So-net無料ブログ作成

2017-01-06 [工作]

眠い→寝付けない で、ろくに考えてない回路を投げておく回。


20170105_1hogo.jpg

アンプに入力する信号と出力される信号を比較して出力の短絡を検出できないかと
思ったのだけど、位相差があるし同じ速さで立ち上がるわけではないからこのままだと……。

2017-01-06 [工作]

好きな閾値のDCで保護回路に割り込みかけるための回路を。(未試作)

20170104_1保護.jpg

トランジスタのベースエミッタ間電圧を閾値に使う一般的なものだと0.6V以下にしにくいし、
真面目にディスクリートで組むのも面倒なので、これくらいかなぁ。と。
私の最後につくったアンプだと、右側はフォトカプラを使わずトランジスタをスイッチとして
直結できるのだけど、そのあたりは用途に合わせて適当に。

ただこれ、入力が閾値を超えたら動作するので、LPFで十分に減衰させられない周波数の
大振幅信号がくると動作する可能性がある。……どんなフィルタでもそれは同じか。
(ちなみに、私が組むならプリで閾値正負0.1V・カットオフ周波数0.16Hzくらいにする)

まあ、プリアンプは出力にカップリングコンデンサを入れる場合が多いし、
これが必要なのはヘッドホンアンプくらいかな。
パワーアンプなら閾値が0.6V以上でも特に困らないし、
こんな形にしたらICの耐圧が問題になる場面が増えそう。

2016-12-26 [工作]

コピー用紙で封筒を製作した。

20161226_1.JPG

1通だけ何か出すときは適当に切って作るのだけど、
今回は複数ほしかったのでCADで図面を描き、印刷・切り出し・接着してみた。
約120mm×120mmで作ったので、100mm×100mmのものが
それなりの余裕をもって入れられる。
あまりこういう形状のものは売っていないから、作ったほうが早い。
ただし、労力は買ってきたほうが少ないと思う。


20161226_2.jpg
実線が切り取り、点線が谷折り(山折りでもいいけど)。拡大・縮小して適当にどうぞ。
のりしろも描けば良かったか。それにしても、pdfが上げられないのは不便だ。

2016-11-25 [工作]

メモ

・プリアンプのインスツルメンテーションアンプらしきもの一段目(ただし+1倍)

電流雑音:1.6pA/√Hz(typ)
入力端子からICの入力までに入っている抵抗が2kΩだから、

1.6×10^(-12)×2000=3.2nV/√Hz
ICの電圧雑音:2.7nV/√Hz(typ)
あわせて約1.2uV (BW:80kHz)

一部、余計な抵抗が入っているので、それをはずして抵抗値を落としたほうがより良い。


・二段目はたぶん約1uV(BW:80kHz)。


・メインの増幅器部分(+2倍)

電圧雑音:8nV/√Hz(typ)
利得が+2倍
電流雑音はほとんど無視できる値・バッファの雑音も無視できるので約4.5uV(BW:80kHz)


前の回路の雑音は小さくしてておかないと、後ろの増幅器で
増幅されて大変なことになるけれど、これくらいなら割と良いほうなのではないかと。
実測値は10uVを軽く切る(BW:400Hz-80kHz)。環境と電圧計の制約で細かい値は不明。

※抵抗の熱雑音はすべて無視している。
 バイアス抵抗以外はほとんど1kΩ以下なので、とりあえずは…。
※ICのオペアンプはホワイトノイズが出るだの音が詰まるだの言う人がいるけれど、
 今のところその根拠が見つからないデス。

2016-11-19 [工作]

20161119_1.jpg

上のようにしておきたかったのだけど、増築に増築を重ねた結果
下のようになって、ちょっと信号が小さくなる以外あまり問題もないので放置。


1kΩ→100Ω
100pF→1000pF

にすると、一部のFGへの負荷が重そうだったので、今はこの値。
もっと大きな容量を持つシールドケーブルもあるから、
オーディオ用途では気にしなくて良い気もするけれど。

2016-11-18 [工作]

プリアンプ、とりあえずいじり終わり。利得は約+5dB。


・1kHz・1V・無負荷でTHD+N:0.002%以下(測定限界)
・10kHz・1V・無負荷でTHD+N:0.002%以下(測定限界)
@BW:400Hz-80kHz、hot側のみ入力しcoldはGNDに接続

・10kHz・1V・無負荷・ボリューム位置-6dBでTHD+N:0.002%以下(測定限界)
@BW:400Hz-80kHz、hot側のみ入力しcoldはGNDに接続

おまけのヘッドホン出力。
・1kHz・1V・33オーム負荷でTHD+N:0.002%以下(測定限界)
・10kHz・1V・33オーム負荷でTHD+N:0.002%以下(測定限界)
@BW:400Hz-80kHz、hot側のみ入力しcoldはGNDに接続

THD+Nのグラフも描いたものの、小振幅時もそろそろ限界ぎりぎりぽい。

ボリュームを-6dBまで絞ったときは、もっと大きな振幅を入れれば
値が悪くなるかもしれないけれど、FGの振幅の関係で3Vまでしか見れていない。
それくらいだとまだ0.002%以下。


