| ”HMA9500Uのようなもの”の製作 その2 |
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最終更新 |
2026/04/17 |
ページが長くなってきたのでその2として新しいページを作りました。
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新しい基板パターンの確認と動作確認のためこのようなセットを作りました。
とりあえずドライバー段までの確認を行い、抵抗値等の調整を行います。 そのために金田式No118の電源部からトランスを拝借しています。
最初に差動の1段目から確認を行っていきます。 上手くいくかな〜〜。
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| ドライバー段までの試運転 |
2026/03/26 |
新しい試作機板の試運転第一弾です。
電源はとりあえず金田式のハイブリッドアンプ実験機から外したものを使用しています。 100均で買った板の上に組んでいます。 試作用の仮電源なのでバラックも良いところです。 火花が飛ばないことを願って入力側から1段ずつドライバー段まで確認していきます。
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まずは初段の差動回路の確認を行います。 テスターで電圧を測ると差動回路の電流がオリジナルの4mAの半部位しか流れていません。 資料を似てみるとオリジナルのFET 2SK131はIdssランクがMとなっています。 MランクのIdssは17〜24mAで当方の2SK130の在庫は全てIdssが8mAちょっとです。 仕方がないので2mA流すこととし抵抗値を変更しました。 次に2段目まで接続して(ノンカットオフバイアスモジュールはつけないまま)電流値の確認を行いました。 最初差動の片側しか電流が流れず少し慌てましたが、DCバランスの調整をしたら問題なく動作してくれました。 そのあとノンカットオフバイアス回路を取付ドライバー段の電源も繋いでスイッチON。 DCバランスも調整ができ、終段FETのバイアス電圧もオリジナルとほぼ同じ値に調整できました。 終段のFETを繋ぐ前に予定のアイドル電流200mAにおけるFETのVgsを測り、その電圧値に調整できるかの確認を行っていくことにします。 とりあえずは上手く動作しそうな予感。 明日にでも最終段階の試験を行ってみようかと。 今までうまくいかなかったのは細かな抵抗値等の変更を行わなかったのかもしれません。 今回のように段階的に動作の確認をしていくとどこに問題があるのがわかってきます。 勉強になりました。
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| 試運転その1 |
2026/04/02 |
ドライバー段までうまく調整できたので終段のFETを繋いでみます。 安全のため+−電源にヒューズを入れておきます。
スイッチON。 FETの電流は予定通りの150mAです。 DCバランスもほぼとれているので欲求の赴くままスピーカーを繋ぎ入力に音楽を入れてみます。 その前に再度スイッチONにしてずれているDCバランスを調整して30秒程すると+側のFETの電流値が上がり始め、パソコンの音声にノイズが乗りだしました。 発振しているようです。 FETの配線を外して再度調整を行い再度スイッチON。 温度上昇で少しずつアイドル電流が増えてきて200mAで安定しています。 入力にスマホの音源を入れてやると音が出ましたが音量を上げていくと突然音が消えました。 +側のヒューズが飛んでいます。 ヒューズは1Aを入れておきましたが1Aのヒューズが切れるほどの入力を入れていないのでやはり発振しているようです。
やはり簡単にはいかないものです。
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| 試運転その2 |
2026/04/03 |
発振していることが分かったのでオシロを繋いで波形を見てみました。
最初正弦波を入れてみた段階では若干寄生発振が見られる程度でしたが、だんだん発振の程度がひどくなり、プローブでいろいろなところを触ると様々な波形が出てきます。 位相補償のコンデンサの容量をいくつか増やしてみても変化なし。 基本的な問題があるようです。 バラック状態での試運転で、シャーシアースも無い状態であり、照明に使っている安物のLEDスタンドも何かノイズを振りまいている感じもします。 それに電源の配線も長いし。 こんな適当な状況で試運転すること自体が無謀なのかもしれません。 しかし、一応動作はしており音も出て、正弦波、方形波共波形自体はきれいに出ているので基板のパターンに間違いは無いようです。 しかし、オリジナルと部品の配置は近いのですがパターン自体は少し変更しているのでその辺にも問題が出てくる可能性もあります。 一番の違いは電圧増幅段の低電圧電源部を別基板にしている事でしょうか。 電源の配線がかなり長くなっています。 再度いろいろとやってみますが改善できなければ基板をオリジナル通りにしてみた方が良いのかもしれません。 金田式アンプで発振には鳴らされているのですが、オームの法則とキルヒホッフの法則だけでアンプを作っている者にとっては発振防止はハードルが高いですね。
