日立 HMA-9500Ⅱノンカットオフ回路検証基板のパーツ取り付け

大アンプこと窪田式アンプ改は、読者の制作も遅々として進まず、5月の試聴会までに完成しそうなのは多くて6名ほど。一日に15分は神のためにという心得を守っている人だけが作れる。作れなかった人は、趣味やペットや習い事のほうが神より大切という不届き者。格下げは必死です　(；一_一)

パーツの選別と同じように、自分が神によって選別されているという危機感が少しでもあれば、もう少し生き方が変わるはず。サボらないようにするとコメントした舌の根も乾かないうちにサボりまくる。スマホいじったり習い事や趣味で神の国に行ける人はいません　(； ･`д･´)

今回製作しているのは、銘器の誉れ高い日立のパワーアンプ、 HMA-9500Ⅱのノンカットオフ回路を検証する基板です。モジュールになっている部分の良否を判定するためのもので、自分のスキルアップのために設計したものです。これがちゃんと動作すると、次は弟分の HMA-8500のノンカットオフ回路を検証する基板を作る予定。少し回路が違うからです。



ひと目、パーツが異様に多く、まだ片チャンネルだけですが実際の制作も大変でした。パーツとパーツが接触するほど狭いので、大きなパーツは使えず、ショートカットのジャンパー線を跨ぐ跨線橋も数カ所。これが、手が腫れて痛くて、手を握りしめることの出来ない状態で作られたものとは誰も思わないでしょう。ハンデがあっても大半の人より細かい作業が出来るのは経験のなせる技。言い訳ばかりで何もしない人には耳が痛いはず　(ーー;)



この検証基板の回路はオリジナルとは違います。オリジナルはトランジスタ多用でハイパワー。この基板はFET多用で繊細さを狙っています。ただ、実験段階で貴重なデバイスを壊すのも嫌だから、初段は使ったことのないソニーの2SK185に。ブートストラップ回路は2SK246。簡素な定電流ダイオードで電流値は3.5mA。FETには1.75mAずつ流れる、前に作ったミニアンプの応用です。

2段目も差動増幅ですが、2SJ103と2SK74（2SJ75）の組み合わせ。この出力が3段目のノンカットオフ・バイアス回路に受け継がれます。ドライバー段である3段目は東芝の中出力MOS-FET、2SK2013/2SJ313のコンプリ。この石はゲート電圧を2V以上にしないと動作しないので、まだ動くかどうかは分かりません。

終段は日立の2SK213/2SJ76のコンプリですが、壊すのが怖いので、前段までの動作を確認してから取り付けます　(=o=;)





この基板はノンカットオフ回路のサブ基盤が帆立貝のように立っています。そこで、ボッティチェリのヴィーナス（アフロディーテ）の誕生を連想しました。この基板を載せたアンプは『ヴィーナスの誕生（La Nascita di Venere）』か『Aphrodite』に決まり　（；＾ω＾）

まあ、火を吹いたらヴェスヴィオス火山の噴火で滅んだポンペイ（Pompeii）になるかも　♪～(￣ε￣；)


2010年の『トリノ・エジプト展』の図録を背景に
なんともシュールで美しい　(^^)

三択クイズ 不良品の理由

読者に頼んで中国から取り寄せてもらった日立の中出力MOS-FET。2SJ78/2SK215がそれぞれ50個ずつですが、作ったばかりの基板に接続して選別しようとしたら、電源を入れた途端にヒューズが飛びました　(；´Д｀)


測定しやすいように簡易ソケットまで作ったのに　(^_^;)


左　2SK215　　右2SJ78

回路点検して悪いところも見当たらないから、ヒューズを2Aの小さいのにして再点火。今度は2SJ76のソース抵抗、33Ωが煙を吹いた　(ToT)

色々やるたびに、反対側の2SK213のソース抵抗も焼けた。それで、基板の初段から外して測定器にかけ、MOSの不良を見つける簡易測定をテスターで行い、ここでようやく2SJ78の不良に気が付いたのです。それは想像を絶する種類の不良で、使い方次第では動作するはず。不良なのに不良でない、不良でないのに不良。さすがは特亜のクオリティ。そこで問題　（；＾ω＾）

この不良の原因は以下のどれか？

1.中身がFETではなくトランジスタだった
2.中身がNチャンネルの2SK215だった
3.端子（足）の順番が間違っていた

この三択のどれでしょうか？

大アンプの動作確認

大アンプ（窪田式アンプ改）の動作確認が終了しました。リレー基板の動作確認後に日立のパワーMOS-FETを取り付けて、恐る恐る電源入れたらカチというリレーの入る音　ε-(´∀｀*)ﾎｯ



今回使用したパワーMOSは、イギリスのAuraの製品に使われていたもので、2SJ162/2SK1058という160V耐圧のものです。バイアス電流を100mA程度にしてテスターのDC（直流）漏れを見たら、何と、取り付ける前の中出力MOSで調整したのと変わりません。