波形のコーナー。
上:出力 0.2V/DIV、下:入力 0.2V/DIV、2us/DIV、無負荷
20161113_1.JPG




トランスを適切な容量に変えて、ケースも立派なものを
用意しようと思ったけれど、面倒になった。
しょぼいケースのほうが見た目でハッタリきかないから色々と面白いし。
ただし、音でケースが振動するからあまり良くないのと、
ケースが歪むのは対策したほうが良さげ。

あと、バランス→アンバランス変換部のICの負荷が少し重くてアレなので、
バッファを追加するなりしたほうがより良いかもしれない。(次があれば検討)
現状、一番重いところで600オーム~700オーム程度だけども、
電源電圧が正負15Vくらいあるので、信号入れ続けていると割と暖かくなる。
音楽信号入れっぱなし・ケースを開けた直後に触った感じ、IC表面で40~50度前後くらいか。
一応、熱の計算もしていて問題はないはずだけれど、箱に通風孔をあけていないので
内部の空気の温度がどれくらいまで上がるのかが正確にとれていない。

大振幅入力したときの、一部の受動部品の定格も少ーし怖い。
まあ、これを言い出すと100V入れりゃほとんどのものが壊れるわけで、
どこまで対応すればいいかは悩ましい。
一般的なオーディオ用途では定格内だから良いのかね?ボリュームの前に
回路を置いていると、そこに入力する信号は絞れないから、この辺は神経質になる。

ついでにボリュームも5k~できれば1kΩくらいに変更したい。
特注ry

そうそう、ケースの天板(タカチYMの上側)がへこんでいるので、自分が使うときは
新しい天板にするのだけど、貸出時用の天板はそのままだとダサいので何とかしたい。
へこみをパテで埋めて塗装でもするか。(たぶんやらない)

2016-11-10 [工作]

プリアンプの出力波形。
200mV/DIV、2us/DIV、無負荷。(だったと思う)
20161109_1_100kHz.JPG

チャンネルセパレーションは
右→左・ボリューム最大・無負荷で1kHz:-120dB、10kHz:-117dB(約4V)くらい、
ボリューム-6dB位置では1kHzで-109dB、10kHzで-96dB(約2V)くらいらしい。本当かー?
(-120dBと-109dBは測定限界ギリギリだったので、もしかするともう少し良いかも。)
前者だけグラフを描いてみた。今回は近似曲線。
20161109_RRpri_cs.jpg
左右電源共通・ケース内はボリュームの前以外シールドケーブル使用せず・
ボリュームは可変抵抗器(16mm角)…等々の割には悪くないと思う。
出力インピーダンスの低い部分の配線の汚さは、やはりあまり関係ないらしい。
とりあえず、ボリュームを基板に乗せて最短で配線しようか。
ボリューム直近にバッファを置いた基板も描いてあるのだけど、
少し手直しが必要なのと発注するのが面倒で放置中。


まあ、これはこんなもんでいいかな。
部品が足りなくて、定格危ないところが少し残っているのと、
ボリューム周りをもう少しいじる必要があるけれど、欲しいデータはだいたい集まった。

2016-11-09 [工作]

この前のHD-1Lの内部写真を見返していたら、
はんだの玉が多数付着しているのを見つけてしまった。
特性が悪いだけでなく、製造面もいまいちだったか。

何となく写真を見返していると、見れば見るほどひどい設計をしているのを発見してしまう。
出力のGNDが長く引き回されていて抵抗が大きいし、そもそも導体幅が妙に狭い部分もあるし。
それ以外だと、やはりどう見てもボリュームの中間部分で強烈に左右が混ざる。
※出力のGNDが大きいのも、左右が強烈に混ざるのも、測ると数字に出るヨ。
※私のはかなり古い個体。

入力カップリングがゴニョゴニョっぽいとかもあるけれど、これは極性以外あまり気にならないかな。
この辺はあまりまじめに見ていないから、また見つけてはいけないものを見つける可能性はある。

ついでに、出力のリレーまわりはたぶんこんな感じ。(主要部品以外は描いていない)
hd-1l_rire-.jpg

DMMを当てておらず自分で撮った写真から図にしたけれど、これであっていると思う。
これ、抵抗なしで開放しておけばいいような気がする。
そうできない都合が何かあるのか、私が描いた回路図が違っているのか…。
この部分は、後の機種でも(部品の種類と数から)同じような構造になっているように見える。

それにしても、MSペイントとマウスで何となく図を描くのが楽すぎて、ゴミ記事量産しそう。
せめてアルパカかメディバンにしよう。

2016-11-07 [工作]

プリアンプのバランス→アンバランス変換部をいじった。
とりあえず定数変えつつオペアンプを変えてみたり、
カップリングコンデンサを駆逐するためにDCサーボをかけたり。
場所がなくてDCサーボがあまりよろしくない感じ(1パケ2つ入りの
ICを左右で共用)だけど、まあ良し。

ついでにカットオフ周波数を約1MHzにした。
ちょうどいい部品がなく狙いたい値とは異なっているものの、
部品なさすぎて基板裏にリード部品つけたくらい気合いは入っている。(よくやるけど)


