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2009年1月

2009年1月30日 (金)

SSM2142 Balanced HPA (Circuit)

Dsc01051


---------回路図
SSM2142のバランス出力には50ohmの抵抗が内蔵されています。
接続するヘッドホンのインピーダンスで出力電圧が変わります。
例えばヘッドホンのインピーダンスが50ohmだとすると出力電圧は1/3になります。
初段のゲインを1倍から3倍までジャンパーで切り替えられるようにしました。
SSM2142はバランス出力なのでゲインが2倍です。
最高ゲインはトータルで6倍になります。

出力オフセット電圧のキャンセル方法
公称100uAのCRDから100ohmを介して
出力オフセット電圧に見合う電圧を生成させます。
CRD(E-101)は50uAから210uAまでバラついていますので
場合によってはこの抵抗値を変えて下さい。
回路図を見たらSSM2142のピン番号を振り忘れていました。
作られる方はデーターシートを参照して下さい。
調整方法はゲインを決めて
負荷には300ohmの抵抗を接続します。
Offset ADJのポテンショメーターで+/-10uV以下まで押さえ込みます。
ドリフト電圧は温度が16°から約40°までの範囲で1mV以下でした。
回路図でパスコンは省略してあります。
CRD回路の100ohmは勿論の事、ICにもパスコンは必要です。

43


---------部品実装面
入力OPA部と出力部は
サブ基板化して、
他の回路も実験出来るようにしました。

Dsc01041

----------半田面

Dsc01042

----------完成

Dsc00985

ヘッドホンを改造しなければ使えませんが
それが報われる再生音でっす。
ヘッドフォンでケーブルを交換出来る仕様は自分が知る限りはゼンハイザーの650、
で、そいつ達はケーブルに凝ったりとしていますが....

取りあえず、アンバランスをバランスに
1000円クラスのイヤホンで良いですから改造して試してみて下さい。
ふっ、ふっ、出てくる音は言葉では伝えられません!

1800円のフイッリプス社製のイヤホンを
付属の延長コードを利用して改造しました。
Y型の分岐点から配線します
胸ポケットにHPAをいれてギリギリの長さです。

Dsc00969_2

改造したヘッドホンを普通のヘッドホン・ジャックに接続する為のアダプターも創りました。

Dsc00990


iPod純正のイヤホンは根元まで左右のGNDが施されていました。
これだとまだ試していませんが4極プラグが使えますね。

手持ちの評価のみですが
フイッリプス社製及びソニー製はY型の箇所からプラグ先端までグランドが共通でした。

Dsc00980

アップル純正・イヤホンの切断したプラグを利用してドックコネクターへの配線に使いました。
小さいのでとってもコンパクトです。

Dsc00984

これらは実験時に焼損させたイヤフォン達ですが、
プラグ部分は上述のように有効活用されています??

Dsc00989

2009年1月29日 (木)

MACの仮住まい(EFiX)

くだんの友人から
Bluetoothも外部HDもOKとのレポートを頂きました!
其のまま掲載させて頂きます!
私信に依ると第二段も画策中との事で
益々持って楽しみ愉しみ。

And

MACの仮住まい

EFIX MAC はこんな感じの仮住まいに
引越しを致しました。

新たな機能追加はBluetoothを追加しました。
手持ちのコレガとPci社のUSBどんぐるが
両方とも動作したのでワイヤレス化が出来ました。
ついでにロープロの1394カードを差したところ
外付けのHDも問題なく動作しました。


使用機材の構成
EFIX
マザーボード GA-945GCM-S2L
CPU E6600 (2.4G, FSB 1066, Cache 4M)
ビデオボード SAPPHIRE社製 Radeon HD2600XT(256M)
メモリー DDR2 800 1M DIMM x 2
HD SATA 500G
DVD SATA DVR-215F
Bluetooth corega BT2USB02C(USBどんぐる)
キーボード Apple Wireless Keyboard
マウス Apple Mighty Mouse
スピーカ USB ArtDio PS-102U-W


