電子工作

TA2020-20アンプ電源ユニット

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 別途進めていたパワーアンプの電源ユニットが完成しました。

TA2020アンプ用電源ユニット
 TA2020アンプ用電源ユニット(外観)

電源ユニット内部
 電源ユニット内部

 先日の製作体験会でパネル加工等を行い、自宅に戻って内部配線と組立て完成。
 まあ、いわゆる非安定化ACアダプタ。別途製作を進めているレベルメータ付きTA2020-20アンプのための電源ユニットです。

 前回と異なるのは以下の点です。
 ・ACインレットのノイズフィルタを省いた
 ・電源スイッチを前面パネルに移動
 ・DCアウトを始めから3つ実装
 ・ACアウト(スイッチ連動)を追加
 ・ACのオンライン・パイロットランプを廃止

 ACインレットのノイズフィルタを省略したのは、電源を供給される機器側で必要に応じてノイズフィルタを入れる事で解決することにしたためです。フィルタ付きのインレットを実装するとその大きさから前面パネルにスイッチを配置する筐体内のレイアウトに無理が生じて(入らない)、平滑基板の側をACラインが通過する筐体内配線を避けたかったのもあります。平滑後の給電されるラインにフィルタを入れる方がノイズ低減効果は高いでしょうし。

背面パネル
 背面パネル

 パワーアンプ以外のアクセサリユニットも製作予定をしていて、そちらにも給電する前提でDC出力を以前より増設。まだ構想段階ですがスペクトラムレベルメータなどの光り物を予定しています。聴くための回路以外は片電源で済ませる事ができそうですので、外部ユニットはLDOの三端子レギュレータで12V安定化をするだけでいけると(甘い)見通しを立てています。
 必要があれば±15V電源ユニットを別途作る事にします。その場合のために必要となるACアウトレットも前回より追加しました。

 電源ユニットの核であるトランスですが、この大阪高波製OIコアのステップダウントランス。漏れ磁束も小さく電源容量も大きい割にコンパクトなので使い勝手が良いのですが、実は大阪高波のウェブサイトには掲載がありません。OIコアのトランスはシリコンハウスの店頭販売で並んでいますが、メーカー標準ラインアップではなく特注製品扱いとなっており、そのためか通販の共立エレショップには登録がありません。

オーディオキット製作体験会

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 最近、スタートで人数が少なく昼から増えるのパターン。

製作体験会会場
 製作体験会会場
 共立電子産業本社1Fセミナー室

会場の様子
 会場の様子

 今回は2日あるうちの1日が用事でつぶれたため2日目の1日だけ参加です。
 自宅の作業場の片付けが進まないため、パネル加工のお世話になりに(苦笑)。

 最近、継続的に製作物となっているのがヘッドホンアンプ。やはり、実用性が高いのと自宅ではなかなかスピーカーを鳴らして聴くことができない住宅環境や家庭事情が影響しているようです。
 その他デジタルオーディオ系の以前に製作したものの不具合を相談にされている方もいらっしゃいました。最近は独立実験基板でデジタルオーディオシステムを組む方が製作体験会で見る事が無いのは、すでに自分で完成している人が多いのかもしれません。
 もっともある程度デバイスに理解が無いと結線するのも大変ですし、独立実験基板同士の結線量もかなりあることもあり、そのハードルは高いと言えます。

STK4132IIアンプ
 STK4132IIアンプ
 右後方の四角い出っ張りが放熱器

 前回に製作途中だったハイブリッドパワーアンプICであるSTK4132IIを使ったアンプが完成していました。全面パネルにウッド調のシートを貼付けて高級感を演出しています。パネルの中身はMDFですが、このような表面処理をするとかなり見栄えがあがります。
 デバイスは当時ミニコンポやカラオケのアンプなどに組み込まれていたものですが、全然古さを感じない音が出るようです。周辺回路がやや多いのと今のD級アンプと違い放熱が必要になるのが難点ですが、投げ売り価格のデバイスに比してその値段がウソのような破格の音が出ます。
 ちなみに光り物が仕込んであり、電源を入れるとアンプの全面下部の真ん中辺が落射照明が点灯するとの事。薄暗い部屋だと雰囲気でますね。

