メンテナンス

・NO.139パクリ?プリメインアンプのメンテナンス

 メンテナンス開始。
 スケルトン抵抗の誤差。
 邪道のパーツ?
 またも振り出し?

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メンテに向けて準備中に、想定外のパーツ(ニッコーム)と遭遇し、解体したまま越年(H.19)してしまった我がプリメインアンプ。 取り合えず、初段の負荷抵抗を3.6kΩから、3.9kΩ(進)に変更、neopot をコパルTM−7Pに換装。
他の事はボチボチ考える事にし、先ずはシミュレーションで変更点を確認。

M139_sim

OPEN LOOP GAIN が0.3dB程度増えただけなので、以前の結果とほとんど変わらない。 しかし、よく考えると上図はMFBZobelネットワーク(10Ω+0.1µF)も含まれていないシミュレーション。
で、そちらも含めてみる。

VNF_cup

VNF_sim

MFBコントロールをVNF側にした状態を見てみる。LOOP PHASEが低い周波数から回り始め、矢印から高い周波数での各負荷の位相差が小さくなっているが、Zobelネットワークの影響と思われる。 おそらく、『負荷であるスピーカーのインピーダンスが高周波でハネ上がり、アンプ自体のオープンゲインが増大する事から誘発される発振』防止の為に加えられたモノだが、特に必要ないかもしれない。

近年の本家製作例では、初段のゲインアップ、2段目電流帰還の積極的導入から、ゲイン配分も見直され、高周波的に安定度が増した為か?Zobelネットワークは省略されている(バイポーラーTR出力段)。 ただ、出力側から(スピーカー線等を介して)の高周波飛込みには多少効果がありそうなので、そのままにしておく。

CNF_cup

CNF_sim

こちらは、MFBコントロールをCNF側にした状態。CLOSED LOOP GAIN の負荷による差異が顕著になっている。 実際の各ゲインは、MFB検出用 0.1Ωで分圧されて少々小さくなるが、その影響は負荷が重いほど大きく、CLOSED LOOP GAIN の差異はより顕著になるハズ。その分、LOOP GAIN の差異は小さくなる。

MFBコントロールによって、内部動作が不安定になる事は、シミュレーション上ではないようなので、一安心。

早速電源につないで調整に入ろうと思ったが、忘れていたライターネタを思い出した。

LED ☜ Lighter(ライター)というネーミングからかどうかは分からないが、
    近頃はヒカリモノ付属のヤツが、安価で出回っている。
白色LEDや、青色LEDを付属してモウケがあるのか?と心配になるが、
信号機や懐中電灯まで、LEDLight-Emitting Diode)化されてるので
仕入れ値は結構安くなっているのだろう。(近所のDIYショップではバカ高。)
ガスが無くなってから摘出しておいた青色LEDを、世間の流行が終った今頃、
Power Indicator として流用することに。
特性等まるで知らないので、分流型Dimmer を付けた。
図の左上部分の回路。ついでに周辺部分もシンプル化。

M-POWER

で、一気に終わらそうと思ったが、バワースイッチのノブが折れてしまい、暫し休憩。

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暫し休憩と書いてから、何ヶ月経ったのだろうか?m(__)m
プッシュ式のパワースイッチの入手は完全にあきらめてしまい、日本開閉器のトグルスイッチを使用することに。
仕事関係のゴミ機材をアサッてみたが、プッシュSW自体、ノブ付のものは随分前に消滅しているようだ。

S−116という小振りなシロモノを購入したのだが、これはスペースがない事と、KEWの場合、AC100V本線はリレーによって開閉している為で、直接本線をON/OFFする場合は、本家推奨S−6A辺りが必須。

モタモタと進展のない間にイロイロと妄想が拡がり、いつもの悪癖が登場する。
今回はNFBアンプのおさらい。おなじみ『スーパーサーキット講座 NO.9 1996/9 の 116〜117ページ』より抜粋。

ANF

突然NFBアンプの話になったのは、数少ない読者から、『シミュレーションの式の意味が分からないョ〜』との御指摘を受けたからである。 そこで、上図の記号をサンプルに各シミュレーションの表現を変えてみる。

