Bluetooth Receiver LCフィルタ ver1.0(改)(その2)

周波数特性を計測してビックリです。なんと、周波数が2kHzから既に減衰し始めてだだ下がり状態です。改造中は低周波数側ばかりを確認していたので上側の周波数特性を計測していませんでした。

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この原因は直ぐに目星がつきました。元回路に入っていた帰還回路のコンデンサと接地側に入っていたコンデンサが原因です。これを付けたままそれぞれの抵抗値を10倍にしたので遮断周波数が可聴域に入り込んできたのです。この事を確認する方法はそれぞれのコンデンサを取っ払うのが手っ取り早いと思い、実施してみました(下図の赤枠部分)。

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コンデンサの取っ払いは失敗でした。発振してしまいました。もともと発振防止に取り付けられていたと思われるコンデンサを取っ払ったので当たり前ですね。なので、取っ払うのでは無く容量を小さくしてみました。

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発振せず、周波数特性も良さそうです。欲を言えば10kHz以上で少し上がり気味ですが、ここをなだらかにする丁度の値を見つけられず、元回路のままとしました。

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Bluetooth Receiver LCフィルタ ver1.0(改)(その1)

通勤時に Apple AirPods や Bluetooth を使ったヘッドホンを使っている人をよく見る様になり、ちょい聴きには良いのかなと思っていたが、私はCDリッピングで十分だったので我が家のオーディオシステムに組み込む予定はなかった。妻がBluetoothのヘッドホンを買うまでは。妻が便利便利というので重い腰を上げてみようとしたと同じころ、ぺるけさんのHPにBluetoothレシーバー(BTR)の記事がUPされてあれよあれよという間に改良が進んで行くのを見ていて、いよいよ作成する気になった。作成するのは部品点数の少ない LCフィルタ Version1.0。これなら手持ちの部品にチョイ足しで作成できるとチャレンジしてみる事に。

私が購入したのは Type1 の基板の様なので、記事に沿って作成してみた。場所の関係で極力小さく収めたくタカチ YM-50に詰め込んでみた(この時点の全体の写真を撮るのを失念していた)。

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スマホ(Android)に Function Generator をインストールしてミリバルで大体の周波数特性を確認して問題なさそうだったのでそのままメインアンプに繋いで音出しをしてみた。実は私はスマホで音楽を聴くことが無いのでスマホに1曲も曲が入っていないのだ。そこで、YouTubeを利用してMV等を再生して確認した。スマホはまるでWiFi→Bluetooth変換器になって感じがしないでもないがわざわざ曲を買うのもどうかと思ったもので。

音は普通。欲を言えばクリアさが足りない感じがするが、これがLCフィルタ1発の限界なのかなと。それ以上に気になる事が、聴きはじめと何曲か流した後の音が違う気がする点だ。メインアンプの特性は十分に理解しているのでこの変化はBTRの方だと確信しつつ、作成前に回路を追ってメモ的に書いていた回路図から、BT64Xモジュールとオペアンプ間に挟まっているコンデンサのせいではないかと疑念が出てきた。チップコンデンサでこの大きさとなると十中八九積層セラミックコンデンサであると思われ、容量的にもC0G品なんて使われてないだろうとこのコンデンサを取り換える事を検討した。

ちょうどそんな時にこの基板の各部品の値を計測されて回路図を掲示板に挙げられているのを見て、大改造する事にした。ぺるけさんの調整方法は入力のHPFの低周波数部分をオペアンプの帰還回路にコンデンサを入れる事によって相殺するという方法。この方法だとHPFにそもそもバラつきが多い積層セラミックチップコンデンサを使っているので、個体依存が高いのと、電源ON初期にDC印加で静電容量が変化するので完全な中和は望めない。という事でこの考えをスッパリと捨て、帰還回路は抵抗のみにする。その変わり入力のHPFのカットオフ周波数を低周波数側に寄せる。ついでにうちのシステムでは出力が1.7Vというのは大きいので若干下げるというのを同時にやってみました。

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HPFのカットオフ周波数を低くするにはコンデンサの容量を大きくする事と抵抗値を大きくする事で、コンデンサは入手できる中でサイズ等の関係で3.3uFのフィルムコンデンサで容量を約3倍へ、ただこれだけではカットオフ周波数はそれほど低くなってくれないので後続の抵抗器を10倍の値にしました。この変更を全体でバランスをとったのが右側の回路図です。回路インピーダンスが上がってしまうのは痛いところですが、割り切ります。

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BTA1_006.jpg BTA1_007.png

狭い所に無理くり詰め込むので実装は大変でした。2012サイズの抵抗なので付けられなくもないのですが、フィルムコンデンサが大きくなるのでリードタイプの抵抗を使ってリード線と半田面の設置面積を増やして強度を強くしています(上図の様にチップ抵抗の2パット両方を短絡するような取り付け方)。赤枠の所に付いていたチップ抵抗とコンデンサは取り外しています。油断して1uFのコンデンサの端を溶かしてしまいました…。

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