DSP FMラジオキットを作ってみる 300円キット hex3653

Amazonで300円でした。

あまりに安かったので、そのうち作ることもあるかな、くらいの気持ちで買ったものです。

最近、電子工作熱が上がっていて、何か作らないと、、落ち着かない、状態になってまして、、

なんか、中学の頃に戻ったみたいです。

このキット、本体は、ちっちゃなIC、これ一個で、すべて賄う感じです。

すごい世の中になったな。と、感慨深いものがあります。

この小さなIC を基盤にハンダづけするには、ちょっとしたこつがあります。

予め、基盤のIC が載るところに、レジンを塗っておきます。そう、ブローチに使うアレです。百均で売ってます。

位地ぎめしたら、紫外線で5分くらいでかたまります、そうしたら、足にフラックスを塗って、注意深くハンダしていきます。レジンで固定されてるので楽勝です。

回路図とかは、入ってないので、ネットでググりつつ作成します。作った人のブログが結構ヒットします。なので、あまり迷うことなく作れました。みんなありがとう。

とりあえず、普通に部品をつけて動作確認してみます。

ちゃんと聞こえますねぇ。出力カップリングコンデンサが標準だと100μFなので、これを増量すれば、低域がもっと豊かになるそうです。
自分が使っているイヤホンで聞いてみましたが、そんなに低域が少ない印象はありませんでした。このままでも良いかな。ハイインピーダンスのものを使っているのでそのせいでしょう。100Ω程度の、イヤホンとヘッドフォンを常用してます。

むき出しのままでは、あれですので、何かケースに入れるようにしようかな。。。
タカチのこのケースが大きさ的に入りそうです。

と思ったのですが、、、せっかく、単三電池2本分の大きさしかないのに、ケースに入れると大きくなるなぁ。ネットでググったらフリスクのケースに入れている人がいました。

どうせなら、その位の大きさに収めて携帯したいものです。
別の人は、電池ケースの裏に基板をビス止めしてる。。。。

そう、これ、自分もちょうど載るからそこにとめちゃえばって思っていました。

プラスチックビスで留めてみました。

こんな感じです。

うーん、これでもいいのですが、ポケットに入れた時に部品がむき出しだと、さわってしまってそのうち壊しそうです。
そうだ、アクリルを上にのっけてしまおう！アクリルなら工作も簡単そうだし。

百均にいってみました。あいにく、アクリルボードはなくて、代わりにPPシートがありました。2mm厚のものと、スチール定規、カッターを買ってきました。
あれ、これってキットの値段より高い！？（笑）

こんな感じで上にかぶせればカバーになる。
あんまりかっこよくは無いけれど。。。。
ここで、問題発生。
電解コンデンサの高さが微妙に高い。。。。ので、タクトスイッチが押せない。
付属のLEDが大きすぎて扱いにくい。。。
電解コンデンサは、寝かせて。。。LEDは手持ちの3mmのものを使いました。

さて、工作継続。
本当は、タクトスイッチ少し浮かせてボタンを押しやすくしようと思ったのだけれども、この基板のスルーホール、はんだ吸取り器をもってしてもなかなか取れなくて、コンデンサなんて無理やり外したものだから、足が抜けて。。。あれーってな感じになってしまった。本気で途中で捨てようかと思ったくらい（笑）

出来上がったものがこれです。
これで、ポケットに入れても大丈夫。
スイッチとかボリュームを時々間違えるから、レタリングシート貼ってわかりやすくするかな。

トランジスタ差動ディスクリートHPAー2SC2240,TTA004,TTC004換装

このヘッドフォンアンプ、6月に作ったもの、ユニバーサル基板で作るの2台目のもの。

１台目はオペアンプにダーリントンバッファのもの。これを作った時はほんとに、何が何やら全然わからない状態で作って、なにせ、ちゃんとはんだこて使い倒したのって３０年ぶり以上だったので・・・・

構成は
アンプ部：JJさんのローコストトランジスタ差動HPAのデットコピー
電源部：ペルケさんのHPA、Ver４の電源部分だけをデットコピー

ようは、他人の回路をそのまま組み合させてもらっただけ。。。
このころは、定電流とか、差動増幅とか、バイアスとか、どうやって設定していくのか、まったくちんぷんかんぷんだったので、、、
マネするしかなかった。JJさんペルケさんありがとうございます。

オリジナルは、初段２SC1815GRで選別したものを差動増幅としていた。

これを、ディスコンになって値段が上がってきた2SC2240という高級なトランジスタに交換しようというわけ。このトランジスタ、hfeは高い、ノイズが少ない。繊細な音の再現が可能ということで、オーディオ用としては最適な石らしい。

