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TPA6120A HPA for HD800(回路図編)

HA800の回路図です。It is a circuit diagram of HA 800.

電源は片方のみ定数を記してあります。
海外のHD800愛用の方からリクエストがありましたので手書きから図面にしました。
回路図の詳細とPCBデータを公開しましたのでBOMは省略します。
*
オペアンプをOPA627からLME49710に交換してエージング中。

20171007_184305

参考までに色違いのガーバーデータを....

20170909_192842

20170909_192902

2017年9月30日 (土)

TPA6120A HPA for HD800(試聴編)

ヘッドフォンの季節がやってきたので
久しぶりにTPA6120Aでのヘッドフォンアンプを創りました。
ゼンハイザーのHD800を意識してHA800としました。

電源は左右独立供給.................。

回路はComposite Amp構成..............OPA627x2(交換化)+TPA6120。

出力信号のリターンは供給電源の大元に最短..........。

定電流電源の設計値は+/-80mA x2...........

放熱対策でビアを沢山設けています............

定電流電源の出力に電解コンデンサはありません。

20170909_192717

上部の定電流電源からのパターンは太く短く......左右均等。

猫目に見えたりフォックスに見えたりする半田面パターンが面白い。

TPA6120の入力部は浮遊容量を排除するために半田面パターンは抜き(お約束事)

左右独立電源はTPA6120の放熱部で共通アースになります。

20170909_192646

ケーシングした写真です。
供給元の電源が+/-15Vなので+/-9VのPri Regulatorを左右に配置し
定電流電源の発熱を最小限に抑えたつもりです。
結果
無茶苦茶贅沢な電源構成になってしまいました。
*
HPAへの供給電圧は+/-5.8Vで負荷抵抗300Ωでのクリッピングは8Vp-pでした。
僕が聞く音量のHD800を鳴らしきるには充分なパワーです。
またアルプスのRK-50の位置が1時を回るくらいなのでより躍動感があります。
ボリュームでの音量調整は10時以下はレベルは別として音がやせるように感じます。

20170926_222906

電源インピーダンスが可聴周波数以上にわたり
抵抗性になる(フラットな)Nazar's Regulator(定電流電源)はピュアな音創りだと思いました。
澄み切った高音域の分解能と共に柔らかくも重厚な空気感の重低音が感じられ
低音域の切れは大変に気持ちが良いです。
*
それにしても
5時間以上も連続して試聴していたら耳の穴がかゆくなってきました。
*
電源のインピーダンスと再生音に関して少しわかってきたような気がしました。

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2017年9月19日 (火)

Instrumentation Amplifier(予備編)

AD830,AD8129,AD8130は差動増幅器ですが 差動増幅器に必要な4本の抵抗がActive...

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2017年9月 6日 (水)

Nazar's Regulator

Nazar's RegulatorのPSRRをLTspiceしてみました。 C2の容量を大き...

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2017年8月25日 (金)

0.025db step ATT

0.025dbStepでmax.6.375db ATT基板を組上げてを実測しました。 スイッチを全て...

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2017年8月24日 (木)

初めてのFusion PCB(pcbe)

Fusion PCBに注文してから20日間を要して届きました。 1.27ピッチと0.6ピッチを変換基...

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2017年8月20日 (日)

Low Impedance Analyzer(Low Inductance Version)

先に実験したLow Impedance Analyzer for Analog Discoveryに...

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2017年8月11日 (金)

Low Impedance Analyzer Interface(Low IAI)_Final

Low Impedance Analyzer Interface for Analog Discovery

治具の入力を短絡した時のBode Plotです。
確認のために1Ωのシャント抵抗を測定します。
これは秋月扱いの1Ωチップ抵抗を16個直並列接続して1Ω/16W仕様です。
アルミ基板に実装されています。高い周波数で右肩下がりは容量成分の影響です。
試作したLow Impedance Analyzer Interfaceは入力短絡で100KHzまでは
かろうじて?約1mΩをキープしてくれています。
100KHz以上は配線のインダクタンス成分で右肩上がりになります。
1nHの10MHzでのリアクタンス(XL=ωL)は63mΩになります。
10MHzで10mΩをキープするためにはインダクタンスは160pH以下にする必要があり
今回の回路では実現できないと思われます。
10mAを流して感度をあげているので測定できる最大抵抗は10Ωになります。

Photo

Low Impedance Analyzer Interface for Analog Discoveryの
試作実験はこれでおわりにします。

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2017年8月10日 (木)

Low Impedance Analyzer Interface(Low IAI)_3

並列キャパシタで1MHzまでフラットめなインピダンス特性。 2200uF+330uF+22uF+10...