リレー基板の配線
今回使ったリレーはMY2というピンの少ないもの
リレーが入るときの音が小さくてガチャンが好きな人には物足らないかも　(^_^;)

プラス電源で使うNチャンネルMOS-FETと、マイナス電源で使うPチャンネルMOS-FETは完全な対称動作ではなく、特にPチャンネルはバラツキが大きい。だから、プラスマイナスでバランスがずれて直流がスピーカー端子に流れる。MOS取り付け後の調整は絶対に必要なのです。


計測中

ところが、左チャンネルのテスターが0.2mAで動かない。右チャンネルは0.3mAからゼロに調整して撮影。市販のアンプは50mA以内なら合格ですから、これはパワーMOSの選別品がSクラスであることを意味します。朝鮮別品です(；´Д｀)　もとい超選別品です。

Auraのアンプは中身スカスカで軽いし、電源も弱くて、日本のメーカーに比べて割高ですが、これだけの選別品を使ったら高くて仕方茄子と感じました　🍆

日本のメーカーは物量投入で、ひたすらカタログ値を上げる。自動車でもアンプでも同じです。でも、イギリスのメーカーは思想が違い、質を重視。どちらがいいとは言い切れませんが、一般の人には質重視の方が使いやすいはずです。

大型スピーカーに繋いで出て来た音ですが、品が良くて艷やかで空間がよく出る感じ。セイシェルの波や鳥の声もリアルですが、電源が弱いので、同じパワーMOSの日立のHMA-9500Ⅱほどの圧倒的な力強さはありません。少しふらふらする感じで、ほろ酔い加減で聴くとちょうど良さそう　（；＾ω＾）

これでテストは完了なので、あとはケースに収める工程。これも結構大変な作業で、ケースを1個買ってきて、実際の寸法に合わせてみないと加工に出せません。


モーツァルトのラウダテ・ドミヌムのソプラノが美しく鳴る

16:40　追加
リュック買った　(^_^;)


ポケット少なくて使いにくいけど軽い　^^;

リレー基板の注意事項

基板にミスが見つかった　(ToT)

まず、穴あけの追加。リレー駆動ICのμPC1237Hの3番ピンと0.022μFのフィルムコンデンサーがつながらないといけない。このコンデンサーを省略している市販アンプがあるので、3番ピンからパターンを引っ張ってくるのを忘れてしまった　(=o=;)


パーツ面
μPC1237Hの印字面が右で1番ピンは下になる




パターン面

新しく開けた穴にフィルムコンデンサーの足を1度くぐらせて3番ピンにハンダ付けする。

それから、以前の画像では100kΩの半固定抵抗（トリマー）を穴を間違って取り付けていたので修正。いずれにしても、狭いので小さなトリマーの方が良い。今回使ったのは1回転なのに高いから、取り付けられるのなら安いので。なお、説明書では22kΩ抵抗で代用できるようなので、取り付け前に22kΩにしておく。

このリレー基板は、NECのμPC1237というICを使うもので、このICも生産中止品の宿命として海外製のセカンドソースが流通しています。本来はスピーカーを過大入力から守る過負荷検出も使えるのですが、過負荷検出にはメイン基板にトランジスタの追加が必要で、今回は省略してあります。

過負荷検出回路はシンプルなのですが、自作アンプでの製作例も少なく、今回の基板作りではスキルが足りなかった。メイン基板に空白が多いのは、この過負荷検出回路を載せるスペースです　(^_^;)

リレー基板は別電源が必要で、秋月や海外から安いキットが購入できます。秋月のは、設計ミスで足の太いブリッジダイオードが使えない。また、電源が12VならリレーもDC12V用で良いのですが、トランス2次巻線がAC24Vなので、DC24V用のほうが作りやすい。これについては実装の時に書きたいと思います。

この基板のソケットで使えるリレーは、OMRONのMY4かMY2のシリーズです→オムロン。4はピンの数が2倍。ピンの形状もいろいろで、プリント基板用は02タイプとなっています。でも、これが手に入りにくい。一番手に入りやすくて何十年後にも生き残っているのはプラグインタイプのはず。それで、ソケットを使って、どちらのタイプも使えるようにしたのです。もっとも、リレーは接点が汚れたら交換が必要で、それで交換式にしたという側面もあります。ソケットから外すときは、マイナスドライバーの薄いのを差し込んで、少しずつ捻れば大丈夫。




オムロンの他に松下や富士電機やタカミザワに互換製品があり安い

それから、リレーの出力形式には2Cタイプを使います。リレーは電磁石で接点を切り替えるもので、電磁石がオンになる前に出力1に接していて、オンで出力2に切り替わるのが2Cタイプ。