 オマケ

スタッフの力作
 スタッフの力作

音箱IIIの内部
 音箱IIIの内部

 どんどん進化しているというか間違った方向に進んでいると言うか(笑)。
 前回、サンプリング音で音階を付ける製作物がついにヴォイス・シンセサイザーと書かれたモノで登場。サンプリング音声をベースに音が作れます。フォルマントも調整できるようでなかなか高度な処理が行われています。
 内部は例によってあるもの部品で作られた模様。
 このボリュームがずらっと並ぶパネルを見ると、昔のモジュール型アナログシンセサイザーを彷彿させます。毎回、ちゃんと動作する面白いものを作ってくると言うそのバイタリティには頭が下がります。

 1日目は参加していなかったのですが、かなり参加者の方が少なかった模様。こちらも参加できなかった手前、かなり後ろめたさを感じます。
 今回、パネル加工などの金属加工でかなりお世話になりました。後の清掃が大変だと思いますので、ひたすら感謝するのみです。いつもながら申し訳なく、この場を借りて御礼申し上げます。

便利小物(#10)

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 コテ先クリーナーとはひと味違います。どんな味かは知りませんけど(笑)。

Tipリフレッサー
 Tipリフレッサー BS-2

 ハンダコテのコテ先を化学洗浄してくれる優れもの。

使用前後
 使用前後

 こんな酸化してしまったコテ先もピカピカになります。
 メッキの際の金属表面処理剤としても使われるリン酸アンモニウムで化学洗浄を行い、酸化皮膜を除去します。含水のスポンジなどで表面を拭っても落ちないような酸化皮膜も落とせるので、コテ先が汚れてハンダメッキがのらなくなった時に使用すると良いようです。

 もちろん使った後のコテ先は丁寧にハンダメッキしておく必要があります。

電源再び

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 製作途中のTA2020パワーアンプの電源を作り始めました。

整流平滑基板
 整流平滑基板

 前回製作したときは3A定格のショットキバリアダイオード4本でブリッジ整流したのですが、今回は手元にちょうど具合の良い事にショットキバリアダイオードのブリッジダイオードがありましたので配線の簡便化もふくめてこれで実装。

 サンケンの廃品種で60V4Aの最大定格があり、今回の電源には充分すぎるスペックです。平滑には6,800μF×2の電解コンデンサに加えて1μFと0.1μFの積層セラミックコンデンサを並列に接続してあります。
 XHコネクタはフロントパネルのパイロットランプLED用です。

 あとは購入済のOIコアのトランスKM-0510(9.5V/8.5V-1.4A)を使って筐体に組み込むだけですが、筐体のパネル加工を考えると面倒くさい(楽しい)ですねぇ。いや、本当に。

 今度の電源ユニットは真っ当に前面パネルへ電源スイッチを付ける予定です。

昇圧モジュール化

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 面倒くさくなったので作りました。なんか本末転倒的な気もしますが。

昇圧モジュール化着せ替え式ヘッドホンアンプ
 昇圧モジュール化着せ替え式ヘッドホンアンプ

 着せ替え式ヘッドホンアンプですが、9V電池の充電が面倒くさいのでNiH×2を昇圧して5Vまたは3.3Vにして低電圧デバイスのヘッドホンアンプ基板を作成する事が多くなりました。
 そのため、基板上に毎回昇圧回路を実装していました。デカップリング用のOS-CON 6.3V 1500μF 2本と、100μHのコイル、PFM昇圧デバイスであるHT77XXを毎回購入してハンダ付けして...というのが部品代がもったいないというミミっちい根性と、同じものを毎回実装ハンダ付けするのが面倒くさいという怠惰が合体してしまいました。
 「そうだ、昇圧回路をモジュール化しよう!」
 と、いう事で出来上がったのがこちらのテストベッド用着せ替え式ヘッドホンアンプのベース。
 電池から一度昇圧回路を経由してアンプ基板に電源を供給するようにしました。コネクタとケーブルの数が増えますが、毎回実装する事を思うとこの方が面倒くさく無くなります。