CLOSED LOOP GAIN (ANF ) OPEN LOOP GAIN (A ) LOOP GAIN (Aβ )
DB(VO/VI) DB(VO/(VI-VF)) DB((VO/(VI-VF))*(VF/VO))
CLOSED LOOP RHASE OPEN LOOP PHASE LOOP PHASE
P(VO)-P(VI) P(VO)-P(VI-VF) P((VO/(VI-VF))*(VF/VO))

シミュレーションのお約束で、DB(   ) はdB表示するという意味で、また、P(   ) は位相を表示するという意味である。 従って、括弧内の式だけに注目してもらうと、各ゲインについては、既に上図に登場済みなのが分かる。
dBに関しては、こちらを参照 ⇒ dBって何? )
ゲインの除算に対して、位相では各位相を減算している事に注意。ヒョッとして上記を勘違いする方がいるかもしれないので一言。の枠内の式を使用しても、当然シミュレーションはできない。上記はあくまでも式の説明の為の表現である。

もう一つのキッカケは、結構長い間、『なんか、右のスピーカーが大きいかも?』と、感じていたからだ。
クローズドループゲインが 32dBと、比較的大きめなので の誤差が怪しいと踏んだのである。

基板配線をやり直す際に、各帰還抵抗を測定し、結局、誤差が気になるのスケルトン100Ω個購入。ついでに買った20kΩをデジタルテスターで測ってみると、個とも20.1kΩと、なかなか優秀である。
購入した100Ωは、100.9Ω及び101.3Ωと表示された。 ちなみに基板上のMFB用の2.2kΩは、左右とも2.21kΩと、こちらも優秀である。 松は、系列に強いのだろうか・・・・・・・

による誤差
1/β 誤差(L/R
Left 3.92kΩ 108.6Ω 37.029 0.928)    −0.649dB
Left 改) 3.92kΩ 100.9Ω 39.850 0.998)    −0.017dB
Right 3.95kΩ 101.5Ω 39.916 1.000

音響卓のフェーダーを1dB UPした場合、泥酔状態のオヤジを除くと、ほとんどの人が音量の増大を感知する。0.5dBの増減で、ブカン(舞台監督)をナットクさせることも良くある事だ。
マージン一杯の際、ツマミを一切動かさず、『これで、どうでしょうか?』『ハイ、OKです。』という、ワザもあるにはあるが・・・(-。-)y-゜゜゜。)

左右のアンプのゲイン差がどの程度『定位』に影響を与えるかについては勉強不足だが、おそらく、相対音量の変化よりは検知度が低いと思われ、メンテ後の −0.017dBという値で必要十分、とする事に。
なお、NFBアンプ(反転アンプ)の詳細は、こちら ⇒ 反転アンプ考

skeleton

のヘタな写真は、ボールペンの太目の芯(水性か?)を使ってガラス繊維を摘出しつつある状態。

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ニッコームの評価について、ウェブ上でイロイロ調べてみたが、『高抵抗以外は、進と遜色なし。』という意見が多いようである。少なくとも、帰還抵抗以外のNFループ内では、あまり気にしなくても良さそうだ。

抵抗の向きについては『オカルトだ。』という意見もある。 大昔、まだ本家がの方向を指定していなかった頃、オペアンプ(JRC5532)を使ったローブースト・ハイカット分配型EQの実験で『取り合えず、向きをコンデンサーと一緒にしてやれ!(つまりは、後の指定と逆方向!)』状態で試聴した事がある。
あまりにもシックリこないので、の向きを全て反対にしたら、俄然良くなった経験がある。早い話が、抵抗の違いも分からない駄耳が、の方向の違い(片CH、7個同時でだが)は感知できたのである。(NECの例もあるし・・・。)

閑話休題。NO.192ではヘッドフォンアンプ(電流リミッター強化型高熱パワーアンプ)が発表されているが、我が、NO.139パクリ?プリメインアンプにもチンケなHPAが内蔵されている。 構成は、大昔間違って購入した2N3958×2+JRC4556S(SIP)。 しかし、普段HP(SONY MDR-CD900ST)を使う時は、PHONO EQ & DACのヘッドフォンOUTが主で、HP使うのに、わざわざプリメインアンプの電源は入れない事に気付いた。