2Cを使えば、リレーがオフの時はヘッドフォン出力、リレーがオンの時はスピーカー出力と切り替えることが出来ます。切り替えは電磁石の電力をスイッチで切ることで行います。市販のアンプは2Cタイプを使っていても片方の接点は遊んだままです。


大きなスピーカーでステレオの両チャンネルの音出しテスト

大アンプ パーツ取り付けの注意事項

メイン基板のステレオ分が出来たので、バラックのテストボードも改良。大型のヒートシンクと、リレー基板も配置できるように変更しました。まだ組立途中ですけど　(~_~;)


リレー基板を固定し、電源の配線を左右基板に振り分ければバラック完成
ターミナルは、プラス電源、マイナス電源、アースのそれぞれが2本取り出せる

このバラックはそのまま、基板ができた人のテスト用に使ってもらいます。自分の作った基板がちゃんと動作するかどうか、LR基板とリレー基板だけ自分のものにしてもらう。トランスと電源基板はこのまま。

ちなみに電源基板は次のような設計思想。まさか、穴の位置を垂直にしか見ないとは思わなかった　(=o=;)



パターン面から見て
掲示板は、その2にしたので以降は( ﾟдﾟ)ﾉ ﾖﾛ

メイン基板は、いくつか注意事項があります。まず、2SJ103/2SK246は向きがシビアです。一般に、J-FETはドレインとソースが同じ動作します。2SJ74/2SK170などは、マニュアルでは左からドレイン・ゲート・ソースとなっていますが、実際の動作はソース・ゲート・ドレインにしても変わりなし。だから、製作記事でもデュアルFETの2SJ75などのように印字面を向かい合わせにして問題なし。逆に背中合わせにしても問題なし。ゲートだけを間違わなければ良い。

しかし、2SJ103/2SK246は、逆向きに取り付けると電流値が大きく変化します。マニュアルに記載されているように、左からソース・ゲート・ドレインとなり、印字面を向かい合わせたり背中合わせにすると動作がおかしくなるのです。前回までの基板の画像は、間違ったままだったので破棄してください。

変更点はもうひとつ。今回は、2SJ74/2SK170を初段に、2SJ103/2SK246をカスコードの屋上屋に変更しました。2SJ74/2SK170の方が音が良いと思うからです。カスコードは音質とは直接には関係なく、貴重な2SJ74/2SK170をカスコードにするのはもったいない　（；＾ω＾）


1枚目の基板も2SJ74/2SK170と2SJ103/2SK246を入れ替えて、さらに2SJ103/2SK246の向きを合わせた

ということで、画像を見てもらえば分りますが、向かい合わせになっているのが2SJ74/2SK170です。最初に作った基板では、2SJ74ペアは2SJ75になっていますが、中身は同じです。


2枚目の基板とリレー基板
リレー基板は24Vの電源を別途必要とするが、スペースは取らない
リレー基板の可変抵抗（トリマー）は向きが逆で調節しにくい
上から回せるタイプに変更しないと　(=o=;)

それから、抵抗を取り付ける時の注意点。測定に使う抵抗は、クリップがつかみやすいようにします。1枚目の基板はつかみにくくて測定に手間取った。また、2SJ74/2SK170の下に47kΩの抵抗が収まるのですが、接触しないように注意が必要です。1/4Wだから、1枚目基板の片方のように抵抗そのものをダウンサイジングする方法もあります。

テストが上手く行ったら、この基板3枚は参考作として、回覧で見てもらいます。作業の早く進んでいる人からですね　^_^;

大アンプの抵抗値の変更

窪田式アンプ改は大アンプと呼ぶことになりました。大ピラミッドみたいでｶｺ(・∀・)ｲｲ!!からです。

バラックで組み立てて調整してみたら難しい。どうも、窪田氏が「このままの回路で±45Vは大丈夫」と書いていたことを鵜呑みにしすぎたようです。初段のJ-FETに流れる電流から計算しないとダメぽい。

初段に使うJ（ジャンクション）-FETは電流値のランクがあり、小さい方からY,GR,BLと分類されます。しかし、窪田氏が想定しているのはBLランクのIDSSが5～7mAらしい。IDSSとは、バイアス電圧（ゲート・ソース間電圧）ゼロの時に、ドレイン-ソース間に流れる電流値です。大きいほど増幅率も大きくなり、ハイゲイン（高利得）になります。


2SK246BLのIDSS

僕が組み立てた基板は、初段の2SJ103BL/2SK246BLのIDSSが3.5mAと小さいものでした。この結果、窪田氏の回路では二段目の2SJ313/2SK2013のゲート電圧が不足します。

2SJ313/2SK2013は、通常の石が0.7V前後で動作するのに対し、2Vを超えるバイアスを掛けないと動作しない。しかも、一度動作すると少しのバイアス変化に過敏に反応し、0.2Vのバイアス電圧増に20mAも電流が増加します↓　(~_~;)