昇圧モジュール
 昇圧モジュール

 昇圧回路をモジュール化した事により、5V、3.3Vもしくはそれ以外の電源電圧をアンプ基板とは別に選択する事ができるようになり、組み合わせの自由度が高まりました。現状は5Vの昇圧回路だけですが、3.3Vも作っておこうかと思います。余裕があれば9Vかそれ以上の電圧の昇圧モジュールも作るかもしれません。

 仮想グラウンドをアンプ基板上で作る必要の無いようにレールスプリッタを追加する事も視野に入れています。たぶん余った基板部分で実装できそうです。

オーディオキット製作体験会

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 冷え込んだせいもあり、参加者の出足が遅かったです。

製作体験会会場
 製作体験会会場
 共立電子作業本社1Fセミナー室

会場の様子
 会場の様子

 今回は開始の11時には3人でスタート、その後徐々に参加される方が来場して昼過ぎにはほぼ満席になるという遅めスタートな製作会でした。寒かったせいもあるかもしれませんが。

 なんとなく「いつもの顔ぶれ」になりつつあるオーディオキット製作体験会ですが、今回は両日とも新規の参加者がいらっしゃいました。
 フルデジタルアンプを製作される方とMUSES8920を使ったHP_8920_AMPをベースに筐体に組み込みを行っている方。どちらも製作を完了し、完動を確認してお持帰りになられました。ヘッドホンアンプを製作された方はその音質に驚かれており、次の製作に意欲を掻立てられたようです。

いろいろ組み合わせ
 いろいろ組み合わせ

 DiGI Fi誌ののDD/AD基板、DA基板、Stereo誌のLXA-OT3アンプ基板、USBアイソレータにRaspberry PiでAirPlayを組み上げています。
 LXA-OT3のオペアンプは4558D実装されているのですが、LME49860に換装したそうです。

スピーカープロテクタ
 スピーカープロテクタ

 アンプとスピーカーの間に入れて、アンプのポップノイズをスピーカーに伝えないようにするデジットのスピーカープロテクタキットのAC電源タイプ。怪しいアンプ(笑)には必須の装備かもしれません。

キチクロZ
 チップ部品オンパレード
 (キチクロZ)

 1608の表面実装部品が痛いバランス駆動ポータブルアンプキットのキチクロZですが、ついに基板が完成したようです。LME49600は使ってみたいデバイスなのですが、この基板は手強過ぎます。くしゃみしただけで部品が飛び散って紛失してしまいます。

エフェクター電源BOX
 エフェクター電源BOX

 006Pを使うエフェクターですが、結構電池喰いだったり、アダプターを挿そうにもコンセントが無理などの理由で複数のエフェクターを同時に使いたい運用に制限がかかります。
 それを解消するために+9Vの電源を複数の出力を出す事によりDCプラグ電源ケーブルだけでスリムに接続できるようにするための電源ボックスを製作されていました。
 全部で8出力ありますので、相当の事が無い限り大丈夫そうです。

イコライザーアンプ
 イコライザーアンプ

 オペアンプを使ったイコライザーアンプ。
 ショートピンを使ってゲインを変更できるようにしてあります。なかなか苦労されていました。

STK4132IIアンプ
 STK4132IIアンプ

 ハイブリッドパワーアンプデバイスのSTK4132IIを使ったパワーアンプ。
 周辺回路がそれほどの規模でもないとの事から今ではあまり使わない平ラグ板で組んであります。電源はスイッチング電源を2つ直列接続した正負電源でコンパクトにまとまっています。
 コモンモードチョークと10000μF×2の電源デカップリング部が力強い感じがします。デバイスそのものは金属ケースに取付て放熱版を背面に付けてあります。たぶん20W+20Wは確実に出せそうな感じです。ICとの配線に時間切れとなり音出しとなりませんでしたが完成が楽しみです。

