歪まないギターアンプの作成 Ver1

※実機で評価中につき、まだ作らないように！
※Ver2を開発中につき、もし作るならVer2で！

とある匿名さんから、歪まないギターアンプの相談があったので作ってみた。
残念ながらJJはエレキギターを持ってないため、擬似的な検証しかできないが、たぶん歪まずに音が出せそうだ。

前段でインピーダンス変換

※4.7u,10u,47uはタンタルコンデンサ。フィルムコンより小さく、電解コンより特性が良いからJJのお気に入りだ。耐圧と極性を注意しないと爆発するが(笑)

JJはエレキギターを持ってないため色々と勉強した結果、ギターの出力インピーダンスは非常に高いことが分かった。
通常のオーディオ機器のライン出力は数百Ωだが、ギターのそれは数百kΩだ。したがって、ギターアンプの入力インピーダンスも非常に高い（たぶん1MΩとか）。エレキギターをフツーのオーディオアンプに繋いでも、おそらく音量が取れないのではないだろうか。

もうひとつの違いは、出力電圧である。ギターの出力電圧は、ギターにもよるが最大で0.2Vppぐらいのようだ。iPodのライン出力でも約2Vppは出るから、1/10である。よって、作るアンプは

• 入力インピーダンスを高くする
• ゲインも高くする

でいいような気がした。そして電池で動かしたいとのことで、アンプICは定番？のLM386、インピーダンス変換にFET入力のオペアンプであるLF411をボルテージフォロアで使ってみた。仕様的には、入力インピーダンスが1MΩ、ゲイン40倍である（のはず）。

パーツレイアウト

GNDと電源ラインは極太なスズメッキ線を使うこと。オペアンプとアンプICの電源には（距離的になるべく近くで）必ず0.1uのフィルムコンで接地すること。これやらないと、たぶんノイズが乗っかると思う。

動作中

JJはエレキギターを持ってないため、オーディオ出力に直列に430kの抵抗を挟んで擬似的に出力インピーダンスを高くして入力してみた。電源は006P型のニッケル水素電池だ。

普通に歪まないオーディオアンプの音がしたから、なんだか成功したようだ。

匿名さん、これもらってくれませんか？(笑)


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LME49720（バイポーラ入力型オペアンプ）に最適化したポータブルHPA（★★★お勧め）

LME49720、というかバイポーラ入力型オペアンプに最適化したヘッドホンアンプを作ってみた。結局は入力抵抗と、帰還（接地）抵抗の定数決めだのだが。

両電源はLT1010バッファを使う

どうせやるなら、電源も抵抗分圧でなくLT1010を使ったバッファで作った。
このまま作ると、タカチのプラスチックケースSW-75Bに入らないため、立体的に作るとする。
低域のためには、もう少し入力抵抗を増やしたいところだが、手持ちのSW付き２連ボリュームが10kAしか無かったため、この値で落ち着いた。

左端に９０°立ってるがLT1010を利用した両電源回路

小さな基板に両電源作成回路を作って、垂直に立ててケースへ入れることに。
基板上の土地が限られてるため、パソコンのマザーボード用の超低ESRのやつを使う。これ、容量の割に小さいのよね。

電源回路の拡大写真 

ベースのアンプ基板とはホットボンドで接着している。強度的に心配だが、これだけケースの中がムチムチだから大丈夫だろう。

006P電池も入れた絵

これ以上の回路を増やすなら、根本的にベースのアンプレイアウトを見直すか（ぱっと見、割と空き地があるのだが、裏には電源とアースラインが走ってるのだ…）、アンプ基板の上方に２階建てにするしかない。

まぁ、無理してLT1010で両電源を作らなくても、抵抗分圧で十分な感じがするが、立体構造が今回のテーマの一つだったので(笑)
抵抗分圧よりはグランドが揺れないから、音質面での良い高価はあるだろう。

音は、やっぱりLME49720。
高価だけあってクリアで品のいい素晴らしく良い音だ。


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【リスペクト】改訂版：かんたんヘッドホンアンプ完成（★★★お勧め）

ぺるけさんちの「かんたんヘッドホンアンプ」の実装完了！

入出力も繋げて調整中。

JJの環境では、どうしても100ΩVRじゃ1.5kΩ抵抗の電位差が2.9Vに調整できず、シリアルに68Ωの抵抗を取り付けた。
また、橙色LEDだとバイアスが高すぎる（1.8V超）ため、赤色LEDに変更。赤色LEDだと1.72Vぐらいのバイアスになった。

改訂版の回路図。

レイアウトはムチムチになった。このレイアウトは、日本ケミコンのKZHシリーズの電解コンデンサに依存している。大容量でも径は太くならず長身スリムなやつだ。

ムチムチレイアウト

ゴチャゴチャするので配線は全部描いてない。
右中央上寄りの長方形は、SW付き2連ボリューム（20kΩAカーブ）である。
これまた、この基板サイズや形はタカチのプラケース「SW-75B」に依存したものである。

その音は3石／片Chとは思えない、さすがぺるけさんって感じの音だった。
前回もポタアン、今回もポタアン、毎日とっかえひっかえ使う楽しみが増えた。
ちょっとムチムチで実装がめんどいので★は3つと控えめにしたが、決して音のせいではない。
まだ目が見えるうち(笑)に次もディスクリートでポタアンを作成予定。もっとムチムチになりそうな悪寒…

