2019年3月22日金曜日

3代目 6DJ8 MiniWatter差動アンプの特性計測

3代目 6DJ8 MiniWatter差動アンプの特性計測

初めて、AnalogDiscovery2で特性計測をしてみた。
今までは、電圧をテスタで計っただけで、
設計図通りできていると思いこんでいました。

■今のところの計測の課題
①歪率の特性の調べ方がわかっていない。(FFTはできるが見方が分からない。)
②また、左右のChannelを同時に周波数計測をするとうまくいかない。

■周波数特性
(L-Ch)
(R-Ch)
  ほぼ、Lchと同等。

■セパレーション特性
 
 20-20kHzで78dBを確保している。

■ゲイン(帰還ゲイン込み)
 L:5.6倍
 R:5.6倍

■周波数帯域(@0.125W)  
 L:5~125kHz
 R:5~125kHz

■最大出力
(取り合えず5%出力低下時を記載)  
 L:1W(入力=550mV)
 R:1W(入力=550mV)
(出力低下が小な時点を記載)  
 L:0.95W(入力=500mV)
 R:0.95W(入力=500mV)

■歪率特性
 TBD(検討中)



2019年3月20日水曜日

ぺるけさんの BlueToothAudioレシーバーを作りたい

ペルケさんの以下のHPのDeadCopy品 BlueToothAudioレシーバーを作りたい

■ 一番乗りを目指す
 ペルケさんのHPのBlueToothAudioレシーバーのDeadCopy品の一番乗りを目指したが、既に完成した方がおられた。少し悔しい。でも、最初の製作記事は2019年 3月3日に記載されたから、そうだよなぁ。フットワークの良い人はすぐできちゃうよね。
「オーディオ自作ヘルプ掲示板」に 2019年 3月15日(金)09時06分50秒 に製作済みの投稿がありました。

■中国製 BlueToothAudioレシーバーボードの僕の印象
①ちゃちなボード
②ボードの裏面に油性の垢がついていた。清浄度管理した部屋で組み立てられたとは思えない。
③ボード自体が薄くて力を掛けるコネクタの抜き差しをするとと曲がってしまい作業に気配りが必要だ。
④ボード上のコネクタがガタガタについているので、コネクタの抜き差しがスムーズでない。(仮組立をする時に気になる。組立て完了すれば問題はない。)。
⑤電解コンデンサのメーカーはあまりお目にかからない。(適当な耐久性があれば、問題がある訳ではない。)


購入したボード



■ペルケさんのHPの指摘内容を抜粋
①この基板は、amazon.co.jpで「Bluetooth レシーバー ボード」で検索して画面をめくってゆくとやがて複数の出品が見つかると思います。中国製のもので、グレーの心許ない緩衝材付きの袋に無造作に入っており、マニュアルや解説書のようなものはなく、基板とケーブルがポロリと出てきただけの実に不親切なシロモノです。CSRA64215を乗せたBluetoothモジュールに電源部やアナログ出力部を追加した構成になっています。
②実際に基板を入手してみたところ、基板のアナログ部に実装されているCR値が異なる2タイプが見つかりました。
 Bluetoothの基板を再度購入したら、なんと1μFに変わっている。まさか、私のレポートを見たわけでもあるまいし。
 今回入手したBluetooth基板は、最初にレポートした基板とは異なる定数のCRが乗っていることがわかりました。
 回路図にすると以下の通りです。
 出力コンデンサ容量だけでなく負帰還抵抗値も違います。
 低域補償の回路定数は27kΩ+0.18μFでもほとんどOKですが、24kΩの方が10Hzで1dB程度改善されます。
③基板上にはコネクタがたくさんついていますが、それぞれの役割は裏面を見ると概ね見当がつきます。OUTがアナログ出力(L/R)、INが外部入力(L/R)という表示ですが、どうも左右が逆のようです。アナログ出力は、Bluetooth側がPLAY状態になっていない時はリレーによって外部入力に切り替わりる仕様になっています。
④2/22に発送したというBluetooth基板が今頃着いた。 一体どこで何をしていたのやら。 3/11(これはボードの出来とは関係ないか?)

■レシーバーボードの購入
僕は、amazonで安い店のものを購入したので、どちらのボードが送られたのかな?
約2200円のものと約2900円のものがある。
2200円の店のものは、Type2のボードでした。

amazonの2件は以下の通り。
① CSRA64215 Bluetooth 4.2ワイヤレスオーディオレシーバーボードAPT-XスピーカーBluetooth DIY
  AIYIMA ¥2,189  送料無料 発売元:Aoshike Top
② Swiftgood CSRA64215ロスレスミュージックハイファイブルートゥース4.2レシーバーボードTWSオーディオモジュール
  Swiftgood ¥2,906  ¥ 199 発送 発売元:Swiftgood

■記事の続き
 製作 Bluetooth Receiver Version1
  https://iwharpar.blogspot.com/2019/05/bluetooth-receiver-version1.html