まあ、1回でうまくいったら楽しみが少なくなってしまいますし、あれやこれやと頭を悩ませることが無くなったらボケ防止にならないからこれでいいのかもしれませんが。
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| 新しい基板 |
2026/04/05 |
発振対策が上手くいかなかったことを考えて、オリジナルのパターンと同じ基板の準備も始めました。
パターンは20年前にオリジナルと同じにして製作したものを使用しました。 その時はドローソフトで作ったのでCADで再度作り直しました。
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試作1号2号機はオリジナル通り電源はアンプ部と同じ基板にしてありましたが、現在の試作3号機は定電圧電源部を別基板にしたため電源ラインがケーブル接続となり長くなってしまっています。 よってこのパターンはオリジナルと同じにしておきます。
購入した感光基板の幅が200mmなのでリレー部だけ別基板にする必要がありそうです。 それにリレーを無くすべく保護回路は金田式に変更してDC検出、過電流検出をやろうかとも。 MOS-FET自体の保護は回路に組み込まれているので2重の保護課と。 リレーを外すと電源ON時のショックがスピーカー端子に出てきますが、我が家はスピーカーの切替リレー部で遅延させており、且つDC検出も付いているので仮にトラブルが生じてもスピーカーの保護は万全となっています。
感光基板の練習にこのパターンで1枚作ってみましょうか。
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| 仕切り直し |
2026/04/07 |
いろいろやっているうちに定電圧電源自体が若干発振していることが判明しました。 ごく普通の定電圧電源で発振するようなものではないので、これはアース関係が原因ではないかと思いました。 板の上にトランスを乗っけただけなので怪しいですね。
それと電解コンデンサにフィルムコンデンサを全くパラっていなかったので手持の0.1μをパラって見ました。 効果はほとんどありませんでしたが+側のコンデンサに触るとピタッと発振が止まります。 オリジナルは1μをパラってありますので後日取り付けます。
いくら試運転用のバラック配線といえどもさすがにこれではダメだと思い、もう少し改善しないと実用にならないので、ホームセンターからアルミ板を買ってきて板の上に貼り組み直すことにしました。
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上の写真が改良版です。 配線自体はバラック状態ですが、今までよりましな状態です。 アースもちゃんと取りました。 これだけでも発振は見られなくなりました。 ドライバー段、終段を繋いでどうなるかはまだわかりませんが、とりあえず第一段階はクリアしたようです。 まだまだ先は長い。
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| 試運転完了 |
2026/04/13 |
ドライバー段と終段を繋ぎ動かしてみました。
結果は発振もなく正弦波、方形波とも綺麗に出ています。
もう少し様々なチェックを行っていきますが、とりあえずプリント基板自体には問題なさそうなので、正式なプリント基板を作っていきます。
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| プリント基板正式版の製作 |
2026/04/17 |
オークションで感光基板とエッチング液のセットが安く出ていたので購入してみました。 かなり古いものなのでうまくできるかは分かりませんでしたが、最悪基板だけでも使えるのでチャレンジしました。
そのために簡易露光機まで作りましたが結果はNG。 太陽光で15分露光してもダメでした。 仕方がないので生基板を1枚購入しいつも通りのパターン切り出し法で製作しました。 基板の材質はガラスコンポジットで、これが一番使いやすいと思います。
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