ラッキーなことに、ほぼ、特性が揃っているようです。ここから、４つ選びます。

そして、銅テープを貼って、熱結合をします。

交換しました。！！！

１週間ほど、この状態で、音楽を聴いていました。

正直に言って、2SC1815とどう違うのか？？って言われると難しいですねこれが。。。

ただ、ヘッドフォンで聴いていると、もっとそのまま聴いていたいって思い。

そのまま、居眠りしてしまうことが多くなった気がします。

シルキーで聴きやすい音なのでしょうか？？

色々いじることに味をしめてきたら、今度は、最終段のトランジスタを変えてみたくなってきました。あとは、負帰還の所に入っている電解コンデンサ47μFをフィルムの4.7μFにしたらどうなんだろうとか。。何か変えたくてうずうずしている状態がしばらく続きました。

結果コンデンサは、変えずにいます。47μFと3.3kΩで直列CRの定数は約１.6Hz。これを４.７μFにすると約１６Hzまで上がってしまう。入力カップリングの定数は４.７μFと10kΩで3.4Hzなので、AC負帰還で低音の伸びが制限されそう。。

なので、今回見送ることにした。

まず一つめの2SA950をTTA004Bに換装

ということで、出力トランジスタを2SC2120,2SA950からTTC004B,TTA004Bへ交換してみた。TTC004Bのhfeは218,TTA004Bは198のものを使った。これ、秋月で買ったものなのだけれど、２回目に買ったものはTTCの方がhfe,300近くある。TTAの方は軒並み180くらいなので開きが大きすぎてコンプリにするのにはちょっと困ったもんだ。

４.7Ωの４つあるうちの３つまで3.3Ωへ交換

こんな時、電動のはんだ吸引器を買っておいてよかったと思う、部品交換が楽！！

出力抵抗の変更は、A級の範囲を増やすためにアイドルを２０ｍA程度から３０ｍAぐらいには増やしたい所。最終段の電流制限抵抗を４.７Ωから３.3Ωへ。

これで、３０分ぐらい電源を通してトランジスタをあっためると、アイドル電流は２７ｍA程度になった。まずまず計算通りだ。

あとは、またこの状態で、しばらく聴き込んでみることにする。

終段のトランジスタ、何か、、カッコ良い。。。ぞ

完璧に自己満足の世界。。。

YDA138基板によるデジタルアンプ 箱入れ

電子工作を復活して、最初に作ったのが、今年の３月にYDAデジタルアンプの箱入れだったりします。この時は、アルミケースに、アンプとこれまた、アマゾンで980円で売られていた、小型のUSBDACを入れて、パソコンに繋いで聴くというやり方だった。
これが、思いの他、澄んだ音がして、その時は本当に驚いたものだった。
それから、ハードオフでブックシェルフ型のスピーカーを手に入れて、重低音はでないものの、それなりに聴ける音で満足していた。

今回は、その第２弾！！
最初のものは、ノーマルのままでそのまま使って、今回はコンデンサを交換、ヘッドフォンアンプ部分も使えるようにする。ボリュームも、50kのAカーブのものにする。などして、いつも使っている、タカチのケースに入れて、他のと統一性を持たせようと思う。
手に入れた、YDA138基板。ノーマル。

入力カップリングコンデンサは2.2μFの電解コンデンサ。これをフィルムコンデンサにします。

秋月で150円もした！？PLMCAP 4.7μFにリードをつけて、丸ピンソケットを使います。

左側に二つある電解コンデンサは、ヘッドフォンアンプ部のDCカット出力コンデンサのようです。470μFが二つ付いていました。これを1000μFに増量します。右上の電源入力部のコンデンサも470μFでした。こちらは2200μFにします。

こんな感じになりました。あとは、ボリュームとイヤフォンジャックを外して、パネルまで、配線を引っ張ります。

ピンヘッダを切って必要な端子数にして付けていきます、2.5mmピッチなので、そのまま入ります。こうしておけば、後からいじるときにも取り外しが簡単で、メンテナンス性が良くなりそうです。

とりあえず、この状態で、音出しをして見ます。

近くにスピーカーがないので、ヘッドフォンを繋いで見ます。YDA138のヘッドフォンアンプ部はAB級で32Ω負荷で50mwの出力が得られるようです。

電源は９Vのトランス式電源アダプタを使いました。出力電圧を測って見たら、13.4Vくらい、、表記は９Vなのに無負荷だとそのくらいになっています。このボードは９V〜１５Vくらいまでの対応なので大丈夫でしょう。ラズパイDACの出力から入力してヘッドフォンで音出し。。