AND 09-01-29 21:00


PCでMac OSX (EFiX)

友人宅の工作室
OSXが2画面表示!
Efi_dual

友人がDOSのマザボでEFiXを使って
Mac OS10を走らせました。
実際に触って大いなる興奮を隠しきれませんでした。

検討されている方にとって参考になればと
友人の快諾を得て報告書をそのまま掲載します。

この件に関しては
質問を頂いても回答が出来ません事をご了承下さい。
友人のチャレンジ・スピリッツに脱帽です。


EFiX 第一期 最終報告

EFiXの第一期の一応の成果が出ましたので
要点をまとめて簡単な報告といたします。

結果は、希望どうりとは行きませんでしたが
一応、十分使用には耐えるものになりました。

機材等や情報等にご協力頂ました皆様に
感謝致します。

使用機材の構成
EFiX
マザーボード GA-945GCM-S2L
CPU E6600 (2.4G, FSB 1066, Cache 4M
ビデオボード SAPPHIRE社製 Radeon HD2600XT(256M)
メモリー DDR2 800 1M DIMM x 2
HD SATA 500G
DVD SATA DVR-215F
キーボード USB ノーブランド
マウス USB ノーブランド
スピーカ USB ノーブランド


CPUはこのボードは945チップセットのため
E8xxx等のFSB1333は基板メーカーでのオーバークロック
Windowsでは問題ないと思うのですが今回は安全をみて
FSB1066のE6600を選択しました。


インストール手順
EFiXを基板のUSB端子に装着後
リテール版のMAC OSX 10.5のDVDを挿入
通常のOSのインストール手順と同様に行いました。

 EFiXを差して起動すると
  EIFX V1: Loading Plese Wait と表示
  その後、茶筒模様でKEY 右矢印でDVDを選択
  DVDを読みに行きインストーラが立ち上がる
  言語選択の画面が出るので日本語を選択

  インストール先の指定画面で新品のHDの場合は
  メニューバーからディスクユーティリティーで
  GUID Formatを選択、実行後
  ディスクユーティリティー終了すると
  インストール先が出来ているので
  これを選び後は画面の指示に従う

  途中で出てくるメディアの検証はSKIP可
  約45分程度でインストール終了、その後再起動

  その後のMACの設定は次のとうり

  注意点はキーボードの設定
  左SHIFTはOK、右SHIFTは
  右SHIFTキーの左側にあるキーを
  かまわず2〜3個順番に押すと
  キーボード選択画面が現れるので
  JIS(日本語)を選択

OSが起動したらOKです。


OSとEFiXのバージョンによる不具合

1)MAC OSX 10.5 では問題ないが
  10.5.6 にアップデートすると
  終了時に電源が自動的に落ちなくなる。

  対策は10.5.5 までのアップデートで止める。
  アップルのサイトで10.5.4と10.5.5の
  ファイルをダウンロードしてインストール
  (10.5.5 適応が10.5.4なので 10.5はだめ)

  終了時に電源が自動的に落ちなくなる事を
  気にしなければ総合アップデートで10.5.6に
  

備考

  画面表示は1440x900と1024x768の2画面表示が可能
  ビデオボード XFX GeForce 7900GSも動作OK

  CPU E8400 (3G, FSB 1333, Cache 6M)は別のG45に流用


落とし穴

  今回の作業中ではまった落とし穴の件です。
  BIOSをいろいろいじったのでその値を規定値に
  戻したら立ち上がらなくなってしまった。

  復旧方法として、すべてのドライブをはずし
  EFIX だけを差して起動、その後ドライブを
  繋ぐと起動するようになる。

  原因はこのBIOSは起動の優先順位を
  通常のHD,CDROM,FDの選択のほかに
  HDの優先順位を決める項目が別にあり
  その画面でEFIXを一番先にする必要あり

追伸

  秋葉原のヨシバムセンで EFiX 買ってしまいました。


AND 09-01-28 18:40

2009年1月28日 (水)