入力端子
 ↓
Hot・cold入力それぞれにバッファ(×1)
 ↓
{(Hot)-(Cold)}×約0.9
 ↓
ボリューム
 ↓
メインの増幅器(×2)
 ↓
出力端子

という構造なので、ボリューム最大で値をとると
変換部分の雑音の量に大きな影響を受けてしまう。

というわけで、いじりつついくつか値をとってみた。
入力をGNDに落とし、ボリューム最大でメインの増幅器も通った後の数字。
今回はBW:400Hz-80kHz。
ケースはあけっぱなし。静電シールド?ねえよそんなもん。


・受動部品だけいじった、今回のスタート地点
13.3uV

・LME49720とOPA2134でこねなおしたもの
7.5uV

・LME49720とNJM5532とOPA2134を混ぜたもの
8.5uV


LME49720はGB積が大きすぎてちょっと怖いのだけど、
用途と回路しだいでは低利得でも動くようだ。
NJM5532を混ぜたのは、実際に音を出してみる際に49720が足りなかったから。
モノラルで聞いてもよくわからないので。

そもそもプリアンプにバランス→アンバランス変換する機能なんていらないから、
この部分をまた外せばあまり苦労しなくて済むような……。

とりあえず悪くないところまできたので、あとはPCB作り直し&ユニバーサル基板の部分を
PCB化、定格に問題がある部品があるから入出力のどこかが10Vp・-10Vpを超えたら
入力を切る保護回路の追加あたりをしたら一段落か。
保護は回路図描いたけれど、つくるかは知らない。


メイン部分終わり
どうでもいい話ここから


いじり途中に、一か所余計な抵抗が入っていて、CMRRが20dBちょっとになった。ダサい。
その辺の部品でも34dB~54dBくらいなら割といける。
昔、どこかのメーカーは80dB以上なんて書いていたっけ。あの中身では絶対に無理。
部品の誤差の影響を受けるから、調整するか、高精度な部品を選ばないと上限は低い。
そもそもバランス伝送のCMRRなんて40dBあれば十分だと私は思うけれど。
これで同相雑音は1/100になるし。
それにしても、ばらさずにCMRR測るために、XLRコネクタも用意しておかないと駄目ダナァ。
(自分のは蓋を開けるか、XLR・TRSコンボ入力なのでTRSフォンプラグ使えばいい)

ICを変えたら、少し音が変わった気がする。特性が少し変わるから当然ちゃ当然だけど面倒。
100kHz矩形とか、ほぼ波形の見分けつかないのに。(これよりずっと上だと肩の形が違う)
とりあえず、以前より雑音は減ったので良し。
音はともかく、ICソケットは外したいのと、NJM5532は換えたい。
基本的に新日本無線好きではないし、それを使う用にはしていないので。

私はOPA134・2134もあまり好きではないのよな。
そろそろ別の入手性が良い・安価・雑音の少ないJFET入力のオペアンプを見つけたい。
…めんどくさ。電子回路やっているつもりはないから、適当でいいか。
入手性はともかく、OPA1642あたりは今のところ割と好き。


何にしても、使う部品にあった設計をしませう。

2016-11-02 [工作]

ポータブルヘッドホンアンプ。ICのオペアンプ+トランジスタ。
負荷33オーム・利得+2倍・BW80kHz。電源電圧4.8Vくらい。

20161102_WR_THD+N_1.jpg

10kHz(VR:-6dB)は、入力信号をアンプ内のボリュームで-6dBまで絞った状態。
(代わりにFGの振幅を大きくして値をとる)
フツーのボリュームの使い方だと、この位置がアンプから見る信号源抵抗が
一番高くなる、つまり一番特性が出にくい位置。一番悪いところを見せないと、ね?

全体的に雑音で少し値がずれているような気がするけれど、
樹脂ケースなのと、測定系が触っている自分を含めてオワテルから諦める。
ところどころヨレてるし。

A級→AB級になるあたりから上で10kHzの歪率が悪化するのは、
今の構造ではしかたがない部分。変な曲がりかたはしていないからセーフと思う。
大きさや電源の制約があると回路を突き詰められないから、ちょっとしんどい。
トランジスタを面実装に置き換えても、思ったよりは場所を捻出できないしな。

最大振幅が控えめなのは、用途的にこれ以上は必要ないため。
+2倍の割に雑音が大きめなのは、15nV/√Hz以上のオペアンプを電圧増幅部に
使っているため。これはオープンループゲインもそんなに大きくはない品種なので、
電源電圧が高く、電流と場所をいくらでも使えるならばあまり選ばない品種。

ついでに波形も。上:出力 0.1V/DIV、下:入力 0.1V/DIV、横軸:2us/DIV、負荷なし。
201609_WR100kHz.JPG


同じようなアンプで同じようなデータを公開してくれているメーカーはオーディオデザインさん
くらいしか知らないけれど、そこのデータでもやはり振幅が大きくなると値が悪化している。
ただ、100Hzと1kHzの0.4V以上がちょっとソワソワする。