不要とはいえ、フロントパネルに穴が開いたままと言う訳にもいかず、ジャンク品で代用する。

HPA 386HPA

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廃品のカセットデッキ『TASCAM 122MKU』のヘッドホンアンプ基板を流用した。穴の位置が合わないので、レベルポットは摘出し、以前のポットを使う。左のラインインは邪魔なので、基板ごとカットした。 電源に至ってはリレー、ヒカリモノ用電源を使用。隙間にゴウインにシリーズレギュレーターを封入。音が出れば、OKとする。

オーディオマニアはスピーカー端子を、WBT等の高級パーツ仕様でリアパネルに取り付ける。リアにスペースのないKEWは、裏底に配置した端子台からスピーカーケーブルを出している。 しかし、掃除をする度にスピーカーの端子を外すのは面倒だ。スピーカー側をバナナプラグにする手もあるが、あるオーディオ邪道ネタを思い出した。

SR御用達

SPEAKON というシロモノを御存知であろうか?SR業界では超定番である。 業界ではスピーカー群間近にパワーアンプを設置するのが常だが、近年の『大音量要求』の為、多数のアンプをラックに収め、しかもマルチアンプ(帯域分けは、むしろ昔より少なくなっているのだが?)での使用を考えると、ラック自体に整理された出力パネルを設置するのは常識となっている。 その出力パネルに使われるのが、SPEAKON である。

使っていないキャノン穴にピッタリと納まるSPEAKON コネクターに食指が動いたのは、業界人のハシクレとして当然のナリユキだが、大音量では定番でも家庭レベルの音量では一抹の不安もある。

GOA時代、商用電源採用KEWは、過去の商用電源時代は後から知った。)と同時に出力保護リレーを付けてみたが、アッという間に接触不良を起こしてしまった。 これはバッテリー時代、ハンダで処理する事を知らず、ソケットを使っていた時よりも短命であった。 大容量リレーは、耐圧AC250V/15Aとか書かれているが、DC30Vまでとかの記述も有り、『本当にDCが出た時、大丈夫なのか』と思いつつの採用だが、当時、VISONIK DAVID 8001 をバイワイヤリング接続(といっても、中高域と、低域に分けて4Pキャノンを装備。)していたので、リレーの部分からウェイにしていた為、真っ先に中高域が接触不良を起こしたのが確認できたのである。

等のトラウマに関わらず、SPEAKON を試して見よう、と言う邪道に踏み出す事にした。

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程なく組み直し正常に稼動していたのだが(SPEAKON は未実装)、ある理由から、またまた解体。
キッカケは、konton 氏の『電池式完全対称型DCパワーアンプをStudyする』の影響。これまでのシミュレーションから安定した動作を期待していたのだが、konton 氏の『終段の異常電流』の考察に危機感を覚えたのである。 NO.139 に纏わる忌まわしい伝説は、熱暴走以外にこちらの影響も大きいかもしれない。商用電源に時として現れる異常電圧と、終段の異常電流とのタイミングが偶然合えば、終段の突然死も妄想される。

二段目のベース・コレクタ間(正確にはカスコードTRのコレクタ間)に封入した位相補正用のC(5pF)が、上下動作に時間差を生じさせる為、終段の異常電流が発生するとの事。シミュレーション上では素直な特性を示す位相補正法だが、別の方法を使うしかない。で、ステップ型を模索しているのだが、これがなかなか難しい。


この値(2.4kΩ+470pF)で大丈夫なように思えるが、Zobelネットワーク(10Ω+0.1µF)の効果がかなり大きい。試しに外してみるとピークが生じる。

この場合でも、帰還抵抗(3.9kΩ)に最初に外した(5pF)をパラ封入するだけでピークは収まる。

近頃の本家ゲイン配分にすれば簡単に安定な状態を確保できそうだが、もう少しあがいて見る事にする。

次の課題は熱的安定度確保だが、初段にサーミスタを封入する方法以外で何かないか検討中。
Power IVC (反転アンプ) 他電流伝送の恩恵は、しばらく享受出来そうにない。
ただ、SiC MOS-FET に関しては興味津々。

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