HT7750A Low Noise Step-Up Regulator

42

秋月にパーツを調達に行ったおり
HOLTEK社製のHT7750Aという
Pulse Frequency Modulation (PFM)
Step-up DC/DC Converterが目につき
迷わず購入してきました。
というのも2 Cell Battery to +5V Switching Regulatorで検討していた
NCP1402がよぎったものですから。
結果、パッケージの違いこそあれ
等価回路を見る限り同じ原理で動作しています。
という事で気になっていた
単三バッテリー2本からHT7750Aで5Vを作り
HPAの電源に出来るか検証してみました。
結果は
大変にノイズの少ない+5V電源が出来上がりました。
(最後までお読み下さい)
回路図をご覧いただくと
ノイズがフイルターを通過する毎に軽減されていく様子が判ります。
PFMの波形はPicture Aです。
負荷電流が変化するとパルス周波数が変化して基準電圧と同じになるよう制御されます。
このスイッチングパルスが強烈なスパイクを発生します(Picture B)。
チップ型ビーズコアでスパイクを取り除く事が出来ました(Picture C)
さらにノイズを軽減させる為にLCフイルターを追加した所
オシロスコープの1mVレンジでGNDレベルになりました(Picture C)
ミリバルで測定した所28~42uV-rmsで揺らいでいました。
超を付けても良いぐらいのローノイズな電源になりましたが
落とし穴がありました。
入力電圧は実験の為に外部直流電源を接続しました。
バッテリーの電圧を1.2Vx2=2.4Vと想定して
2.4Vを供給してデーターをとったのが回路図のノイズ波形です。
データをとり終えた後にバッテリーを接続したらノイズが増える!!
な、なぬ!
バッテリ−電圧が2.56Vでノイズ電圧が1.32mV。
どうも入力電圧によって出力ノイズの出方が異なるようです。

入力電圧を1.8Vから3.0Vまで0.2Vステップで可変して
出力ノイズを観測した所
400uVp−pから5mVp−pまでばらついていました。
入力電圧に比例はしていません。
ローノイズの箇所がたまたま2.4Vだったという
偶然な結果でありました。
しかしながら
バッテリー動作電圧範囲でMax5mVp−pのノイズは充分にHPAに使えると判断しました!

回路図のEXCCL4532U1のインピーダンス周波数特性は
Panasonic社のデータシートから引用させて頂きました。

このチップ型ビーズコアは鈴商で100円(5個)でした。
スパイク対策には大変に有効なデバイスだと思います。
インダクターは千石のB1階のパーツショップで購入。
SumidaのSMDタイプや
その他のインダクターの品揃えが充実して便利になりました。

変更
回路図のR1は無しにしました。
ブリーダーのつもりで付けましたが
この1Kohmで5mAを消費させるのは勿体ないです。

2009年1月25日 (日)

SSM2142 Balanced HPA with AD604AP

AD社の差動出力ラインドライバー用(Balanced Line Driver)ICを使用してヘッドフォンアンプを創ってみました。
型番はSSM2142です。
入力部にはBB社のOPA604AP。
いづれも10年以上前に買い求めてあったICです。
SSM2142をまさかHPAに使うとは当時は全く思っても見ませんでした。
そもそも昔は巨大なSPの低音のみに憧れていましたから??

Herbie Hancock「Dis Is Da Drum」を聴いていますが
キングレコードの低音シリーズに負けていない怒濤の超低音がこれでもかと押し寄せてきます。
バランス・ドライブの威力は凄い!