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Low Impedance Analyzer Interface(Low IAI)_2

下図の治具で1uF MLCCを測定してみました。 SRFは約2.3MHzでZxは約10mΩです。 0...

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2017年8月 9日 (水)

Low Impedance Analyzer Interface(Low IAI)_1

Active Feedback OPAの優れた High CMRR、Low Input Cap, H...

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2017年8月 8日 (火)

Active Feed Back Amplifier [AD830,AD8130 ]

Active Feed Back Amplifier  AD830は先行品でAD8130(...

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2017年7月 4日 (火)

LT3032 Tracking Regulator

最近はとんと見受けられない+/-トラッキング・レギュレータ。 Rpotを250KΩにすると+/-5V...

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2017年6月29日 (木)

100nS Double Pulse Generator(2)

2個の100nS幅パルスを合成するためにAD8045を差動増幅器構成にして下図のような合成パルスを創...

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2017年6月28日 (水)

100nS Double Pulse Generator(1)

先のLTspiceの結果を踏まえて100nS幅のDouble Pulserを創る事にしました。 Mu...

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2017年6月22日 (木)

NJM2884U2

JRC製のLDOレギュレータ   NJM2884U2はピンが太くて見たからに放熱が良さそう...

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2017年6月21日 (水)

AD8045 Double Pulse Generator

100nS幅のプラス・パルス+100nS幅のグランド・レベル+100nS幅のマイナス・パルス という...

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2017年6月 3日 (土)

Fuseの I²t (A²sec)について(iDesign,Littelfuse)

ヒューズの過渡応答耐性をチェックしたいときに便利なツールがありました。

ヒューズは流れる電流を熱(ジュール熱)に変えて溶断させます。
サージ耐性での寿命を考慮するときはI²t (A²sec)特性で評価するそうです。
リテルヒューズ社にiDesignというオンラインツールがありました。
ユーザー登録すると使用できます。
過渡波形の入力方法の簡単な評価はパルス幅とピーク電流を入力するだけで
積分値のI²t (A²sec)を計算してくれます。

20170602_205740

実測で得られた波形がある時は手書き入力も出来ます。

20170603_083524_2

CSV形式を読み込む事も可能なので
シミレーション結果の損失カーブを読み込ませればより的確な評価が出来るのではないでしょうか。
LTspiceでは損失カーブをCommand+左クリックで積分値が得られます。

20170603_085934

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2017年5月27日 (土)

PayPal

今までは銀行振込をお願いしていましたがPayPalでのお支払いが出来るようになり 振込手数料が不要に...

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2017年3月22日 (水)