うわ、低音が、響く。。。いい感じです。

俄然、ケースに入れて使おうというモチベーションが上がってきました。

さて、パネルの加工です。パワーポイントでルーラーを表示させて、作図して印刷後、こんな風にパネルに貼って穴あけの位置決めをします。このくらいだったら、CADとか使わなくても十分です。

穴あけ、取り付け

前面のパネルはこんな感じに加工

LEDは、黄色のものが余っていたので、それを使うことにしました。

配線面はこんな感じです。

さてさて、肝心のアンプボードはどの辺に設置しましょうか。。。

ど真ん中にしました。

あとは、電源、スピーカー端子からの配線をターミナルブロックに結線して。

そうそう、この中華ボード、言われているように、どうやらL、Rが逆のようです。

ヘッドフォンでLRを合わせていたら、スピーカーと入力のシルク印刷のL,Rと逆になりました。ヘッドフォン部分を使わなければ、気がつきません。。。デジタルパワーアンプのみで使っていればシルク印刷の通りに入力、出力されるので気がつかないと思います。

　

こんな風貌です。

そうそう、ボリュームつまみを触ると、ブブーンとノイズが乗ります。

パネルがプラスチックなので、ボリュームのガワが接地されていないためです。

緑の線を使って、一点アースのところへ接続しました。

完成後の音出し感想です。

クリアで綺麗な音です。入力コンデンサをフィルムにしたのでその良い影響でしょうか。

左右の定位が少しボケているような気がしますが、、ボケているというか左右に広がっている？！

ヘッドフォンアンプでスピーカーを鳴らした時は真ん中に定位していたボーカルが若干左右に広がるような感じがします。気のせいかなぁ

しばらく聴いてみよう。

2021/03/07　追記

のちにこのアンプのグレードアップを行いました。

ラベル　YDA138

その結果、ボーカルが左右に広がるような違和感の原因が判明、高域にあった音の粗さがなくなりました。

これにより、常用するようになりました。

両電源アダプタの作成

中古屋さんで見つけたトランス式ACアダプタ
から割りしたら、センタータップ付きのトランスが入っていた。
なので、、これを使って、電源アダプタを使った±両電源を作ってみようと思い立った。

はじめは、交流で電圧を取り出して、アダプタの中には何も入れない予定だったのですが、見ているうちになんだか、整流回路と8200μFのコンデンサが入りそうだ、、ということになり、あれ、３端子レギュレータも入ってしまうんじゃないか？？ってことで、色々考えているうちに楽しくなってきた。

トランス式で20Vセンタータップでは、整流すると片側14.1Vになる、前回実験用電源の件があるので、試しにブレッドボードで組んでみてから、整流後の電圧がコンデンサの耐圧16Vを超えないか、出力はきちんと９Vでるかなどを試してみることにした。

整流後の電圧は、14.1V！！くらい。。。写真撮り忘れたからよく覚えていない。（笑）

計算通りだ。

出力電圧も、きちっと±９Vでる。よし取り付け開始！！

まずは、整流ブリッジダイオードと電解コンデンサー。

ギリギリ、詰め込み可能！！

そして、レギュレータ基板。。これがなかなか大変。切ったり削ったりして、なんとか入る大きさに加工。

アダプタからの引き出しケーブルに何を使っても交換できるように、一応XHコネクタで脱着可能にした。

頑張って押し込んだ！！

そして、無理やり！？ケースを閉める。

出力電圧は？？

ちゃんとでてるみたい、あとは負荷をつないで、どれだけ発熱するかだな。

ヘッドフォンアンプに繋いで、一日ほっといた状態で、ポッカリあったかい程度、なんとかうまくいった！。。。かな（笑）

結構、頑張ってスッキリまとめたんだけど、バラックと違って工作がほとんどわからないので、後からあんとき、上手くいったな、できたな。。の達成感！？が見えないのが難点といえば難点。。。

ヘッドフォンアンプ 外部±両電源を接続できるようにする

ヘッドフォンアンプで、そこそこスピーカーを鳴らせる事がわかった。

トランス電源からXH3ピンコネクタで繋いでいたけど、ずっとこのままのわけにも行かない。

なので、ケース外部から給電できるように、考えている。でも、なかなか丁度良い3ピンコネクタってないもんだ。

中でも良さそうなのは、マルツのマイクコネクタ、これならオスメス組で、250円程度

他のは、結構高かったり、扱いにくそうだったり、そもそも、3ピンコネクタで電源に使えそうなやつってあんまりない。ましてや、ケースにねじ止めできるようなものはもっと少ない。