 オマケ

音箱
 スタッフの力作

 今回のスタッフの力作は前回の音箱が別バージョンでアップグレードされていました。確実に進化しています。
 マイク入力でデジタルデータ化した(サンプリングした)音を元にピッチを変えて音階を奏でるという機能を実装。ソースの音源を選ぶセレクタのロータリエンコーダと2桁7セグLED、サンプリング音源の録音/再生/消去の選択スイッチ、入力レベルメータなどが作り込まれ、さらにLFOで再生時の効果までつけられるというスーパーマルチな音源箱となっています。
 前面パネルがベーク板というのが相変わらずですが、なかなか「味」があって宜しいのではないでしょうか。

 今回は製作しようと思っていたものがなかなか手が付かず、基板上レイアウトを検討途中で頓挫してしまい進捗がありませんでした。頭が回らないので、筐体加工等の方に集中することに。とほほです。

 今回も会場の設備やら清掃やらお世話になりました。この場を借りて御礼申し上げます。

オーディオキット製作体験会

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 今回はいろいろ忙しくてちょっと参加。

製作体験会会場
 製作体験会会場
 共立電子産業本社1Fセミナー室

 いろいろと用事が重なり2日目の途中からの参加となりました。
 1日目にもけっこう凄いものがあったようなのですが、目にすることができず残念です。

LME49600
 LME49600 バランス駆動ヘッドホンアンプ
 (キチクロZ)

 ヘッドホンアンプ系の製作が多かったのですが、この表面実装基板の手実装がいちばん強烈でした。LE49600を使ったバランス駆動ヘッドホンアンプキットなのですが、小型化するために表面実装部品オンパレード。
 しかもチップ抵抗は1608が使われているので、ピンセットでチョッとなっただけで飛んでいって紛失です。これを手実装するというのはかなりの技術が必要です。いや、挑戦心が半端無いというか、無謀というか。私なら「イィ〜!」ってなりそうで、感服致します。実際にこの点数の部品(10点ほど)を付けるのに相当時間がかかったそうです。

STK4132II アンプ
 STK4132II アンプ

 デジットで特売中のAFパワーアンプICのSTK4132IIを使ったパワーアンプを製作中。外部周辺回路をあえて平ラグ板で組むというアプローチ。以前にデジットのスタッフが製作した例もありますが、一昔前のオーディオセットによく使われたタイプのIC。
 内部回路はバイポーラの作動入力、電源±23V供給でヒートシンクの能力によって最大出力が決まります(6W〜50W)。20W+20WでTHD1%なので、お手軽アンプとしてはそこそこの性能なのではないでしょうか。完成が楽しみです。

複合エフェクター
 複合エフェクター
 スタッフによるトラブルシューティング中

 いつもコテコテのエフェクターを製作している参加者の製作物。ディレイ(エコー)+オートワウ+ディストーションというなんだか訳の判らないぐらいてんこ盛りのエフェクター回路。サポートされているスタッフの方が苦労されていました。

 私の参加した2日目は参加者がやや少なめ。その代わりと言ってはなんですが、会場の作業机はゆったりとした使い方ができたため、みなさん店をかなり広げている方もいらっしゃいました(笑)。

 いつもながら会場の設営・清掃などお世話になりっ放しで大変恐縮です。この場を借りてお礼申し上げます。

3石ヘッドホンアンプ

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 以前に作成したのとは回路の違うトランジスタヘッドホンアンプ。

3石ヘッドホンアンプ
 3石ヘッドホンアンプ(基板のみ)

 いつも参考にさせてもらっているサイトの3石ディスクリートヘッドホンアンプであるこちらの回路を組んでみました。使っているトランジスタは全て2SC1815GR。
 回路はシンプル。初段をエミッタフォロアで受け、コンデンサ結合、終段のアイドル電流の決定にLEDを定電流源として使ったもの。
 良さげな部品に変更した(笑)箇所は結合コンデンサに無極性のMUSE ESを使ったのと、終段の抵抗にREYを使ったくらいです。
 あと、前回のディスクリート3石ヘッドホンアンプの筐体内配線と12Vアダプタをそのまま使いたかったので電源部に3端子レギュレータで6Vにドロップする電源回路を追加しています。12V→6Vドロップですので、消費電力を考えるとさすがにヒートシンクはそれなりの物を付けています。