LTspice(Mac)に.lib & .cirを登録する方法

LTspiceにAD,TIのライブラリを簡単に登録する方法です。

例としてTIのINA188を登録してみます。
下記からPSpice ModelをDLします。

20170322_012730

解凍したら『INA188 PSPICE.CIR』を

ライブラリ→Application Support→LTspice→lib→Subフォルダにコピーします。

しかし

通常のライブラリにはLTspiceはありません。

20170322_013943

マックの場合ライブラリは二カ所存在します。

Finderから移動をクリックしてOption Keyを押すと不可視ライブリにアクセスできます。

下図デレクトリのsubフォルダにダウンロードしたINA188 PSPICE.CIRをコピーします。

20170322_011721

これはINA188をLTspiceからライブラリとして呼び出すために必須です。
次はINA188 をパーツとして認識させるための作業です。

LTspiceを起動して上記のINA188 PSPICE .CIRをWクリックします。

下図のようなテキスト文が表示されますので.SUBCKTの項をドラッグします。

20170322_010302

右クリックすると下図のメニューが出てきますので Create Symbolを選択します。

20170322_010318

自動でシンボルが生成されます。

20170322_010343

これはAutoGeneratedフォルダに自動で保存されます。

20170322_010448

それでは読み込んでみましょう。

20170322_010513

MENUのAutoGeneratedフォルダからINA188をクリックします。

20170322_010552

INA188のシンボルを書く事ができました。

opamp2を使用するのと比べて.incや.libの宣言文は必要ありません。

回路図としての体裁は今イチですが..便利な方法だと思います。

20170322_010646

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2017年2月22日 (水)

Troidal Current Transformer Test Fixture

重い腰をあげて?重い測定器を倉庫から引っ張り出し DIYしたカーレント・トランスフォーマの周波数特性...

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2017年2月 3日 (金)

ファインメット・ビーズの効用

ファインメットビーズはかなりの威力を発揮してくれました。 DC/DCコンバータの出力をLPFを通して...

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2017年2月 1日 (水)

ファインメット・ビーズ、コアでのノイズ除去を観測してみました。

秋葉原を散策していて 海神無線さんでファインメットのビーズとコアを扱っているのを思い出し買い求めまし...

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2017年1月26日 (木)

N-MOS Inrush Current Limiter

10000uFのキャパシタを200mA以下で充電できるといいなぁとおもいました。 CCSでの制御方法...

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2017年1月24日 (火)

突入電流制限可能なHigh Side P-Ch MOSFET Switch

負荷スイッチとしてのMOS FETはN-Ch,P-Chともに使用できますが ハイサイドでスイッチする...

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2017年1月22日 (日)

Murata BNX016-1 DIY PCB

Murata BNX016-1はLC Block TypeのEMI Filterです。 優れた性能を...

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2017年1月21日 (土)

LC Low Pass Filter for AC-DC Convertor

先のEMI Input Filtersは1MHz以上のノイズ除去を主眼においての結果でしたが 10K...

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2017年1月20日 (金)

EMI Input Filters

AC-DC Switching Converterの出力ノイズを低減させる事ができました。 AC入力...

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2017年1月19日 (木)

Measurement and Filtering of Output Noise of DC-DC Converters

Crane Aerospace & ElectronicsのInterpointブランドに ...

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2017年1月14日 (土)

Quiet switching regulator(MIWI06-24D15)+TPS7Axxxx

正電圧可変レギュレータのTPS7A4700と負電圧可変レギュレータのTPS7A3301で

+/-12Vの両極性にしました。

20170114_105610

MIWI06-24D15の+/-15V出力に接続してAnalog Discoveryでノイズ・スペクトラムの確認です。
Analog Discoveryの測定限界からわずかな高調波が観測されているだけです。

20170114_130811

DC/DC ConverterにEMI対策をしましたが輻射ノイズの影響を確認するために

MIWI06-24D15基板の出力からTPS7Axxxx基板まで1m長のAWG24を3本

撚らないで並行に接続して
電源ラインとグランドがループアンテナのようにしてみましたが
スペクトラムに顕著な変化は観測されませんでした。

試作基板はユニバーサル基板に部品の位置決めをして両面銅箔基板とはテープで
固定してユニバーサル基板をガイドに穴あけしました。

コモンモードコイルを手巻きしたのは最初の1個だけであとは秋月さん扱いファインメットを使用しました。

最初はDC/DC Converterの出力にPi Filterを2段とか試行錯誤しました。

エミフィルのBNX01は一次側パターンの幅を広くし

なおかつ最短でインピーダンスが最小になるようにしました。
部品面は前面ベタアースで輻射ノイズを半田面へ飛び込まないようにしてみました。

結果としてはDC/DC一次側の反射ノイズを抑制すると劇的にスプリアスが減少しました。

この強烈な反射ノイズを最小にしないと

2次側のフィルター回路だけでは無理があると考えられます。

反射ノイズを最小にしてから2次側のフィルター回路で残留スプリアスを除去する

という考え方で進めました。

蛇足ながらEMIFIL等の特性は入出力が50Ωで測定されています。

実際使用する電源回路は

インピーダンスが低いので特性通りの結果が得られなくても正常と思われます。

今回の試作基板の絶縁耐圧はノイズ対策優先であまり考慮していません。

20170114_141931

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Quiet switching regulator(MCW03-05S15)+LT3042

Made in TOKYOのLT3042 Round PCBを使用して +/-13.5V出力の絶縁型...