ただ、このような特性はマイナスではなく、音楽信号の微妙な増減に大きく反応するのでダイナミックレンジの大きな音になります。

それで、初段の2SJ103BL/2SK246BLをIDSSが9.5mAと大きくしてみました。というのも、このクラスが一番コンプリペアが取れたから、これが読者の使うランクになるからです。ところが、電源電圧が35.4Vと大きいこともあり、2段目が35mA～48mAと電流が流れすぎてチンチンに熱くなり危険。何とか2段目のバイアスを下げないと　(=o=;)

2段目のバイアスを下げるには、初段の2.7kΩを小さくする方法があります。2.7kを1.5kにすれば、初段の電流が2.5mAまで下がるからです。でも、せっかくIDSSの大きなデバイスを使っているのだから、角を矯めて牛を殺すようなことはしたくない。ということで、2段目のソース抵抗220Ωを560Ωにして、上下バランスをとる500Ωのトリマー（半固定抵抗）も1kΩに変更して実験。


抵抗値の変更後（電源電圧も35.4Vと大きくなっている）

この結果、2段目電流が14mAまで下がり、窪田氏の設計と同じになりました。これで安心して、ドライバー段の2SJ76/2SK213まででスピーカーを鳴らしてみたら、歪みもなくてセイシェルの波の音もリアル　ヽ(^。^)ノ

ということで、初段のIDSSが9mA～10mAの人は抵抗値の変更が必要。5mA～7mAの人はオリジナルのままで行けそうです。変更の必要な人には560Ωと1kΩトリマー2個ずつ送るので、その他は取り付けて構いません。


パーツ面から見た配置
入力抵抗の10kΩは11kΩに変更して配布済み
測定で使う抵抗はテスターのクリップでつかみやすいように取り付ける
実装画像はあとで追加予定

なお、2SJ103BL/2SK246BLと2SJ74BL/2SK170BLのどちらを初段して、どちらをカスコード側にするかは好き好きとしか言えないような。2SJ74BL/2SK170BLの特性の揃ったのがあって、IDSSが5mA～7mAなら、こちらを初段に使ったほうが良いかも。ちなみに、ウリの実験機は2SJ74ペアの代わりに、前のミニアンプ製作で不評だった2SJ75（中身は2SJ74ペア）を使っています　（；＾ω＾）

窪田式アンプ改の電源の制作～その2

昨日の続きです。今回は、トランスと整流回路を仮組してみました　（；＾ω＾）

見ての通りのバラックですが、これには理由があるのです。というのも、使用するトロイダルトランスの注意書き（とは言っても他機種ですが）に、「トランスを固定する太いボルトとアンプの金属ケースが接触しないように」とあるからです。わかりにくいですが、中心のボルトと四角いフレームは接触しているので、このフレームを含めてケースから絶縁しないといけない。



このような理由で、木の板に固定したほうが安全なのです。


バラックの全体


実際に使用するメガネソケットとトランスの1次側の2本の配線


メガネソケットからヒューズホルダーへの配線


ヒューズが見つからなかったので、短絡して測定しているところ
配線が邪魔なら基板のパターン側にケーブルを差し込んでハンダ付け汁
ちゃんと±35.4Vが出ている

上の配線は「アンプSHOP ミズナガ」の整流回路の説明が分かりやすいので、図に書き加えてみました↓


配線の色分けは、トロイダルトランス 0-24V-48V 2A「HDB-80(L)」に従った

トランス左の1次側が家庭のコンセントのAC100V
2次側 0-24V-48Vということは、交流の24Vを中心にして上に24Vで下に24Vと同じ
交流24Vの1.42倍が得られる直流＝DC電圧
0-24Vのトランスを2つ重ねても同じはず（試したことはない　( ｰ`дｰ´)ｷﾘｯ）

このように、仮組みしてのテストは成功。計算より1V高く出ていますが、これは整流ダイオードの効率が良いためです。古い製品と違って、最近のものはロスが少ないですね　(；・∀・)

トランスの2次側は3本で、黄色がアースになります。ブロックコンデンサーの中点に接続します。僕の感覚だと、アースは色分け時にグリーンなので、ここは注意が必要です。黒と緑はどちらも交流入力に接続するのでどちらでも良いのですが、深く考えないで画像のようにしました。

仮組みでの注意として、基板を固定する両面テープ式のテペットは、実に剥がれやすいので、ネジやドリルに絡まってきます。ネジ止めではなく両面テープが推奨。ヒューズホルダー固定用の1個しか送ってませんが、このテスト段階だと基板裏を梱包用の剥がれやすい緑のテープで覆い、適当に固定するだけでテストできます。必要な人は購入してください。

