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バランス変換ボリューム2(製作編4)

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製作編4

初めにバランス変換アンプ回路の実装を行います。

回路実装方針

設計編でも言及しましたが、一枚の基板にボルテージフォロワとアンバランスバランス変換回路を実装します。構成はバランスボリュームの基板とほぼ同じですが、実装部品として以下のものが増えます。

 トランジスタ:3個
 半固定抵抗 :1個
 抵抗    :6個

写真は先日紹介したバランスボリュームのディスクリート基板ですが、写真奥の終段の実装エリアに少し余裕があるので、増える部品をなんとか詰め込むことはできそうです。

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バランス変換回路実装

手順はバランスボリューム回路実装と大きく変わりませんが、前回より詳しく紹介します。1枚の基板にボルテージフォロワとバランス変換アンプの2つを実装するため、+/-電源線で基板を2つの領域に分けます。

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電源線にパスコンと電源入力用の端子台を接続します。電解コンデンサは、ニチコンMUSE KZの100uF品を購入してありましたが、サイズが大きくトータルの実装部品量を考慮して前回同様に1グレード下のニチコンFGで我慢しました。

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初段を+電源側の部品から実装していきます。基板スペースがないので、抵抗等のラジアル部品は立てて実装します。立てて実装する際の部品の向きは、回路検討時に確認したい端子側が基板上にリードが出る様にすると便利です。バランスボリュームのボルテージフォロワと比較して、フィードバック用の抵抗が3本増えましたが問題なく実装できました。

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初段単体で通電確認を行います。反転入力側は帰還抵抗10KΩで接地されていますが、非反転入力はオープンなので、入力を通電確認用に接地します。通電時の各部電圧は以下のとおりです。

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引き続き2段目以降の実装を進めます。2段目の差動アンプの出力にそれぞれ終段が接続されるため、2段目の差動トランジスタをバランスボリュームディスクリート基板の実装時の位置よりも後方にずらして終段を含めて対象に実装する方針としました。このアンプの実装エリアに出力用の端子台の取り付けスペースがとれませんでしたが、無理なく実装できました。実はこの実装で大きなミスを犯してしまっていますが、写真でわかるでしょうか?私が気づくのは通電確認時になります。

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バランスボリューム実装時の経験から発振防止のディップマイカコンデンサを始めから取り付けています。写真のジャンパー線は、オレンジが帰還用で、黄色が初段出力と2段目の入力接続用です。黒のジャンパーは、非反転入力の暫定接地用のものです。

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バランス変換アンプ通電確認

通電前の準備として半固定抵抗をプリセットしますが、これは電源オン時に過大な電流が流れてトランジスタにダメージを与える事を防ぐ為です。2段目の差動用トランジスタのエミッタに接続された半固定抵抗VR2および、終段バイアス設定用の半固定2個VR3/VR4はそれぞれ抵抗値を大きく設定しておきます。それでは通電を開始します。VR2を調整し、2段目の差動アンプの負荷抵抗R12とR13の電圧をそれぞれ約-0.7Vとなるように調整します。バランスがとれない場合は、初段のVR1を調整します。大体調整できたら、VR3/VR4を調整して終段のアイドリング電流を合わせます。終段のコンプリメンタリトランジスタのNPN側のエミッタ電圧を100mV、PNP側を-100mVに調整します。それぞれの調整が他の調整に影響を与えるため、上記の調整を繰り返し追い込みます。回路が発振していると、正しく調整ができないため、出力にオシロを接続して発振していないことを確認しながら調整を進めました。(キャッチ写真参照)問題発生です。非反転出力のアイドリング電流が全く調整できません。関連端子の電圧を当たっていたところミスに気がつきました。終段は2段目の差動アンプに対して対象に実装したため、コンプリメンタリペアトランジスタの実装の向きが反転するにもかかわらず、間違って同じ向きに実装していました。その結果非反転出力側のコンプリメンタリペアトランジスタのエミッタとベースの接続が反対となってしまっています。泣く泣く、新たなコンプリメンタリペアに付け替えました。(写真一番下の2個のトランジスタ

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交換後、通電を再開しましたが症状は変わったものの調整ができません。他のトランジスタもダメージを受けた可能性があり、時間をとって検討することとしました。通電確認時の電圧を参考に掲載します。状態が安定しないため、各部電圧のつじつまが合わない部分もあります。

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次回までに原因を特定して対策を行います。

 

つづく(製作編5)