静止時の消費電流は合計で約20mAだったので
006P(NiTH)2個で+/-の電源を作り
ポータブルにしました。

AD604のオフセット電圧はゲイン倍して
SSM2142の入力になり
SSM2142のオフセット電圧と加算されて出力のオフセット電圧になります。
今回はCRD(定電流ダイオード)を使ってオフセット調整を行いました。
温度ドリフトはまだ検討していませんが
調整時は100uV以下に押さえ込み
ヘッドフォンのバイアス電圧を僅少にしてみました。

Dsc00985

つづく

2009年1月21日 (水)

Balanced TPA6120 HPA(Circuit Diagram)

シングル入力からバランス駆動の為の信号は
2個入のLME49720を非反転、反転増幅器として動作させ
TPA6120をFull Differential Mode として動作させています。
スピーカーの場合のブリッジ(BTL)駆動と同じ動作です。
バランス駆動時はリーターンにGNDが無いので共通インピーダンスが生じません。
ヘッドホンのケーブルは通常途中から分岐されています。
分岐された箇所からプラグまでのGNDは通常共通になっています。
試しに焼損したイヤホンで調べて見た所
予想通り中継点でGNDが共通になっていました。
Dsc00944
この分岐点からジャックの根元までと
HPA内部の配線
基板のパターンが
共通インピーダンスとなり
駆動電流でヘッドホン側から見たGND電位が変動します。
バランス駆動は+側からの出力電流は-側のOPAで吸収されますので
GNDラインの変動はありません。
その事に依って音の濁り等の音質劣化を防止出来ます。
また共通インピーダンンスの影響を受けないのでセパレーションやクロストークが改善出来ます。
またバランス駆動は電圧が2倍稼げますのでシングルエンドと比べて一つのOPAは1/2の電圧ですみます。
結果スルーレートが向上し
TPA6120の持つハイスルーレートと相まって
低音域で重厚なスピード感が得られ
素晴らしい分解能が得られます。

詳しく知りたい方はこちらの「バランス駆動型ヘッドホンアンプ解説」を参考にして下さい。

回路図の補足説明です。
電源は外部からの定電圧電源です。
回路図が煩雑になるのでパスコン回りは省略しています。
TPA6120の各電源ピンには至近で10uF/20Vを配置。
LME49720の電源ピンには0.1uFのチップコンデンサーを配置。
電解コンデンサーは470uF/25Vを+/-電源にそれぞれ5個を配置。
電解コンデンサーの半田面に0.1uFのチップコンデンサーを並列に配置。
出力のジャックの通常はLR信号として使う端子をヘッドホンのプラス、マイナスとします。
ケーブルは通常のラインケーブル(OFC)3mを半分に切断して加工しました。
通常はLR信号のリターンであるグランド・ラインはシールドとしてのみの使用です。
ヘッドホンサイドでは接続しません。

回路図では実験の為にRgを120ohmとして利得を稼いでいますが、
現在は680ohmにしてゲインを落としています。
回路図の利得でフルボリュームにすると
ヘッドホン(の規格にも依りますが)を焼損させる可能性があります。
供給電源電圧と
御使用のヘッドホンのインピーダンスに応じて利得を決めて下さい。
またはゲインは回路図通りでTPA6120の出力抵抗を100ohm前後に増やしても良い。
出力抵抗を増加させるとヘッドフォンの抵抗値と分圧されてオフセット電圧を軽減出来ます。

14_2

部品の実装状態

Dsc00968_2

配線の状態

Dsc00967_2

変換基板にTPA6120を実装。
裏面のSSOP用のパターンはカット。
サーマルパッド用にφ3の穴を開けてある。
両側のランドは半田付けし易いように1/2にカット。
変換基板は
ダイセン電子工業製「D016」
マルツ、千石で扱っています。

Dsc00948_2

TPA6120実装の2.54mmピッチユニバーサル基板の裏側。
この穴からサーマルパッドに半田付けしてGND処理と放熱対策をする
サーマルパッドをGND処理しないとボッボッというモーターボーディングのような様相を呈します。
また出力に10ohm以上の抵抗を付けないと配線によってはチリチリという発振が起こります。

Dsc00947_3

今回はTPA6120をFull Differential Mode として動作させましたが
次回はTPA6120を今回前段で採用した回路をモディファイした回路で創ります。
バランス駆動の呪文にはまってしまった。