窪田式アンプ改の電源の制作～その1

主要なパーツの発送が終わったので、製作編に入ります。足りないパーツは年末でメーカーの出荷がないなど、足りない理由があるので、揃えることよりも手懸けることを優先にすること　(゜o゜;

電源基板は日立のHA-7700電源基板の応用で小さくしたものなので、実際に作ってみたら、ただ小さくしただけではパーツの収まりが悪いと気が付きました。ブロックコンデンサー（大きな電解コンデンサー）と並列に入れる小容量（0.33～2.2μF）のフィルムコンデンサーの足が届きません。


基板の表、パーツ側～もっとパターンを外側に張り出させればよかった
今回はイギリスのAuraというメーカーのアンプから取り外されたルビコンの中古品を使った
ルビコンが良かったわけではなく、Auraは日立のMOS-FETを使っており、AuraのMOSが安くヤフオクに出ていて、おまけに付いてきただけ　(^_^;)


ルビコン（Rubycon）は日本のメーカー
オレンジは岡谷のVコンで高級フィルムコンデンサと比べると差がある
整流ダイオードに並列のフィルムコンデンサーはパナソニックメタライズドポリエステルフィルムECQEシリーズ 0.1μF

それで、基板の裏から取り付けるのがベター。ということで、1mmφのガラス繊維チューブを足に被せて取り付けてみました。


裏のパターン側

Vコンを使っているところは、高級コンデンサーならいろいろ使えます。例えばムンドルフやシズキなど　（＾ω＾）

MUNDORF Mcap630v-1.00
http://dp00000116.shop-pro.jp/?pid=514755

ASC　X335　400V DC　1μF　10%
http://www.kaijin-musen.jp/54_3114.html

安いところではジェンセンではなくデンマークなのでイヤンツェンなど
　ｲﾔ━━━━(*´∀｀)━━━━ﾝ!!!!

JantzenAudio Z-Standard Cap 1.0μF
http://dp00000116.shop-pro.jp/?pid=27413244

海神無線フィルムコンデンサー

整流ダイオードはカラーの色分けしてあるほうが頭（カソード、＋側）で、頭と頭がくっついている方がプラス電源。尻と尻がくっついている方が－電源。頭と尻がくっついている2ヶ所がトランス2次の交流となります。24Vの交流をつなぐと、±33.5V程度の直流（DC）電圧が得られます。

実際にトランスと接続するときは、安全のために1次側の100VACにヒューズホルダーを介して、4Aヒューズを入れることになります。これは次回に説明しますので、まずはここまで作ってください　(^=^;

なお、2SJ76/2SK213はe-Bayで耐圧の高い2SJ78/2SK215を50組注文したので随分安く手に入りそう。届くのは年明け　(=_=;)

御支援への御礼

21日にエフライム工房の口座をオープンにして、読書料や寄付のお願いをしたのですが、会計が驚くほどの金額が集まって、さっそく秋葉原にアンプのパーツを買いに行ってきました。この場を借りて御礼申し上げます。大口が三名ほどあったとか　（；＾ω＾）

アンプ1台にかかる費用は安いものではありませんが、特別に高価というわけでもなく、毎月積み立てれば完成する規模です。でも、パーツを個人が集めるには経験不足だし効率も悪い。そこで、僕が購入したり、ストックしてある中から分配することになります。一人分はそんなでなくても、10人を超えると流石に負担が大きい。正月前にまとめてパーツを送りたかったので、今回は特に助かりました。

13時過ぎの特急に乗って、秋葉原のあちこちで買い物して、昼ごはんも食べずに本厚木へ戻り、メンチカツサンドを1個買って、それを食べながらパーツの分別。18時過ぎに注文したパーツが届き、その中から2点ほど出して、集荷に出す3名分に慌てて追加。クロネコのお兄さんを待たせているので焦った　(=o=;)

その後は、一緒に届いた、会津の読者が送ってくれた、e-Bayの購入品の2SJ103というFETを出し、さっそく選別機で選別。結構ペアが取れました　(^o^;)

問題はその後。2SJ103とコンプリメンタリーを形成する、2SK246とマッチングを取る作業が大変。誤差3%なら特に優秀。若松通商などでは誤差5%で売っています。

この作業がなぜ大変かというと、計測した時の室温などで誤差が出るからです。今回はテスターの電池を交換した後で、前に計測したのと違ってしまう。それで、マッチングの摺り合わせの時に、前に計測したものも測り直さなくてはならない。

このような苦労をして、ようやく4人分×ステレオの8組のコンプリ・ペアが取れました。2SKを2個のペアと、2SJを2個のペア、計4個の数値が3%から5%以内に収まる。ペアでコンプリ（上下対称）だからX字ともダイヤモンド回路とも言います。見た目も綺麗だし音も良いのですが、選別が大変なのです。


初段の部分（2個ペア×4段で8個の黒いFET）


回路図の赤く塗った部分がペアコンプリ
内の作動増幅回路部分がペアコンプリでその上にカスコード接続のペアコンプリが重なる
この基板はプラス電源とマイナス電源が回路図と逆です

