自作アンプで4Ωスピーカーを鳴らしたい(1)アンプ基板の製作
ディスクリートなアンプをつくる!
つくったので記事を書いています。
きっかけは2~3年前, 親から4Ωのデカスピーカーをお下がりでもらったこと。 当時はアナログ回路のアの字も知らなかったため, opアンプ(単体!)で増幅回路を作り音を出していましたが, この辺でしっかりめなアンプを(ディスクリートで)作ろうと思い立ちました。
頑張るぞ(`・ω・´)9*1
回路の設計
設計しました。
アンプ本体
画像の左半分が差動増幅回路(2段), 右半分がB級プッシュプル回路(2段)です。初段のJ-FETは2sk209となっていますが, 実際は2素子が1つのパッケージになっている2sk2145を使いました。
この回路に至るまでに随分とたくさんの思い出がありましたが省略です。まだアナログ回路のナの字くらいまでしか知りませんが, いちおうspice上では動かすことができました。歪率のシミュレーションも0.008253%と, まあいいかなくらいの値が出ました。*2
ちなみにLTspiceでの歪率測定のやり方は以下のサイトを参考にさせていただきました。
アッテネータ
物理的ボリュームを使うとよくないみたいな話をよく耳にします。かと言ってロータリスイッチに抵抗をたくさん配線するのも時間がかかりそう……。
そこで今回は電子ボリュームLM1972Mを採用しました。ディスクリートって言ったのにIC使ってる!嘘つき!
回路の設計にあたっては以下のサイトを参考にさせていただきました。
LM1972Mのデータシートには出力に電圧フォロワを挟むよう指示がありますが, アンプの初段がJ-FETで入力インピーダンスが高くなっているので, 省きました。
LM1972Mを組み込んだ回路図は次節の図3をご覧ください。
プリント基板の設計
今回の製作にはもう一つたくらみがありました。それはプリント基板を設計し, 業者に発注することです。大学生になってお金も溜まったし, そろそろユニバーサル基板以外にも手を出してみることにしました。
というわけでeagleで回路図およびボード図を作成しました。生まれて初めての設計。ライブラリにない部品が多かったので大変でした……。
終段のトランジスタ(2SC4511, 2SA1725)とバイアス用トランジスタ(2SC4495)を同じヒートシンクに張り付ける(熱結合)のを考えて配置しなくてはいけません。
6ピンのXHコネクタがありますが, これを経由してLM1972Mの制御, 及び音声信号の制御部への取り込みを行っています。取り込んだ音声信号を何に使うかはまだナイショです……。
2019/5/11 追記
図中のC13, C14の値(0.01uF)が大きく, ボリュームを絞ることでLPFの減衰が可聴域に掛かってしまいました。手持ちにあった100pFのコンデンサに取り換えることで解決しました。
プリント基板の到着
PCBGOGOという中国の業者に発注しました。これについては別記事にまとめています(絶賛作成中です><)。
届きました。
白, かっこいいでしょ?
部品の調達&実装
そもそも秋月や千石のサイトから部品を選んでいったので, ほぼこの2店で買いそろえました。抵抗・コンデンサはすべてチップ部品(千石で購入)です。
実装しました。ここで基板が白だとはんだのヤニが目立ってきたないと気づく。
動作確認
アンプ本体が完成したところで最小構成でスピーカーにつないでみました。*3
......音が出ない!
どころかトランジスタから焦げくさい臭いがする!!
時代が変わる瞬間トランジスタをアツアツにした男になった
— mdy (@JJ1MDY) 2019年4月30日
意気消沈。5日ほど経ってふと原因に気づきました。
よりにもよって負帰還ループの抵抗のはんだを付け忘れているという……。そりゃトランジスタもアチチチノチになりますわね。
最終的に音出ました。以前より低音が大きく聞こえます。やったね!
音鳴った!ばんざい!!!! pic.twitter.com/AhcYGuE31Z
— mdy (@JJ1MDY) 2019年5月5日
次回以降, 付属する基板などについて記述していく予定です。お読みいただけたら幸いです。
つづき
無駄話
五等分の花嫁アニメ2期決定らしいですよ!!!!!!!!!!