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2017年1月11日 (水)

Quiet switching regulator(MIWI06-24D15) Noise Spectrum

EMI対策を施したMIWI06-24D15の Noise Spectrumを
負荷電流100mAで測定しました。
*
備忘録としてスコープでのノイズ波形と
Analog Discoveryでのスペクトラム波形を同居させてみました。
収集したデータは
後になって無条件で読めるように整理するよう自身に言い聞かせています。
スコープ観測はフル帯域の100MHzです。
DC/DC Converterの+/-出力電圧はリップルが対称性を保っていました。
そのせいでしょうか単出力のMCW03-05S15よりノイズが少なくなりました。
単出力と両出力ではスペクトラムが随分と違うという事をしりました。
実測したデータはEMI Filter Deviceの実装効果が現れていると思います。

Spectrum_small

MINMAX MCW03-05S15では10KHz以下のノイズは少なかったのですが

MIWI06−24D15では異なっていました。

Low Pass Filter(33uH+22uF)を追加して効果を確認できました。

この周波数のノイズは後段にLDOを追加すれば容易に取り除けると思います。

CH.1(Yellow) : DC/DC Converterの出力ノイズ

CH.2(Green) : Filter Circuitの出力ノイズ

20170111_201755

LDOで取り除く事が難しい1MHz以上の高調波を
かなりのレベルで減衰させる事ができました。
実験していてWide Band Amp(G=20〜40db)が2台あれば
Analog Discoveryでもっと正確にEMI対策をチューニングできると思いました。

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2017年1月10日 (火)

Quiet switching regulator(MIWI06-24D15)

単出力DC/DC CONVERTERの出力ノイズ除去に納得ができましたので 追試を兼ねて +/-15...

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Quiet switching regulator(Noise Spectrum)

先に実験したDC/DCコンバータ(MINMAX MCW03-05S15)のNoise Spectru...

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2017年1月 7日 (土)

Quiet switching regulator

DC/DCコンバータのスイッチング・ノイズをどこまで取り除けるか実験しました。 使用したDC/DCコ...

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2016年12月28日 (水)

Troidal Core Current Probe

トロイダル・コアのストックでCurrent Probeの実験をしてみました。

なんの裏付けも無い遊びです。

Toroidal Core : R25.3x14.8x10mm

0.8Φポリウレタン線材:巻けるだけ。

20161228_000006

Function Generator : 1MHz、500mVp-p
BNC-Banana,Banana-BNC Adapterの中間にトロイダル・コアを挿入し
電流を測定しています。

写真では見えませんがCh.1は50Ωで終端しています。
スコープでの電圧値は486.4mVでした。負荷は50Ω Terminatorなので
計算値では486.4mV/50Ω=9.728mAで実測では9.81mAでした。

20161228_000445

トロイダル・プローブの出力は50Ωのフィード・スルーを介してCh.2に接続し50Ωで終端しています。

50Ωフィード・スルー有無の効果は下図のようになります。

20161228_001040

上は焼損させた75Ωターミネータを改造して50Ωのフィード・スルーに。

下はSMAコネクターでDIYしました。

あると便利です。

20161228_002121

Analog Discoveryで周波数特性をみてみました。

100Ωの負荷抵抗に流れる電流を測定しています。

Blueのポテンショ・メータはゲイン調整用です。最終的には固定抵抗に置き換えました。

20161227_222845

1KHzから10MHzまで使えそうですが100mV入力時はS/Nが劣化しています。

100Ω負荷なので1mA相当です。

20161227_183426

何かのときに役に立つかもしれないトロイダル・コアによるCurrent Probeでした。

トロイダルの巻線出力には

ゲイン調整用に510Ωとリンギング防止用に150pFをパラッてあります。

注意:このプローブで矩形波を測定する時は100KHz以上になります。

         参考までに1KHz矩形波入力時は下図のようになります。
         サインでは1KHz〜20MHz位まで使用できます。

Scope_29

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2016年12月23日 (金)