選別が終わって時計を見たら、家を出る時から11時間も経過しています。小田急特急に乗っている間だけ休憩みたいなもの。やはり、無理したので体の赤斑が酷くなっていました。

2SJ103と2SK246はアンプ回路の初段に使うのですが、これらのJ-FETは耐圧が低くて高い電圧がかけられません。そこで、カスコード接続という手法で、FETやトランジスタの屋上屋を架し、耐圧と特性向上を図ることになります。が、ここでまた問題点。

カスコード接続に使用する石は2SK170と2SJ74が指定されているのですが、これらはディスコンで手に入りにくい。ペアもコンプリもなかなか取れないから、ペアコンプリなんて無理ぽい。仕方ないから、トランジスタで代用するしかない。

トランジスタで代用する場合、日立の2SA872A/2SC1775Aが使用可能。こちらもディスコンですが、まだ手に入りやすいかも。2SK170/2SJ74は東芝（岡山シーガルズの前身）なので、日立リヴァーレには2SA872A/2SC1775Aの方が良いのかも。終段のMOS-FETは日立製を想定だし　(^=^;

ということで、もう2SK170/2SJ74を配っている読者に対しても、2SA872A/2SC1775Aへの変更を求めるかもしれないのでハンダ付けはしないで待つこと。2SK170/2SJ74も海外のセカンドソース（ライセンス生産品）が安く出ているので、こちらでペアやコンプリが取れれば使いますけど。いずれにしても来年になりそうです　(_ _;)

窪田式オールFETプリメインアンプ MJ無線と実験1999 3月号

バレーボールの日立リヴァーレの高校内定選手が1999年生まれのノストラダムス世代と書き、その中でも窪田選手が製作中の窪田式アンプにシンクロしてビックリ。ところが、調べてみたら、何と『MJ無線と実験1999 3月号』に掲載されていたので2度ビックリです　＼(◎o◎)／！

窪田式オールむFETプリメインアンプ　MJ無線と実験1999 3月号




終段MOSが東芝の2SK1529/2SJ200になっているが、日立の2SK1056/2SJ160を予定
モデルチェンジ版の2SK2220/2SJ351でも良いが古い方が音が良い

















いずれも画像だけ表示で拡大して見てください。制作しているのはプリメインアンプのうちの逆相メインアンプの方だけです。プリアンプは基板の変更が必要で、そのうちパターンを作ろうかと思っています。

読者が制作するのに参考なると思って掲載したのですが、パーツがディスコンばかりで手に入りにくくなっています。特に、温度補償用の日立製ダイオードは必要数の半分も入手出来ませんでした。もっとも、絶対に必要なパーツではなく、LEDで代用すると光ります　(；・∀・)

この窪田式アンプ改はノストラダムス世代がデビューする黒鷲旗の頃には完成していると思いますが、晩年の窪田氏は、相対性理論は間違っているという本を書いて、MJ誌ともトラブル起こしてアンプ設計から隠居。噂では亡くなったそうですが、アンプは作りやすくて音が良くて、初心者向き。

マニアのネットでの製作記事は、調整がシビアで発振しやすくて、目の玉が飛び出るほど高価な部品を使う金田式アンプが圧倒的に多いですが、窪田式は調整などの追い込み方が甘いだけで、回路的にはシンプルで分かりやすいと思います。自分も早く組み立てて読者の参考にしてもらわないと　(_ _;)

本格アンプ制作の連絡事項

SNSに掲示板を立てたので、ちゃんと見ておくように　(；・∀・)

合宿に参加しなかった人でアンプを制作する人は掲示板で基板を申し込むこと　(^^)

春の試聴会は制作したアンプの聴き比べとなる予定　(~_~;)

今回はパーツも多く、電源から作るので時間もかかる。基板の穴あけは早めに済ますこと。穴あけが終わった人にはストックのパーツを配布する。

電源トランスとリレーのICは読者の一括購入を配布してもらう。ケースはまとめて注文すると加工費が安くなるので、2月には発注予定。工程の進み方が早かったら1月には発注。

週末の日立大会で会計と合流するので、その時にはもう少し細かいところまで煮詰められるかも　（；＾ω＾）

Amazonでウリにおすすめ　(￣д￣)ｴｰ

新作アンプ～自作アンプの集大成

HMA-9500Ⅱ 4号機の修理が終わったので、自作アンプを本格的に設計してみることにしました。ミニじゃないから電源から作ります　（；＾ω＾）

とは言っても、女性読者が作れる簡単さも大切。留意している点は以下　(^^)