Balanced TPA6120 HPA

TPA6120でバランス出力のHPAを試作しました。
まずは
DENONのAH-D2000を分解してバランス入力に改造してしまいました。

エアーパッドは左に回転させると簡単に外せました。
Dsc00953

この状態で4本のビスを緩めます。
Dsc00954

ヘッドホン・スピーカーにアクセスできます。
Dsc00955

配線を交換します。
Dsc00956_2

左右とも改造した状態です。
左右個別にプラグ!他には使えん!
どないしよ???
Dsc00961

HPAはTPA6120+LME49720の構成です。
LME49420の反転・非反転出力でTPA6120のバランス出力をドライブします。
念の為にREF200を使用して出力オフセットを軽減してあります。

Dsc00965

なんなのこのドライブ感は、
ボリュームを絞っても音がや・せ・ま・せ・ん。
低音域はあくまでもゆったりと奥行きが深く
空気の余韻まで余す所無く再生してくれています。
その余裕はメルセデスでもなく
ましてやBMWでもジャガーでもない。
かといってロールス・ロイスでもない。
こいつはBENTLEY CONTINENTAL GT。
力強く情熱的な所が同類項と見た!

今回のHPAは外部の+/-12V電源で駆動した。
静止電流は70mAであった。
300ohm負荷で1000mWの出力をたたき出せる。
電源のキャパシターは秋月さん扱いの
470uF/25Vで10個100円。
オーディオ用と称される特別なパーツはIC以外は使っていない。
エージング無しでこのど迫力は.....
これは大変なものに手を染めてしまった。
これからどないしよ。

CNNのライブでオバマ氏の就任演説を聞くだけの予定が..
嗚呼、今宵も午前様.....
ワシントン時間午後3時半。

2009年1月17日 (土)

TPA6120+LME49710 HPA (1)

TPA6120+LME49710のHPAが組み上がりました。
本来は低電圧動作のHPAを作る予定だったのですが.......
逆に思いっきり大振幅動作が可能なHPAのお披露目?です。

バッテリー動作時は+/-9V。
外部ACアダプター(+5V)使用時は+/-11.6Vで駆動します。
Rail Splliter回路は採用せず、独立2電源仕様です。
出力オフセット電圧は調整回路を設けて+/-500uV以下に押さえ込みました。
(調整する前はLR共に7mV前後で、これでも問題は無いのですが実験を兼ねて試みました)
ゲインは3.7倍といつもの2倍よりあげました。
多分に憧れのゼンハイザー650を意識しています。
300ohm負荷での出力ノイズは
VRmax補正無しで36uV(rms)
A補正をかけると7uV(rms)
周波数特性はDC〜50KHz(-0.5db)
TPA6120の放熱パッドは銅板を写真の用に追加加工して
天板に接触するようにしました。
写真の状態で通常の音量で聴いていて室温26°で40°から34°に低下しました。
天板に接触させた状態だとさらに温度の低下が期待出来ます。
温度が上がるとオフセット電圧のドリフトが効いてきますから
その対策の為にも有効と考えます。
バイパスコンデンサーにセラミック系は不採用。
代わりにPoly CAPを採用しました。

製作過程は後日として......
出てきた音にただただ聴き惚れています!

週末のご褒美?にチーズを肴にバーボンをいきますか。
好きな事をやっていて、何がご褒美だ!という声が聞こえてきそうです。
今週は昨日からの徹夜を含めて2晩徹夜をしてしまった。
お酒を頂くのは実に3日ぶり!実に珍しい事です。

Dsc00935

2009年1月14日 (水)

TL431 +/-20mA Constant Current Regulator

TL431 Shunt Regulator for Battery Charge

今まではバッテリーチャージャーにLM317を使用していましたが
たかだか20mAを供給するのに大げさすぎると考え
Shunt Regulator(TL431)で定電流回路を創ってみました。

途中経過を............
TL431はTexas Instruments,
ON Semiconductor等色々なメーカーからでていますが
負電源で使えるアプリケーションが見当たりませんでした。

TIのデータ・シートだけには
TL431, A, B
operates as a shunt regulator,
it can be used as either a positive or
negative voltage reference.