2019年3月15日金曜日

電気自動車


 Li-ION電池の出力と容量について興味があったので、電気自動車は、どんなものか調べてみた。
 今使っているNotePCはLet's Noteで、バッテリハウジングの形状や外部充電器の仕様(16V4A)から、18650のLi-IONバッテリーセルを4直列、2並列で使用しているようだ。
 それに比べると、ネットで自動車用のバッテリを調べると、以下のようなものになる。

■モーターの電圧
 350~400Vくらい

■モーターに必要な電流
 100A

■モーターのパワー
 上記の2つから、モーターのパワーは40kW程度
これは、1輪分のモーターか? 
普通のガソリン車は100kW程度の出力があるからねッ。


 
■Li-ION電池のサイジング
 Li-ION電池セルは、公称 3.7V程度だから、100直列ぐらいになる。
100Aの電流を流そうと思うと、Panasonicの18650タイプのLi-ION電池セルはC=3.5Ahぐらいが相場なので 1Cで放電したとすると、30並列ぐらいが必要。テスラの写真を見ると、電池箱(バッテリパック)は壮観!そんな数じゃない。
 バッテリの寿命を考慮すると、常時1Cで電流を流すことはない。仮に、0.1Cで流すなら、300並列。勿論、並列数は航続距離も考えないといけない。使い勝手(航続距離)から並列数を決めて、さらにバッテリの寿命を考慮して並列数を調整することになる。
 燃費が下のテスラのように230Wh/kmとすると 18650換算で23本/km だから 500kmの航続距離が初期状態(BOL)で欲しいとすると11500本 100並列程度になる。バッテリーの寿命があるので、バッテリーの寿命末期(EOL)で航続距離は定義するのだろうか? 
 空想は尽きない。楽しそう。


■バッテリーの容量(後続距離、エネルギー関連)
  モデル(電費)                  電池容量             
   BMW i3 (130Wh/km)                 33.2 kWh  
   テスラ モデルX 60D (230Wh/km)               75    kWh    …… 18650が 100直 75並列 程度
   テスラ モデルX 100D (230Wh/km)           100    kWh    …… 18650が 100直 100並列 程度

情報源は以下のHP 
バッテリの容量の情報源

TESLA の情報源
https://teslamotorsclub.com/tmc/threads/pics-info-inside-the-battery-pack.34934/

NISSAN 新型LEAF(リチウム・ポリマー電池)
NISSAN 初代 LEAF の写真
リチウムイオン電池(ユアサ関連)



2019年3月11日月曜日

製作 3代目 6DJ8 MiniWatter差動アンプ 

通算4台目の真空管アンプ 6DJ8のMiniWatter差動アンプを作成。

■6DJ8は、3台目です。他には1台製作。現在使用中の超三シングルアンプ
 1台目は第1世代 2SK30A-6DJ8-8kPPトランス
 2台目は第2世代 2SK30A-6DJ8-14kPPトランス
 3台目は第4世代 2SK117-6DJ8-14kPPトランス
でも何故か、6DJ8のMiniWatterは全て、手元にない。

着実な進化
ペルケさんのHPによれば、性能は順に進化している。
こうやって並べて、ふと思ったことがある。
もしかしたら、初段は2SK170にしたら、最も雑音のないもの=性能の良いものになる?かなと思えてきた。(帯域のことを除けば)
帯域も初段のゲインにものを言わせ、FB量多くすると2SK117と同等もしくは超えるものになるのでは?
理由は、FET差動バッファ式USB DAC Version2の文書を見てそのように思ったもの。  
また、プリアンプを2SK170で作成した例が多数あったので。

以下、FET差動バッファ式USB DACから引用******************************

差動回路のデバイスは、2SK170-BLのほかに2SK117-BLと2SK30A-Yと2SK246-Yでも試作しましたが最終的に選んだのは2SK117-BLです。もっとも、2SK170-BLに差し換えても回路定数の変更なしに十分な性能が得られますが、周波数ごとの歪みの差がやや大きくなります。若干の回路定数の変更で2SK30A-Yや2SK246-Yも使えます。で2SK30A-Yや2SK246-Yでは、周波数ごとの歪みの差は非常に小さくなりますが総合利得がやや下がります。変更すべき回路定数は以下の通りです。

2SK117-BLまたは2SK170-BLの場合:
・ドレイン抵抗:5.1~6.2kΩ
・定電流回路:Idss=3.1~3.9mAの2SK30A-GRまたは2SK246-GR
・エミッタフォロワ抵抗=2.2kΩ(上側)、2.7kΩ(下側))
・0dBFS時の出力電圧:2SK170-BL=1.40V、2SK117-BL=1.34V
2SK30A-Yまたは2SK246-Yの場合:
・ドレイン抵抗:11kΩ
・定電流回路:Idss=1.95~2.05mAの2SK30A-Yまたは2SK246-Y
・エミッタフォロワ抵抗=1.8kΩ(上側)、3kΩ(下側))
・0dBFS時の出力電圧:2SK30A-Y/2SK246-Y=1.20V
******************************ここまで