TPS7A4700 Noise Spectrum

猛烈なノイズ・スペクトラムを入力電源としての測定です。 入力電源はAgilent(E3631A)のテ...

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TPS7A3301 Step Respnce

Feedforward Capacitorを増やす事によりノイズ・スペクトラムが改善されましたが

他のスペックに影響が無いかの確認測定を試みました。
手っ取り早く過渡応答特性を測定してみました。

下図はデータ・シートからの引用です。

縦軸は100mV/div.ですが....なぜにもっと感度を上げたデータにしないのでしょうか。
20161222_225946

それはさておき
Cf をデータ・シート推奨の10nFでのStep Response(過渡応答特性)です。
入出力条件は上記とあわせてあります。
縦軸の感度を上げていいるので凄く悪いように見えますが
ほぼデータ・シート通りの結果です。
Vertical:20mV/div.
Horizontal:100uS/div.

Step_responce_cf10nf

ここでまたノイズ・スペクトラムが改善されたCfを1uFにした時のレスポンスです。
微差異の説明は省きますがCfを1uFにしても応答波形は問題ありませんでした。
というよりか若干改善されています。

Step_responce_cf1uf

Cfを1uFにした時のスタート・アップ時間ですが安定するまで6秒程要しています。

消費電力を気にしなければ
Feedback Networkの値を一桁下げるのも一案かと思いてきました。

Scope_30

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2016年12月22日 (木)

TPS7A3301 Feedforward Capacitor

前回の記事でTPS7A3301 -15V出力電圧のノイズ・スペクトラムは Feedforward C...

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2016年12月21日 (水)

TPS7A3301 -15V Noise Spectrum

パターン・ミスを発見! Crefはグランドに接続しないといけないのに入力パターンに接続されていました...

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2016年12月20日 (火)

TPS7A4700,TPS7A3301共用基板

用途によって負電圧のレギュレータが欲しい時は TPS7A4700用の基板を変更してTPS7A3301...

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USB Isolator USB-01

USB Isolator USB-01を販売します。20120127_104156

USB-01はアナログ・デバイス社のADuM3160を採用しUSBインターフェースを絶縁するアダプターです。
外部電源(+6VDC)供給時は低雑音LDOのADP3338からクリーンな5V・1Amax.を出力します。
バス・パワーではADuM5000で100mAmax.を供給できます。
USBのデータ・ラインにはサージ対策及びノイズ対策を施してあります。

アルミ・ケースに実装しADuM3160、ADuM5000から発生する不要輻射ノイズのEMI対策をしています。

USB Isolator USB-01はUSB2.0 Full Speed対応(12Mbps)に特化した製品です。

High Speed(480Mbps)には対応していませんのでハイレゾ再生には使用できません。

--------------参考:後発のLT社のUSB Isolator LTM2884もFull Speed です。

High Speed対応のハイレゾ音源で使えるUSB Isolatorは現時点では独逸製のみだと思います。
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Analog Discoveryで使用する時は表示スピードが緩慢になる時がありますが

測定精度に問題はありません。

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完成品:6.640円(本体のみ,税込み、付属品無し)+レタ−パック・ライト(360円)

振込手数料はご負担をお願いいたします。

お問い合わせはプロフィールのメアドへお願いいたします。

御見積書をお送りしますのでご検討の上発注して下さい。

注意:ケースの銘板は耐水インク・ジェット・ペーパーで印字したものです。

        ケースはタカチの特注品です。

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ACアダプターとUSBケーブルは秋月さんで購入できますが

