パワーアンプ第4号機でございます。
今はまだ実験中の段階ですが、完成まで時間がかかりそうなので、設計編として公開しちゃいます^^;
写真はずばり実験中の様子です。必要な部品をすべてブレッドボードに取り付けて実験します。
回路図を自分で改造したりしているので、いきなり組み立ててもうまくいくかわからないからです^^;
いろいろ考えても実際にはうまくいかないことなんか多々あります。それに換えの部品を買うお金もない
ですから、ブレッドボードなら実験に使った部品もそのまま実際に組むときに使えます。
でもやることはちゃんとやらないといけません。たとえば終段は必ず放熱板に取り付けます。
今回は細めのケーブルを取り付けてそのケーブルの端を半田めっきして直接ブレッドボードにさしています。
後はもちろん中点調整用やアイドリング電流調整用の半固定抵抗も取り付けます。
そして異変があったらすぐに電源が切れるようにいろいろなところにテスターやらオシロをつないでおきます。
たとえば終段のソース抵抗の電圧を見ていれば終段の電流がわかりますので(オームの法則で)ここには絶対つなぎます。
もちろん初めて電源を入れるときはスピーカーはつなぎません。
で、発振やら過電流やらの異常がないことがわかったら、中点調整とアイドリング電流調整をして壊しても良いような
スピーカーにつないで実験します。これで音が出れば問題ないですが一度でうまくいくことなんざ無いですからね^^;
僕がやることとしては電源電圧が低いのでクリップしてしまうことです。
なので抵抗値を変更したりしてクリップしないようにします。電源電圧が低いのはお金がないから^^;
そんなわけで写真のようにケーブルが山盛りなんです。^^;
ちなみに今回使う放熱板はこれを予定しています。
Pentium4のヒートシンクです。^^; これをファンをはずした状態で使います。
なんせ安いんですよ。ファンつき200円くらいですから。もともと100W近い発熱体を
冷やすためのヒートシンクなので放熱効果はファン無しでも抜群です!!
実際には新しいシリーズのPen4用ヒートシンクにしました。
裏のCPUとあたる部分に穴を開けてねじを切ってFETをとめます。
今回は片チャンネルで一個のヒートシンクを使うことにしました。
さて、ブレッドボードでの実験が無事に済んだら配置を考えていきます。
抵抗は今回は安物カーボン抵抗を使うのでいいのですが、FETやトランジスターは一応選別したもので
壊したりしたらまずいのでC1815やらで場所を確認してます^^; サイズは同じですからね笑
僕が配置を決めるときは「上下段対象に」「後で見直しやすいように」作ることを心がけています。
「上下段対象に」は、上下段で差が出て波形に悪影響を及ぼしたくないからです。
あくまで気分的問題ですが^^;でも整然と並ぶと気持ちがよいです笑
「後で見直しやすいように」は抵抗のカラーコードを同じ向きにしたり、
込み入った部分をなくすことにしています。もしも回路図がなくても思い出せるからです^^;
それにこれも見てて気持ちがよいですから笑
無事に配置が決まったら実際に部品を取り付けます。
入力にはコネクターを使いたかったのですが手持ちがなかったので、
ジャンパ線を写真のように出して、そこに半田付けすることにしました。
これだと取れにくいし良いと思います。間違えて線をつながないように一応GNDとINと書いてあります^^;
ドライバ段には放熱板がついていますので、しっかりと半田付けします。
そして裏面です。電源ラインには一応導線をばらして作った太めの線で配線してます。
ドライバ段のドレインにもこの線を使っています。大電流は流れませんが、やるに越したことはないと思います。
あと気をつけるのは鋭角に線を引き回せないことです。
鋭角にするとインピーダンスが上昇したりしてよいことにはなりません。
後は半田付けの基本さえ守っていれば問題ないです。
プリント基板を作らないのは面倒だから^^;いつかはやってみたいです。
これがPA04の回路図です。クリックで拡大します。定数はもうこれで決定しています。
窪田式反転増幅アンプをモデルに改造してあります。
予算や手持ち部品の関係でいろいろ手を抜いています。^^;
もしこれと同じ回路を作るのであれば、R8 510Ωのところを
300Ω+1KΩVRにすると良いでしょう。こうすると終段のアイドリング電流が
きちんと調整できます。この回路図のままでもVR2で調整できますが、
それは本当は2段目のアイドリング電流を調整してるだけなのです^^;
あとR7、R9はできるだけ抵抗値が同じ値のものを使うか、やはりR7を
810Ω+500ΩVRに交換して中点調整できるようにしたほうが良いでしょう。
調整方法は、電源を入れる前にアイドリング電流が最小になるように
VR2の抵抗値を最大にします(配線の仕方で右回しか左回しかが変わるので注意)。
VGSが下がり、初段のアイドリング電流が少なくなります。
次にVR3を大体真ん中にセットします。そして入力をショートさせておきます。
そこで電源ON!!もちろんスピーカーはつなぎません。
たまにスライダックでだんだん電源電圧を上げる人がいますが、そんなことしては
逆に壊しかねません。といってもこのアンプの場合は電源電圧がとくに決まりはないので、
±12Vや±24V程度をかけてやってください。
上述しましたが、終段のソース抵抗の両端電圧を監視してください。
たとえば2mVなら0.002[V]/0.2[Ω]=0.01[A]となり、終段のアイドリング電流は、
10mAとなります。これではいささか少ないのでVR2を使って電流を増やします。
VR2をゆっくりまわすとそれにしたがって電流値が変わると思います。
もしここで変わらなかったりしたら配線間違いの可能性もあるので電源を切って確認しましょう。
省エネが好きな人なら50mAくらい、気にしない人なら100mA位で良いと思います。
放熱が良くできているなら150mA位流しても平気でしょう。
そしたら次に中点電圧を調整します。出力にテスターをつないで見ると1V以上ドリフトしてると思います。
これをVR3を使って±50mV以内くらいに収まるようにします。小さければ小さいほど良いですが、
温度によって変わるので時間がたつと変わってきます。なのでしばらくつけっぱなしにして様子を見たほうが良いです。
ちなみにこのアンプだと±10mV以内には収まります。もしVR3をいじっても、調整できないなら、
すぐに電源を切って配線ミスなどがないか調べます。
もしもいくら見てもミスがないならトランジスタやFETの特性が上下段でかなり差があると思われるので
そのへんを交換するしかありません。本来はちゃんと特性チェックしてから作ります。
僕は今回は初段と終段に若松のコンプリ品を買ったので完璧でした笑
現在チャンネルセレクターを製作しています。
PICを使って入力の押しボタンスイッチで切り替えるようにしました。
写真をとったら順次公開していきます。
その後、オリジナルのプロテクターも作る予定なので楽しみにしててください笑
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