので少なくとも40℃以上はあったと思います。これにより、音への影響があったとしても、使用用途・環境を考えると安心度を優先したい所です。

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