と書かれていていましたが確証がありません。

調べましたら
TI社のFAQに下記のような回答がありました。


自己責任で対処せよとの事で沸々とやる気が湧いてきます?

6

案ずるよりは産むが易しとは良く行った物です。
通常のツエナーダイオードと同じ考え方でいけました。
LM317とLM337で組むよりスペースが節約出来ました。
入力電圧が高すぎるとシャントレギュレーターの損失も大きくなります。
これはLT431に限らずLM317も同じです。
電力損失=Vce x Io
前回作った
LT3439+LT1761+LT1964の回路から
ブリッジ出力の約+13Vの電圧を拝借して充電します。
実測で20mAの定電流出力とTL431で+5mA消費していました。
TL431の等価回路を見ていると面白い使い方が色々出来そうです。

7

上部がTL431+2SC1815の定電流回路です。
ジャンパーピンは電流測定用のチェック端子として使います。

Dsc00922

裏側の実装状態です。

Dsc00923

HAMMOND(1455J1201)に仮実装。
バッテリーは基板上に実装して裏面にHPA回路を組み込む予定。
左上の空きスペースには4700uF/16Vを2個実装予定。
ボリュームは2回路のスイッチ付で動作は
プッシュON・プッシュOFFです。
高級なクリック感ですがケースを抑えながらでないと押せません。
Alpsの直販サイトから購入出来ますが
セミーオーダー扱いで納期がかかります。
写真ではバッテリーが300mAですが
使用するのは200mAタイプです。
200mAタイプでないと蓋が閉まりません!
厚みが1.5mm違います。

Dsc00924


2009年1月13日 (火)

Head Phone Impedance vs HPA output Swing

ヘッドフォンのインピーダンスと所望する出力電力から
HPAに必要な出力電圧を簡単に求められるチャートを創りました。
またチャートの出力電圧をX軸になぞっていくと
駆動出来るヘッドフォンのインピーダンスとその時の電力が一目瞭然に判ります。
左縦軸の目盛りが出力電圧(Vp-p)です。
HPAの電源電圧ではありません。
またオペアンプ出力から直列抵抗を接続しているときは
ヘッドフォン側の電圧になります。

5

あまり必要性は感じられませんが
出力電力が1Wまでのチャートも創ってみました。

4

これらの関係については
例題で説明し、導いた式を判り易く記しました。

Example:1
ヘッドフォンのインピーダンスが32ohmで
出力50mWのHPAを作りたい。
HPAに必要な出力電圧は?

Answer:1
V=√(32x0.05)
=1.26(Vp-p)

Example:2
ヘッドフォンのインピーダンスが32ohmで
HPAの最大出力は1.6Vp-p(+/-0.8V)であった
このときの出力電力は?

Answer:2
P=1.6^2/32
=0.08(W)
=80mW

電力(P)=電流(A)x電圧(V)....(式α)
電流(A)=電圧(V)÷抵抗(R)...(式β)

(式α)の電流(A)に(式β)の電流(A)を代入すると
電力(P)=電圧(V)の二乗÷抵抗(R)となり
HPAに必要な電圧(V)は
√(ヘッドフォンのインピーダンスx所望する電力)
として求められます。

ちょいとは役にたちそうですね。

2009年1月11日 (日)

+5V to +/-12V Low Noise Isolated Switching Regulator

LT3439とLow Noise LDOを使用した大変にノイズの少ないレギュレーターが出来ました。
LT3439はプッシュプル出力のドライブ回路を内蔵していてドライブパルスの立ち上がり時間を可変できます。
実際スルーレートを上げていくと立上がりエッジ部分で大きななノイズが発生し、
スルーレートを下げるとスイッチングノイズが少なくなるのが確認出来ました。

出力ノイズ測定は下記の条件で行いました。
負荷への配線長は5cmで負荷抵抗にOSコン(150uF/20V)を並列接続。
プローブは同軸ケーブルの先端を1cmむき出しにして負荷に直接半田付け。
スコープのレンジは1mV/dev。
スコープは20MHz帯域。
上記条件でノイズの測定は不可能でした。
下の写真で示したノイズ電圧はプローブ先端をショートした波形と同じです。

