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バランス変換ボリューム2(製作編7)

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製作編7

本題の製作に戻り、もう1チャンネル分の回路実装を進めます。合わせてサブタイトルも元に戻しました。

反転アンプの実装

実装の手順は同じなので、詳細の説明は省略します。先の基板は、バランス出力アンプから改造を行ったため、基板上に不自然な空きエリアができてしまいましたが、新たに実装するこの基板は、気にせず普通に実装を行います。

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いつもの手順どおり、初段実装後に通電確認を行いましたが、その確認結果の紹介は省略します。2段目以降の実装を行い調整を行いました。下記が調整後の各部電圧です。

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動作確認も兼ねて周波数特性の測定を行います。写真は測定時の入出力波形で、正しく反転動作していることが確認できました。

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グラフは周波数特性測定結果ですが、確認を行った範囲ではフラットな特性です。

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ボルテージフォロワの実装

このアンプの実装も、今までどおりということで詳細を省略しようと考えていましたが、予想外に手間をかけてしまいましがので、状況を簡単に紹介します。いつもどおり、初段を実装し通電確認を行ったところまでは問題ありませんでした。

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2段目以降を実装し、調整をおこなったところ、終段の電流がうまく調整できません。各部の電圧を確認するために、テスタのリードを2段目の負荷抵抗部分に当てた際に時々動作モードが変わるようです。ユニバーサル電源の電流値表示が目にとまり、通常40mAとなっているところ、動作モードが変わるタイミングで70mAに跳ね上がる現象を確認しました。このように大きな電流が流れる原因は、終段くらいしか考えられず、通常よりも30mA余計に流れた事になり、その時の消費電力は12V x 40mA = 480mWとなって、終段のトランジスタの絶対定格400mWを少し越えてます。最後の最後で・・・、なかなかうまくいかないものです。ハンダ不良や、部品の実装ミスは見あたらないため、次に原因として考えられるのは発振ですが、出力をオシロスコープでモニタしていましたが、発振波形はみられませんでした。その代わり、動作モードが変化した時にDCが出力されるため、発振起因のラッチアップが疑われます。発振対策は、いままでどおり2段目のトランジスタに22pF + 10pFをつけていますが、手始めに 22pF + 22pFに変更してみました。この対策により、終段の電流が正しく調整できるようになりました。調整結果は以下のとおりです。

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短時間とはいえ、絶対定格を越えた電流を流してしまいましたが、正しく動作しているようなので、特性を確認した上で終段のコンプリメンタリペア交換の判断をしたいとおもいます。

ボルテージフォロワ動作確認

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終段トランジスタへのダメージ有無の判断も含めて周波数特性の測定を行いました。手順は今までと同様です。

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測定の範囲ではフラットな特性を確認しました。発振対策で容量変更した影響はありませんでした。残りのダメージ確認は全回路(バランス変換)の動作確認で行います。

バランス変換動作確認

ボルテージフォロワの出力を反転アンプの入力に接続し、全回路の動作確認を行います。初めに1KHzの矩形波を入力しバランス出力波形を確認しました。

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上段が非反転出力で、下段が反転出力ですが正しく出力されています。つづいて先の基板と同様に反転アンプのディレイ量の確認を行います。入力500KHzに上げて確認を行いました。先の基板と同様に反転出力でリンギングが観測されます。

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掃引速度を上げて反転アンプのディレイ量を確認します。先の基板よりもやや大きく0.056uSの遅れが観測されました。ちなみに、この波形ですが入力を1KHzの矩形波に変えてもまったく同じ波形が観測されます。考えてみればあたりまえですが。

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まとめ

ようやっと2枚の基板が完成しました。写真のとおり、反転アンプの部品実装が異なっていますが、次回現行の電源と組み合わせて比較の第一弾を行いたいとおもいます。

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つづく(製作編8)