嗚呼、ケースに穴開けしなきゃ。


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【リスペクト】かんたんヘッドホンアンプ

ぺるけさんちの「かんたんヘッドホンアンプ」の改訂版を実装中。
以前にも作ったことはあったのだが、どこかへ行ってしまった。。。ので再チャレンジ。

ほとんどそのまんま。

オリジナルからは、電解コンデンサの容量を大きくしたぐらい。
あ、手持ちが無かったから出力抵抗を少し小さくしてた。
006P電池でポタアンにするつもりなのだが、たった３石でも小さく作るのは難しい。

入出力以外は全て実装。ムチムチムッチリ。

右側の空き地にSW付き2連ボリュームを実装して、in/outのヘッドホンジャックを繋げて完成予定。
JJにはこの辺が限界かもしれない。抵抗を立ててる時点でかなりヤバい。
残りは明日以降にボチボチ作っていこう。


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USBオーディオ(CM102-A+)で実験くん、その２（★お勧め）

このCM102-A+ですが、データシートのサンプル回路図が壊滅的に読めないんですよね。で、過去記事から引用。

よく見ると、LINE OUTに出力コンデンサが入ってます。それも470uFの電解コン！きっとこの子のアンプって単電源で出力は直流なんですね。

このLINE OUTにはヘッドホンやスピーカーを繋ぐことが想定されてるみたいで、なのでこんなに出力コンデンサの容量が大きいんです。じゃないと低音が出ないもんね。
そしてこの子、自分でボリューム制御ができるんです。VOLADJ端子に0～2.25Vを加圧すると、+3dB～ -43.5dB/muteのコントロールができるんです。

そこで構想。

• LINE OUTを質の良いフィルムコンでパワーアンプやヘッドホンアンプへ繋げてあげる（アンプの入力インピーダンスは数十KΩレベルなので、数uFのフィルムコンが使える）
• 音量制御はこの子に任せる（この子はプリアンプとして使う）
• せっかくなので信号ラインに電解コンは入れない、つまり両電源なアンプとする
• もちろんUSBのバスパワーは使わない。USBのバスパワーはリレーのスイッチとしてのみ使う。リレーで電池(9V)や外部の電源をONにする
• この子への電源は、レギュレーターを使い5Vを作って供給してあげる

要するに、CM102-A+をDAC&プリアンプとして使い、後続にパワーアンプ（今回の場合はヘッドホンアンプ）を繋げてあげる。。。ってことです。

さて、回路を検討しよう。


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2SC1815/2SA1015のみ、単電源、低電圧9V（006P電池可）、でも妥協しないヘッドホンアンプ 失敗。。。

できた！

でも、どうしても左側の調子が悪く、パターンを何回も追って、怪しいパーツも交換し、かなり頑張ったのですがダメでした。。。
具体的には、定電流回路を構成している赤色LEDに十分な電流が供給されずに、LEDの電圧降下があまり発生せず、定電流を作るTrがONにならないんです。どうも、２段目以降の回路にミスがあり、電流を横取りしてるみたいなのですが、どうしても特定できず、最終段は熱結合してガチガチに固めてるしで、追求を断念しました。。。期待していた人（いたのかなぁ）ごめんなさい。
今度は、もっとシンプルに1815/1015縛りのアンプを考えたいと思います。
嗚呼、週末がこれで潰れてしまった（涙）

次は指向を変えてUSBオーディオの自作でもしようかな。。。ちょっと今回を忘れたい(笑)


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2SC1815/2SA1015のみ、単電源、低電圧9V（006P電池可）、でも妥協しないヘッドホンアンプその４

半分実装。ふぃ～疲れた。

差動入力部と低電圧と出力段の１部。後は残りの出力段と電源部分のみ！


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2SC1815/2SA1015のみ、単電源、低電圧9V（006P電池可）、でも妥協しないヘッドホンアンプ（☆☆☆☆お勧め）

電子工作してると、トランスって最初は敷居が高いんですよね。
使い方わかんないし、100Vなんて高圧を扱うし、整流？平滑？それ美味しいの？みたいな。
と言うことで、電池駆動（ただし006P）ができるヘッドホンアンプを考えてみた。しかも単電源。分圧やらレイルスプリットやら考えない、考えたくない。
それだけだとつまらないので、能動素子は2SC1815/2SA1015縛りも加える。
たぶん、一家に100個単位で転がってるはずの2SC1815/2SA1015(笑)

人類の英知と手間と物量作戦というパワープレイで考えたのがコレ。
※まだ作ってないので「お勧め度の星は白抜き☆にしてみた）

部品多くてめんどいです。出力段なんて、INVダーリントンの２パラとか(笑)。
それがこの回路、シミュレーションしてみると驚くほど特性が良い！
※Q1のコレクタ抵抗が10kになってました。正しくは1.6kです。回路図は訂正済みです。
※熱結合の文言を変更しました。回路図は変更済み。

周波数特性。上から下まで素直なカーブ。

シュー出て無くて立ち上がりもまぁあぁ。

FFT解析。2Vpp出力時。Total Harmonic Distortion: 0.000058
マジですか？
まぁ、理論と実践では違うので。それに、音量によっては歪むと思う（その前に難聴になると思うけど）。
でもこれ、006Pだと２時間しか電池保たない気がする(笑)

さて、部品集めるか。。。


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