 とりあえず組み上がった段階で入出力を繋がずにチェックしたところ、左右おんなじ構成のはずなので同じような電圧が出て然るべきなのに片チャンネルがどうもおかしい。出力がほぼ電源電圧-VBEな状態。初段の出力までは正常なんですが、そのあとの出力段の電圧が高過ぎて、アイドル電流の調整が取れない。
 ちょっと頭冷やしてから見直し。前回のときと同じ様相を示してしまいました。
 というわけで、一旦このまま置いておき、時間を空けてから再確認します。部品が壊れているとかだったらイヤだなあ。そんなこってりなハンダ付けした覚えは無いんですけどね。

オーディオキット製作体験会

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 毎度おなじみちり紙交換...ではなく、オーディオキット製作体験会。

製作体験会会場
 製作体験会会場
 共立電子産業本社1F セミナー室

会場の様子
 会場の様子

 今回は寒いのが原因か、参加者の方の出足がおそかったり、キャンセルがあったりで、両日とも人数やや少なめでした。もっとも正月明けで公私ともに忙しい方もいらっしゃるかと思うので、致し方ないところかもしれません。

ヘッドホン+パワーアンプ
 ヘッドホン+パワーアンプ

 Bispaで頒布中のHybrid classAAアンプと、STmicroのパワーアンプICを使ったパワーアンプとの組み合わせで製作。
 残念ながらHybrid classAAヘッドホンアンプの出力がヘッドホン負荷に特化しているため、パワーアンプのライン入力ソースに入れる事ができませんでした。
 仕方が無いので、真空管のカソードフォロアの出力をそのままパワーアンプのライン入力に直結したそうです。まあ、パワーアンプとヘッドホンアンプ出力の両方が使えるので、それはそれで便利かなと。

 その他、参加者の方の製作はパワーアンプやヘッドホンアンプ、ギターアンプなどのアンプ系製作のほか、FETシングルパワーアンプに使われているVUメータを使ってメータとVUメータ基板キットと合わせてアルミケースに組み込み、ユニット化されていました。
 VUメータはその規格をそのまま実現しようとするとけっこう大変です。VUメータ基板キットはあくまでも簡易的な動作ですので、音のレベルでメータの針が振れるというビジュアルが楽しめればというところでしょう。

 今回は眼鏡を忘れたり(老眼なので手元の細かい作業が見えない)、寝坊したりと時間の浪費をしてしまいなかなか作業が進まない状況でしたが、会場の提供・整備や清掃などいつものごとくお世話になりっ放しです。この場を借りてお礼申し上げます。

Raspberry Pi + PCM5102A(その1)

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 便利なドーターボードが入手できるのですがあえて自作。

 Raspberry Pi + PCM5102A
 部品配置を検討中

 Raspberry PiのAirPlayをトライしましたが、DAC部分をUSBのケーブルで接続するのはユニットに組み込む時にあまりスマートでないと思っていたところ、以前試作したPCM5102Aを使用したI2S入力のDACを使用したドーターボードを作っている例を多数発見。
 完成品やら基板のみの販売・頒布など入手性も良く魅力的だったのですが、そこは作るのが目的ですので(笑)ユニバーサル基板を使って自作することにしました。

 まずはRaspberry Piの基板上にパターンだけあるI2Sから信号を取出すためにピンヘッダを増設し、GPIOと合わせて接続するドーターボードを作成しました。
 現状はI2S端子とPCM5102AのI2S信号ピンとの配置を睨んで、レイアウトを検討中。
 また、電源は+5Vを3端子タイプのLDOレギュレータを使って3.3Vに降圧し、2回路使ってアナログ系とデジタル系を分離、さらにデカップリングのコンデンサも強化しておきたいところです。

 ちょっと基板面積が小さいので、もうすこし大きな基板に載せ換えるかも。

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