で、考えていると、、、、

そうだ、DCジャックはそのまま使って、中点だけ、なんとかすれば、、、、

そう、こんな感じに

ねじを付けて、ワニ口クリップで摘む事に！

思ったより、これで良いかも。(^^)
と、内部もチョチョっといじって、電源スイッチを６Pに

これで、プラス側とマイナス側をオンオフできる。

仮想グランドを生成する基板がなくなったので、中はかなりスカスカ。。。

ケースに蓋ができて安心。
スイッチとLEDインジケータが使えるので、常用できる。
しばらく、これでスピーカーを駆動して、ミニミニワッターかな。。。
ミニミニといえども、、部屋で、ひっそり聴く分には十分な音量が得られる。。。
ミニワッター作成意欲がなくなってきた。。。

実験用トランス式電源の作成

ちまたの、オーディオ界隈では、電源はトランス式じゃぁないと。。。ダメ
とか
スイッチングからトランス式にしたら音が変わった。。
とか
やっぱり、トランスだよね。。。
とか

たくさん言われている
だけど、
トランス式にすると
図体がおおきくなって、ケースはどうすんのさ。。。
的なことで、いままで手を出さないでいた。

でも、やっぱり一度はトランス式のを聴いてみたい。
ということで、バラックで作ってみることにした。
使わないでストックしていた8800μFの電解コンデンサもあるしさ。

トランスは、前に地元のパーツ屋さんにあったのを使う。

20V、200mA センタータップ付き　SP-2002

3端子レギュレータを使ってお手軽に

こんな、配置にしょうと思う。

そうだ、レギュレータは６Vと９Vと交換できるようにソケット式にしよう。

ということでソケットを探す。。。

うーん、普通のやつだと、レギュレータの足がはいらない。。。

太めのがはいるやつじゃぁないと。

これなら、つかえそう。。でも、使うのは３ピン。。。

でも、大丈夫、糸鋸で簡単に分割できる。

回路図はこんな感じに

整流は、準電圧の低い1N5819を使った。どうやらこれはSBDらしい。

ノイズが少なく音にもいい影響を与えそうだ。

レギュレータの保護ダイオードもちゃんと？入れた。

きになるのは、、無負荷だと整流後の電圧が異常に高い。18Vを超えている。コンデンサの耐圧が16Vだから、オーバーしてるなこりゃ。。ダメだわ

けど、アンプをつなぐとちゃんと！？14V程度に収まる。まいっか。

あとは、負電源用のレギュレータ使うの初めてだったりします。

それで、データシートを確認すると。。。

１：Common、２：Input、３：Output

となっています。

そうかそうか、１はアースにつなぐやつだなぁ

と、ここまではよかったんだけど、

何を思ったか、正電源用の７８～のほうも、同じと思い込んで、電源継いだ途端にアチチになって。。。。ありゃりゃやばい。。。

時、すでに遅し。飛ばしてしまいました。。。

ちゃんと、正常に動作するまで、紆余曲折。。。。(-_-;)

ほんとうは、９Vレギュレータがで出力したかったのですが

レギュレータ飛ばしてしまったので、とりあえず手持ちの６Vので両電源のチェックをしました。

後日９Vのを買いなおして、さっそく、アンプのチェック時に使ってみます。

バラック状態で、方形波を入力してオシロで確認します。

電源の確認というよりは。

これは、パワトラ換装、アイドル電流調整時のアンプチェックね。

継いだのは、オペアンプ＋INVダーリントンバッファアンプ

最終段のパワトラは2SB772,2SD887のコンプリメンタリペアです。

なまったり、ひげなどのない、きれいな応答なので、大丈夫そうです。

とまぁ、アンプを弄るときにはプラスマイナス両電源が必要なことが多いので、今回作った実験用電源は、バラック状態だけど、役に立ちそう(^▽^)/

さてさて、音への影響はどうだったのだろうか、、と、心当たりといえば

なんだか、バラックでアンプにヘッドフォンをつないで音楽を聴いている時間がながくなったこと。心地良すぎて、しばらく聴いてると眠くなって寝落ちすることも。

構成は、ラズパイ＋I2CDAC(PCM5102)＋バラックHPA＋実験用トランス電源

Volumioが意外と使いやすくて、Spotifyとローカルをシームレスに検索、選曲できるし、なんだか、自分の持っているほかのやつより心地よい音がする。。。

電源のせいなのかなぁ。。。。やっぱり。。。