ダイヤモンドバッファの製作

トラ技をパラパラめくっていたら2015年10月号に、電池2本で動くダイヤモンドバッファの記事を発見。面白そうでしたので早速作ってみることにしました。

マルツのダイヤモンドバッファキットがあったはずなので、その基板を流用しようとジャンクボックス内捜索して無事発見。
記事の回路では、オペアンプは反転増幅で使用していますが、キットのパターンは非反転増幅。またトランジスタは 2SC1815 / 2SA1015 を使用するようになっています。トランジスタは手持ちが豊富にあって hfe が高い BC550C / BC560C を使うように部品を変更。低電圧フルスイングオペアンプは MUSES8832 が手持ちであったのでそのまま使用という条件です。

MUSES8832 の SPICE モデルは持っていないので、NJM2115 の低電圧オペアンプで代用、ショットキーバリヤダイオードは BAT41 にした回路をLTSpice にいれてシミュレーション。1段目のエミッタ抵抗をいじって終段の保護抵抗に流れる電流を確認して、問題なさそうな値を探しましたが結果的には 1k + 330Ω がよさげな感じでした。

マルツのキットには、2SC1815/2SA1015 を使ったレールスプリッタ回路がありますが、低電圧で効くかどうかわからないのでパス

電池ボックスに中点の線をくっつけて正負電源としました。

基板のパターンカットなどを施したのちパーツを載せて完成。

完成したダイヤモンドバッファの簡易測定。f特は 200kHz あたりまででしょうか。歪もこんなもんでしょうという無難な結果。

クリップしない程度のオシロの読みは 2.2V p-p でした。十分かと思われます。また出力は、30mVほどオフセット出てたのでカップリングのコンデンサは付けています。
アイドリング時電池の電流は 10mA 程度なので、単4でも電池の持ちはいいと思います。
試聴で AKG のオープンエアなヘッドホンも十分な音量で駆動でき、カップリングコンデンサの音の傾向もありますが、ボーカルの抜けもよく良く鳴ります。電池2本にしてはよくやるなという面白いアンプとなりました。

ディスクリートヘッドホンアンプキット頒布します

一つ前の記事で検討中と言っておりましたが、リリースすることといたしました。よろしくお願いします。詳細は頒布サイトを見ていただきたいのですが、差動受け SEPP 出力なトランジスタアンプです。トランジスタの入門書に載っているような回路ですが、実際にユニバーサル基板などに組もうとすると実は結構やっかいです。入門アンプとしてもいいかなと思っていますので、ぜひお求めいただいて組み立ててみてください。(2017/4/9~10に頒布開始する予定)

Nutube ヘッドホンアンプキットでは面実装部品などをつかったのですが今回はリード部品です。なので、ハンダ付け難易度は下がる形になるかなと思っています。

THA-08X ヘッドホンアンプを作成しました

Twitter を見ていましたら、A47 式ヘッドホンアンプ基板を設計されていた方がおられまして、基板できたのでスイッチサイエンスさんで頒布するとのこと。リンクは THA-08X A47式全段シングルオペアンプ使用 ポータブルヘッドホンアンプ(基板のみ) になります。
電源は単三電池2本ですが、DC/DC で昇圧して ±12V でオペアンプを駆動。オペアンプは増幅と電流ブースト共にシングルタイプのオペアンプを使用とのこと。うちとこのオープンエアなヘッドホンもこれやったら鳴るんじゃない?と思い基板をポチっとなした次第です。

THA-08X の説明書にあるパーツリストから違うのは以下2点
・オペアンプ周辺の抵抗は音響用抵抗が推奨になっていましたが手持ちなどの関係で一般的な金属皮膜抵抗を使用
・電源ランプにブラケット LED とありましたが、手持ちの LED で代用
くらいですかね。

では、早速作ってみます。最初にやったのはケースの穴あけ準備です。

ドローソフトで、タカチのプラケースの寸法を確認して、ボリューム・3.5mmジャックの配置を検討。位置が決まったところで穴あけしました。

穴明けが済んだら、念の為基板と干渉しないことを確認。ギリギリ決まった感じ。

LED は接着剤で固定するため一番先に取り付け。固まるのを待つ間に基板のはんだ付けなど出来る作業を進めていきます。

説明書にも書いてありますが、チップオペアンプを最初にはんだ付けします。マスキングテープを細く切って部品を固定すればはんだ付けしやすいと思います。あとは、背の低いパーツからつけていく感じで問題ありませんでした。

はんだ付け終わった基板をケースに取り付け。ボリュームやジャックはあらかじめ線材をはんだ付けしておいたものをパネルに取り付けました。後は、この線を基板と接続するだけです。

どうにか配線も済んだ状態。電源チェックを行ってオペアンプの電源ピンに電圧かかっていることを確認。

ひとまず、オペアンプをさして通電確認。発熱など異常はなかったので OK。ヘッドホンをつないで音出し

エージングなど済んでいませんが電流ブーストあるからでしょうか、作った直後でも鳴りっぷりはいいです。OPA134 を買いましたが、別のオペアンプでも試してみたくなります。

KORG Nutube(6P1) Headphone Amp Kit v1.0 の簡易 f 特測定

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KORG Nutube ヘッドフォンアンプを使ってみた (Part-2) の Blog 主さんから一時預かり。ひとまず f 特を採取しておこうと思います。

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ということで、Analog Discovery 2 で簡易 f 特測定実施。測定範囲は 5Hz から 200kHz です。

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入力 100mV イヤホン出力 負荷 16Ω の f 特