3

出力電圧は負荷電流+/-50mAで+12.11V,-12.03Vでした。
その時の入力電流は340mAでした。
負荷電流を+/-97.8mAの時は+11.78V,-11.64Vでした。
その時の入力電流は640mAでした。
LT1761及びLT1964は最大電流は100mAです。

ノイズ、供給電流ともに据え置き型HPAに充分使えるスペックだと思います。
絶縁された+/-電源なので入出力のグランドを共通にして、
+5VからダイレクトにiPodへの充電が可能になります。
前回作ったようなバイアス回路が不要になります。
この回路の出典元はLT社のDESIGN NOTES-316です。

使用部品は入手可能な部品に置き換えてあります。
IC、トランス、キャパシターはDigi-Keyにて入手しました。

ICの実装は楽しいながら苦労しました?
LT3439は18pinの0.65mmピッチ。
LT1761とLT1964はTSOT-23という0.95mmピッチ。
LT3439はサンハヤトのSOP変換基板(SSP-61)を使いました。
32pin用なのですが大は小を兼ねます。
裏面には角パッドは配置してあり、ここがトランスを実装するのにピッタリでした。
TSOT-23は1.27mmピッチのユニバーサル基板に注意深く実装しました。
グランドはインピーダンスを下げる為に積極的に銅箔テープを使用しました。

プッシュプル出力のスイッチングレギュレーターの回路を見ていると
インダクターが一個だけのレギュレーターはノイズでまくりの回路に見えてきます。
ノイズは発生した後に処理をするのではなく
LT3439のように始めからノイズをコントロール出来るのが良いと感じました。
クロックも可変できますから
機器組み込み時にの他の回路に影響を与えなように
スイッチング周波数を変えて回避するという事も考えられます。

蛇足ながら
LT3439は出力電圧を制御する為のフードバック用の端子がありません。
入力電圧が変化するとフライバックトランスの二次電圧も変化します。
入力電圧が一定な時、出力電圧はフライバックトランスの巻線比で決まります。

ちなみに+5V入力で出力電流40mAの時のブリッジの出力電圧は13.7Vででした。
4Vにすると10.9Vまで低下します。
+5V入力時の入力差は1.7Vしかありません。
LM317タイプだと入出力電圧差が3V以上必要ですから
今回使用した低飽和タイプのレギュレータで安定化させる必要があります。

2009年1月 8日 (木)

オペアンプのオフセット調整方法

低電圧HPAを作るにあたって
オフセット電圧が大きくて候補から外すのは忍びなく
DCサーボ以外の
オフセット電圧の調整方法を調べてみました。
最近のオペアンプは一回路のみでもオフセット電圧調整端子が無いのもあります。

エー・ディ・エム社の技術情報の中に
「マッチィ先生の楽しい勉強会」というのがあり、
オペアンプの外部オフセット電圧調整という項で
反転増幅器、非反転増幅器、差動増幅器の詳しい調整方法が説明されています。

またBBのREF200の資料には下記のようなオフセット電圧調整回路が掲載されています。
興味をひくのは右側の回路のBourns Trimpot。
中点端子があります。
29

バーンズ社の「Best of the TRIMMER PRIMERS」の資料にその効能が述べられています。

31

気になる部分の引用です。
LESSON 2- TRIMMERS FOR SPECIAL REQUIREMENTS

30

カタログにも■Reduces power supply drift errors と書かれています。(30Page参照)

32

しかしながらこのポテンショメータは入手難のようです。
ならばREF200を使用した左側の回路を応用して作ると良い気がしてきました。
(一番上のキャプチャー画面の回路)
REF200はDigi-Keyで521円!します。
CRDに置き換えるとコストは激減するが温度特性とノイズ特性を考えると.....
結局は中点接地は其のままで抵抗のみで.............