代行購入して同梱できますのでお問い合わせ時にコメントして下さい。

下記代金以外の手数料は不要ですがレター・パックの厚み制限が3cmですので
ACアダプターにクッション材は使用できずそのままの形態で同梱します。

コメントを頂いた時は梱包に関してご了承して頂いたものと判断させて頂きます。

宜しくお願いいたします。

秋月価格

スイッチングACアダプター6V1.8A GF12-US0618  @650円

USBケーブル Aオス-Bオス 1.5m  @130円

USBケーブル Aオス-マイクロBオス 0.5m  @120円

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実験結果

Pcb_2

 

Usb_catalog_2

Usb_rear2

Usb_isolator_circuir

回路図の機能を基板のブロックで示します。

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2016年12月19日 (月)

USB Isolator for Analog Discovery

先週の土曜日に収集したデータです。 HP3325BのFunction Generatorから1KHz...

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2016年12月17日 (土)

High Impedance Analyze for Analog Discovery2-PCB販売

基板のみの販売をします。 組立後の技術的な質問はメールでお願いいたします。 知りうる限りお答えいたし...

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2016年12月16日 (金)

High Impedance Analyzer for Analog Discovery-3

測定抵抗は1MΩです。高い周波数で浮遊容量の影響を調べるために High Impedance Ana...

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2016年12月15日 (木)

High Impedance Analyzer for Analog Discovery-2

High Impedance Analyzerの測定原理です。 High Impedance Ana...

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Improved Howland Current Pump (Output Impedance)

Improved Howland Current Pumpの定数決定のためにシミュレーションです。 ...

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2016年12月13日 (火)

High Impedance Analyzer for Analog Discovery

High Impedance Analyzer for Analog Discovery インダクタ...

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2016年12月 1日 (木)

Balanced in-out Current Conveyor

唯我独尊、五里霧中の結果で備忘録としてアップしました。 先輩諸氏のアドバイスを頂ければ幸いです。 目...

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Constant Current Source(CCS)

CCSのリップル・リジェクションをシミュレーションしてみました。 検出抵抗1Ωで1MΩを接続した時は...

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2016年11月28日 (月)

Discreet Current Conveyorのシミュレーション

20161128_202139

20161128_204619

20161128_203638

20161128_202036

Reference:

Current conveyor  US 4983930 A

AD844/PA630 knockoff

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2016年11月25日 (金)

LMH6702 40db Wide Band Amplifier

CFA(Current Feedback Amplifier)LMH6702の40db Ampをシミ...

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2016年10月27日 (木)

Simple Op Amp Measurements

出典元:オペアンプ特性を簡単に測定する方法 :James M. Bryant - AC CMRR特性...

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2016年10月25日 (火)

Analog Discovery DC Drift

Analog Discoveryの入力端子短絡時のオフセット電圧とドリフトを観測してみました。 十分...

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2016年10月24日 (月)

Analog Discovery Network Analyzer Interface

先に作ったNetwork Analyzer Interface回路をより特化して専用回路としました。...

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2016年10月21日 (金)

Analog Discovery Network Analyzer

Analog DiscoveryのNetwork Analyzer Interface回路を作ってみ...

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2016年10月16日 (日)

Analog Discovery Spectrum Analyzer (BINs vs V/√Hz)

キャプチャー画面はAnalog Discovery Ch.1入力を短絡させ 10KHz~100KHz...

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2016年10月11日 (火)

Low Noise Wide Band Amplifier(DC to 10MHz)-2

先に作ったFront EndのAD797の利得5倍を4パラにしたらどうなるか 気になりMultiSi...

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2016年10月 9日 (日)

Low Noise Wide Band Amplifier(DC to 10MHz)

先に試作した帯域は10MHzを確保しつつ Low Noise を目標にした60db Ampをまとめあ...

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2016年10月 8日 (土)

Analog Discovery Calibration

正確なデータを収集する時はAnalog Discoveryをエージングしたあとに キャリブレーション...

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2016年10月 1日 (土)

Low Noise DC to 10MHz Wide Band Amplifier

Analog Discovery の帯域を有効活用する為のプリ・アンプです。 という事で帯域は10M...

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