1.市販ケースを使って美しく、デザインはシンプルに
2.保護回路を組み込んで安全に
3.基板から作ってアッセンブリーを合理的に
4.パーツもIllustratorで作ってパーツ配置に齟齬が出ない設計
5.ヘッドフォン端子を設けるかも
6.入力切り替えスイッチで3-5系統使える
7.オールFETアンプで音は繊細に美しく

タカチのヒートシンク付きケースを想定しているので、終段のパワーMOS-FETはサイドのヒートシンクに固定します。MOS-FETの足はメインアンプ基板に直付けできるはず。これだけで作業効率が何倍も上がります　(；・∀・)


図ではMOS-FETが寝ているけど、実装は足を曲げてヒートシンクに密着させる
タカチ　HY 99-28-23SS　W330mm H99mm D231mm

保護回路基板は一枚で良いのですが、Lチャンネルの故障もRチャンネルの故障も一緒くたで動作してしまうので、LR分けたほうが故障時に分かりやすい。ただ、ガンガン鳴らすアンプではないので過負荷検出は省略。

保護基板一枚だと、空いたスペースに電源のコンデンサー基板を増やせるので、LR独立電源になります。その他、リレーやLED用の電源基板も収まるはず。

以前に作ったミニアンプ基板も使えます。その時は、中央のバーチャルアース回路の電源部は必要ありません。ケースがスカスカになるので、幅は330mmから230mm程度に狭く出来ます。トランスを小さくすれば高さも88mmに低く出来る（脚除く）　(・。・;

費用は正確には分かりませんが、ケースと加工賃が一番高くなります。加工は一台だけだと高くなるし、フロントパネルにアクリル使うとコストもアップします。これから煮詰めていかないと　(~_~;)

HMA-9500Ⅱ 4号機の修理

ようやく終わりました　（；＾ω＾）

今回の9500Ⅱはロットの初期のタイプで、複数回の修理歴がありましたが、素人が石の交換で済まそうとして動かなくなったものと思われます。Lチャンネル基板はパターン剥がれが3ヶ所と重症。切れかかっているヒューズ抵抗も多かったし、パターン剥がれの部分から煙が出たのでは　(；´Д｀)


黄色い塗りつぶしがパターン剥がれのあったところ（補強済み）
抵抗やトランジスタが焼けた所の近くはパターン剥がれを疑う


修理後のLチャンネル基板
大きな黒い電解コンデンサーがオーディオ用のMUSE
トリマーの下駄とモデュールも見える

Lチャンネルはノンカットオフ回路のモデュールも怪しくて一度交換したのですが、調整前に元に戻してみたら動いたのでそのまま。でも、いずれは交換したほうが良いかも。


Lチャンネル基板裏
パターン剥がれの部分は補強

Rチャンネルは終段のMOS-FETが全部交換されていました。抵抗切れもあったし、やはり発振かなんかで終段のMOS-FETが死んだのかも　(T人T） ﾅﾑﾅﾑ


Rチャンネル基板裏


クリーニング前の入力切り替えスイッチ
洗浄して磨いて、スライドピンを内と外で入れ替える（回路は外しか使ってないし）

古いアンプは基本的にパーツの交換が良いのですが、無駄に計測したために古いパーツを捨てることができなくなりました。例えば、中央の整流回路基板ですが、手前内側の黒い電解コンデンサーの容量が揃っています。4個のうち3個は誤差も少ない。誤差の大きめのものでも定格値は維持しています。これを他の3個に合わせて、前の取り外し品から応用しました　^^;


Lチャンネルのノンカットオフ回路モデュールも元に戻した
調整中に一度バイアスが不安定になったので交換するハメになるかも

高級なラムダコンデンサーも容量抜け無し。古いパーツ全交換の必要もなさそうだし、メイン基板の電解コンデンサーをオーディオ用のニチコン製ミューズ（MUSE）にする程度。いつもの高級なシルミックⅡより安いですが、こちらの方が好きというマニアも多く、さしずめミューズの女神アンプというところです　(^_^;)


Lチャンネル調整中
多回転型トリマーは直流漏れをゼロにしやすい


完成、中央手前の銅箔貼った電解コンデンサーだけ松戸の取り外し品
テープ貼っているのは容量を計測して書き込むため

僕にしては最小限のパーツ交換ですが、トリマーを多回転にしたり、ディップマイカコンデンサーを全部外してﾋﾟｺ( ﾟдﾟ)ﾋﾟｺメーターで計測したり、手抜きはないので満足しています。ただ、2SK135と2SJ50のコンプリは精密検査してみないと壊れているかも。少なくともオリジナルと思われるLチャンネルの石とはコンプリとれなかった　(=o=;)

ノンカットオフ回路組み込みパワーアンプ基板の制作

ようやくパターンとパーツ配置のデザインが出来ました。100×75mmという小さい基板に部品を満載。基板作成ソフトでは無理なレイアウトかもしれません　（；＾ω＾）



今回は異様にこだわりが強くて、小型ヒートシンクのサイズや取り付け穴の位置も考慮してあります。完成度が高いので、テストで煙を上げなかったら誰にでも作れます。もっとも、パーツの数がミニアンプの倍はあるので、それなりに作るのは大変かもしれません　(・。・;