6p1-headphioneout-32ohm

入力 100mV イヤホン出力 負荷 32Ω の f 特

6p1-headphioneout-72ohm

入力 100mV イヤホン出力 負荷 72Ω の f 特

負荷抵抗の差でゲインに違いは出ます。そのせいなのか 72Ω負荷のときの特性が 16Ωにくらべて特性はフラットな見え方になりました。大した差では無いので気にすることは無いレベルと思います。

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入力 1kHz イヤホン出力 負荷 16Ω の高調波の出具合を見たところ 2次歪みがよく出ています。3次以降もグラフからは見えます。

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RCA 出力 入力 100mV の f 特。イヤホン出力よりも下が伸びてました。位相のグラフが180度回転しているように見えますが RCA 出力は反転なのでこれであっています。ここにバッファアンプをつないだら結構遊べるんではないかなと。

6p1-headphioneout-rca_net

入力 1kHz RCA 出力の高調波の出具合を見たところ 2次歪みがよく出ています。3次以降もグラフからは見えます。

蛍光表示管ですが真空管の特徴が出ていあたりはよく作りはったと思います。個人向サンプル 5000円程度が気軽に求められる値段になれば使用例も増えますかねぇ。

6418 サブミニチュア管ヘッドホンアンプキット在庫復活まで2週間程度お待ちください

題名で言いたいことは言ってしまったのですが、キット売り切れにつき、ちょっと待って下さいというやつです。

基板が届けば頒布再開できますが、基板の製造を依頼しないといけませんので週単位のリードタイムが必要です。購入を検討されていた方には申し訳ありませんが、在庫数復活するまでお待ちくださいますようお願いします。

6418 サブミニチュア管ヘッドホンアンプキットの定数変更

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頒布開始前の動作テストを行なったところ、テスト NG が出まして定数変更しました。

問題点1つ目は、電池電圧が 8V くらいで音が出なくなる真空管があったこと、これは事前チェッカーで測ると全く増幅出来てない球を発見したのがキッカケです。電源投入直後一瞬音が鳴るのですが、その後は駄目というやつです。グリッドの電圧を測ると0.4V程度とサブミニ管の自己バイアスにしては深いのがありました。プレートの抵抗値を変更して動作点いじって対応。困ったもんです…

この真空管のバラツキのため、9V の電池アラーム検出の抵抗値も変更しています。以上2点修正

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動作点をいじったのでバージョン 1.0 と1.1 の基板 2 枚測定してみました。増幅度がちょっと違うのが真空管のバラツキによる増幅度の違いです。周波数特性は目立って違うところが無いので大丈夫そう。休日に部品ピッキングした小袋をもう一回開けて抵抗入れ替える作業が発生しますが、それは今度帰ってきたら作業します。

6418 サブミニチュア管ヘッドホンアンプキット 初回頒布分のパーツピック

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今日は、6418サブミニチュア管ヘッドホンアンプキットの頒布準備で、10セット分のパーツのピッキングを行っていました。最初頒布は駄目な基板からと思っていましたが、やはり駄目なものを売るのはあれなんで年末年始、夏休みのプレゼント用にして普通に作れる V1.1 からの頒布です。

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真空管のチェックも行っています。不良真空管のチェックが目的ですが、簡単なペア取りも行っています。

私の動作確認用と予約が1個あるので初回頒布は8個です。これ以降も継続して基板と部品の仕入れを行います。当分の間は頒布できます。こちらの Blog でアナウンスしますので、時々チェックしてみください。

6418 サブミニチュア管キット製作ワークショップをしました

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Kyotani’s Hobby Page をやっている先輩を急きょ呼び出しまして、キットの制作を行い完成までたどりつけるかワークショップ開催。

無事キットは完成し音出しも出来たので、よかったというのが正直なところ。

  • 006P の金具取り付けで基板にうまくはまらず、ちょっと悩んだ。
  • 真空管のリード線はななめカットすると基板に差しやすい
  • 抵抗は、カラーコード見にくいのでテスターで確認推奨

など、説明書に書いておいたほうがよさそうな指摘がありましたので修正する予定です。あとは、部品揃えて準備完了したら頒布開始したいと思います。

6418サブミニチュア真空管使用ヘッドホンアンプキットの試作 という blog 記事も書いていただきました。ありがとうございます。

6418 サブミニ管ヘッドホンアンプ基板の変更実施

今回試作で基板を作ってみたものの、単三電池ホルダがギリギリサイズでちょっと困った状態です。

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KiCad で作った台湾製品ベースの BC-0301 という電池ホルダーです。あらためて今朝、Keystone 92 という電池ホルダの資料を Digikey より発掘。REQUIRED SPACING FOR ‘AA’ CLIP という基板上のドリルホールの配置などを指示した図と上記現物あわせで製作した部品の差を確認します。

  • 金具のドリルホール間隔 300mil → 正解
  • 金具と金具の間隔 1320mil(33.53mm) → 1300mil(33mm) 0.5mm 狭い結果

でした。基本この寸法でも、電池の長さのほうが誤差デカイから仕様の範囲やろと思いつつも
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のように、見た目は微妙なんで、次回からは 2mm くらい間隔を広げようかと思います。金具と電池が接触するところの出っ張りが図面では 1.27mm とあるのですが、ノギスで測ると2mmくらいと背が高いのも原因の一つ。今回10枚手に入れた基板のうち、もう一枚は、真空管チェック用に取っておきたいので先行8枚をテストリリースする予定にします。

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基板の電池ホルダを Keystone 92, Keystone 953,954 の仕様に変更。単三電池金具間隔は 33mm から 34.5mm に変更と位置を基板の端ギリギリのところに変更。これでちょっとはマシになるでしょう。