■それはさておき、今回、作ってみて学んだ事。
①プッシュプルDCバランス調整:
学んだ事1:アンプを横置きして調整した時と、普通に蓋をして聞く時ではDCバランス点がずれる。(左右のうち、右側のみである。)真空管のばらつきによるのだろうか?レイアウトによるものなのだろうか?FETによるものだろうか?原因を見極めていない。

 今回、DCバランスを外から計測できるようにした。テスト・ジャック(チップ・ジャック)と言われる部品を真空管の空気孔を利用して取り付けた。テスタのプラグをそのまま入れることができるので、ハンズフリーで外側から電圧を計ることができる。
半固定抵抗器も外側からアクセス出来ると、更に良かったと思った。


②真空管のフィラメント:異常に明るいものがあった。
 古い真空管なのでしょうか? DCバランスがどんどんズレて行って使用するのが怖い。ピンが金メッキされた高級な真空管だったので、惜しいと思いながら取り替えた。とは言うものの、中古品数本をオークションで安く手に入れた中の1本。その中では最も程度の悪そうな1本。7308の型番が消えそうだったものなので仕方ないか。
学んだ事2:オークションでは、程度の悪い真空管も混じって売られている。


■製作結果
特性はこちらにまとめました。
  3代目 6DJ8 MiniWatter差動アンプの特性計測
   https://iwharpar.blogspot.com/2019/03/blog-post_22.html

言い訳。
 ハンダこての熱に強く仕上がりがきれいなので、テフロン線を好んで使用しています。 ただし、テフロン線はテフロンが硬くて、Rをつけつらい。 さらに、Twist-Pair線にすると僕の思った方向には線が向いてくれない。そのため、配線はお祭り状態でお恥ずかしい限りです。
 ノイズを減らすのにTwist-Pairと1点接地(接地のループを作らない。)は有効だと信じていますので、Twist-Pairは外せない。 シールド線を使用すれば解決するかもしれませんが、手軽さと性能を両立させるためにはTwist-Pairは外せない。と信じています。以下のmogami電線の技術ページを愛読しています。(正直に言えば、7.2項の図を眺めているだけなのですですが、実に面白い図です。)


■出来栄え写真
全体
(真空管の横に黒い外側からアクセス出来る
テスト・ジャックも見える)
完成品のはらわた
(いつものお祭り配線)
 ハラワタは、性能と裏腹で進化がない。
ラグ板の計画図
トランスの配線
作成の途上(トランス出力配線)
作成の途上(電源側の配線)
作成の途上(入力信号側の配線)

2019年1月13日日曜日

製作 トランス式USB DAC 1号機(TD-1W)

初期version 正面にUSBとLEDを配置

ペルケさんのHPを見て、トランス式USB DACを製作した。
■設計
全く設計はしていなくて、
 ペルケさんのHPの平衡出力のトランス式USB DAC をそのままコピーした。
   トランスはタムラ TD-1W を使用。1次入力側インピーダンス150Ω;2次出力側インピーダンス600Ω 。出力は約1.2Vを狙った。


■製作過程
2015年7月頃から製作開始して 2019年1月にやっと製作完了。
何か課題があって遅くなった訳ではないけどね。
一回目の音出しをしたら、ハム音しか出なくて、僕の頭は真っ白になった。
XLR端子の1番ピン:GNDと2番ピン:hot(+) の繋ぎ間違いをした。
さすがに、3番ピン:Cold(-)は間違えなかった。
オスとメスのXLR端子ではピンの配置 が異なる。
ピン番号ではなく、配置の思い込みをして、オスとメスはピン番号と配置が違うことを知らずに、出力側がメスだと思い込んで配置を固定して考えて、間違えたようだ。
オスとメスが向き合って接続すると鏡に映したような対称でないと接続できない。
なぜ、「つなぎ間違いをしたか?」を理解できていなかった。
全く考えていないことを露呈して恥ずかしい。

■音質
トランス式DACからの出力は 1.16Vとの事。
 AKI.DAC2704の出力電圧は0.6V。トランスでの電圧増幅はトランスのインピーダン比150Ω:600Ω から 約2倍の電圧になる。普通のCDプレイヤーは2Vなので約2/3。今まで使っていた iPod用DAC TEAC DS-H01の出力も2Vだったので、アンプに繋げると 音が小さくなった。音量以外で、2つの違いを聞き分けられる程の耳を持っていないので 正直、差が分からない。

でも敢えて言えば、左右のセパレーションが良い気がする。
Analog Discovery2 で 性能チェックもしてみたい。
出力差を補正して、比較して聞ける仕組みが欲しくなった。
次は、プリアンプ作ろうと考えている。


でも、このペースだと実現するのはいつになるのだろうか?(笑)

■整形
このDACは、後日整形手術をした。以下のBlogに記載
 トランス式USB DAC(TD-1W) を整形手術してみた
はらわた:フィルタのみなのでシンプル。
配線は分かりやすい様にスパイラル(+)/白(-)/黒(GND)にした。
トランスで電圧増幅インピーダンス比 150Ω:600Ω →約2倍に