図を見てもらえば分りますが、初段と2段目はトランジスタ（FET）が二階構成になっています。これは、電源電圧を高くしてもFETが壊れない＆歪が小さくなるカレントミラーという回路を使っているからです。小型のFETは24Vくらいしか電圧がかけられないので、2階にすることで耐圧が倍になる。

初段の上側のFETが背中合わせになっているところは、カスコードブートストラップ回路と呼ばれます。僕もよく分かっていないのですが、映画の「パイレーツ・オブ・カビリアン」に出て来たウィルの父親の名前がブートストラップ・ピル。和訳では靴紐のビルと呼ばれていましたが誤訳です。踵のファスナーのツマミがブートストラップなのです。

初段と2段目は差動増幅回路の基本形。ここから3段目のドライバー段に信号を送るのですが、日立＝Lo-D（ローディ）工夫をこらして、終段のMOS-FETを歪のない回路でドライブ。MOS\FETのプラス側とマイナス側が重なる時に、歪の出にくいAクラス動作をさせているのです。

ドライバー段は東芝の中出力MOS-FETのコンプリ。終段は日立の2SK213と2SJ76のコンプリです。出力は3W×3W程度と小さいですが、電源を別に作れば繊細に朗々と鳴るはずです。


こちらはHMA8500のパーツ配置に合わせてモデュールを9ピンにしたタイプB

ということで、これが入るケースを探す必要があります。メイン基板二枚と、保護用のリレー基板一枚。それに30Vから45Vと取れる電源が必要です。ヒートシンクの大きい物が入れば、大出力MOSを積んでガンガンと鳴らせます　(；・∀・)

ノンカットオフ回路検証基板の設計

今日は海老名に行ってきたので7月に気になってたものを撮影。アイコンとして置いているそうで7月と同じもの　(^o^;)





日立 HMA-9500Ⅱの修理再開→ノンカットオフ回路モデュール制作→自作アンプに応用したくなる→動作検証基板の設計→他機種と回路比べる→弟分のHMA-8500と違う　Σ(ﾟдﾟlll)ｶﾞｰﾝ

→検索すると、もっと弟のHA-4700にも回路使われている→外国の動画で回路図発見　（＾◇＾）→スゲー単純化されてるし←今ここ　(；´Д｀)

と横道に逸れまくって、肝心の修理が進まない orz

ということで、少し説明。ノンカットオフ回路とは、プラス側のトランジスタとマイナス側のトランジスタの継ぎ目を無くすもので、スイッチング歪やクロスオーバー歪が小さくなって音が良くなるとされる回路です。ただし、メーカー品はローコストになるほど音が悪くなるように作られているので、余り恩恵はないような。だって、ローコストで音が良かったら上級機の存在価値がなくなるでしょう。AKBだって、同じブスをメイクで差別化してランクしてるだけ　(^_^;)

ノンカットオフ回路とは、音楽信号の変化にバイアス値を同期させて上げ下げさせる回路で。検出回路とノンカットオフ回路で構成されます。HMA9500Ⅱの場合は、HMA9500にノンカットオフ回路を乗せたもので、メイン基板はドライバー段を増やす程度の変更で済ませています。

しかし、弟分のHMA-8500は新規設計で、モデュール部分も最初から基板に構成されています。ところが、HMA9500Ⅱのモデュールと配線が違う。たった2ヶ所ですが、これが回路図の間違いなのか、このままで良いのか分かりません。8500のジャンク基板があるので調べれば良いのですが、腐海を探すのも大変　^_^;

取り敢えず、それぞれの違いを画像にしてあります。自分用のメモです。実験基板が成功したら、読者に作ってもらうのもいいかも　(；・∀・)


HMA-8500回路図からノンカットオフ回路を抽出したもの
丸数字はモデュールのピンの番号
1番ピンと7番ピンの位置が違う


HMA9500Ⅱモデュールと同じ配線にしたもの
Q753とQ756のコレクタから出る線の行き先が違う
赤と青の太い線がHMA9500Ⅱと同じ配線
1番ピンと7番ピンはドライバー段の入力につながる


HA-4700の場合
モデュールのトランジスタから2個少なくなっている


設計中のパターン
パーツの定数は変更される


このモデュールが上の基板の中央に入る

Hitachi HA-4700 Amplifier Repair - Part Two
https://www.youtube.com/watch?v=GuyJjAbi7tY

日本では見向きもされないローコスト品を丁寧に修理する様子は凄いなと思います。それだけジャパンブランドが偉大だったのです。ローコストだからとジャンクにしていた自分も反省しないと　(_ _;)