これに使用するポットは一回転タイプではなくサーメットの多回転タイプを使用します。
秋月さんで100円で売っています。

調整する時は通電して十二分に回路をウオームアップしてから調整します。
合わせ込んだ後には調整用のドライバーで
ポットに少し振動を与えて
ネジのバックラッシュ影響を排除して下さい。
必要なら再度調整して最後はネジロックで固定して下さい。
ネジロックが無い時は塗料ペイントを爪楊枝に少し付けて固定して下さい。

参考までに..................

2 Cell Battery to +5V Switching Regulator

低電圧入力からから5Vに昇圧するスイッチングレギュレータです。
Feed Back抵抗が内蔵されていますので外付け部品は必要最小限です。
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NCP1402SN50T1 というレギュレータは

スタートアップ電圧が0.8Vで
0.3Vに低下しても動作するとありました。

これってバッテリー1本でもいける!
と思いきやデータをよくよく見ると
1.2Vだと40mA出力で出力電圧が低下してきています。
2.0Vだと140mAまで5.0Vを維持してくれています。
NiThの単三2本だと問題なくドライブ出来そうです。

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このスイッチング・レギュレータの後に
LCフイルターをかましてLT1761-adjの構成にすると
Low Noiseの+4.5Vの電源が出来そうです。
LT1761のパッケージはTSOT-23という0.95mmピッチしかありません。
500mAタイプのLT1763だと1.27mmピッチの8SOが入手可能です。
以下はLT1761の特徴です。

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低電圧動作のHPAはこれらを駆使?して作ってみたいと考えています。
問題はHPAのコンデンサーの容量が大きいので
突入電流でレギュレーターICがラッチアップをおこす事が考えられます。
バッテリーとレギュレータの間に突入電流を緩和させる為に
100~200mAで動作するポリスイッチが必要になるかもしれません。
いや、LT1761には過電流保護と過熱保護回路が内蔵されているのでそれで救われるかもしれない。
しかし、ポリスイッチ一個の保険はかけておこう。

ちなみに両デバイスはDigi-keyにて入手可能です。
NCP1402SN50T1:90円
LT1761ES5-BYP#TRMPBF:238円

NCP1402SN50T1だけの時は
Soft-Start機能でラッシュカーレントは緩和されますが
念のためにポリスイッチ一個の保険はかけておこう。
下記データのNOTES-3に注目して下さい。

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メーカー推奨の部品リストと実装注意事項を記した回路図です。
ここまで調べたら後は作るだけ................

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上記のNCP1402の説明画像は英語版からの引用でしたが
日本語のNCP1402のデータがありました。

2009年1月 6日 (火)

OPA Selection Guide

明けましておめでとうございます。
今年も宜しくお願い致します。
「アナログ回路のおもちゃ箱」からの新春のお年玉で〜す?

お正月は時間を作ってはチビチビ呑りながら
ヘッドホンアンプに使えそうなオペアンプを調べて表にしてみました。
チビチビ呑りながらの作業でしたので
転記ミス等多々あるかと思います。その節はご海容下さい。
また、メーカーによってデータの測定方法が異なりますので
最終的にはメーカーのデータにてご判断をお願いしておきます。
表を充実させる為に
追加、追記,修正等して頂ける方は
メールを頂ければエクセルのデータを送ります。
勿論、ご協力いただけない方にも希望があればお送り致します。
並べ替え機能を利用すると何かと便利に使えます。

これを作成したきっかけは
バッテリーが長時間持つ省エネタイプのオペアンプを探す為です。

TLV4111-EPはRail to Railで
消費電流:0.7〜1mA
出力電流:300mA
オフセット電圧:0.2〜3.5mV
歪み:0.025%
入力換算ノイズ:100Hzで55nV√Hz
スルーレート:1.6V/uS
これってレールスプリッターに最適だと思いません?
AD8534も使えそうな気がする。
選択肢が沢山あり過ぎて迷っちゃいますね!
表を見て悩むのもまた愉しいもんです!


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