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  1. ニャさんのオーディオ掲示板(0)
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300B-SSTA改造(15)

 投稿者:ニャ  投稿日:2015年 6月12日(金)13時18分42秒
返信・引用 編集済
  ポップノイズが小さくなったと報告したが実際の処、結果はどの様な具合
であるか測定して見た。
結論として波形データは殆ど変わっていない事が判った。然し聴感上のノ
イズは小さくなっている様に感じる。

今回は波形データを記録紙に記録するチャート記録計を使ってデータを測
定した。先日のデジタルオシロスコープと云い、今回のチャート式記録計
と云い、昔仕事で必要の為購入したが最近は使う様な機会が無かったが久
し振りで良い虫干しに成った。

測定前に精度チェックをしてみたが一応スペックには入っている様で、流
石に高いだけの事はあると感心した次第である。唯滅多に使う事が無いの
で都々逸の文句では無いがアルバム成らぬ取説抱えてせにゃならぬと云っ
た具合で測定器がちゃんと動く迄に大層暇が掛かるのが偶に傷である。
一旦動き出すとその後は頗る早いし正確だ。

聴感上余り気にならないのは発生ノイズの周波数F=1Hzと低すぎて聞こえな
いのだろうと思う。ノイズの原因はカソードフォロアの立ち上がりが急峻で
ファイナル段の電流の変化が急激で大きいからである。
立ち上がり時間と変化電流、アウトプットトランスのインダクタンスから計
算すると略実測値位の100mVのピークノイズを発生させる事が解った。

念のため、超低域周波数での過渡応答が悪さしていないかNFBループを切っ
て調べて見たが問題は無さそうである。当面は問題が無ければこのまま行く
積もりである。

以下、チャート紙データを示す。
 
 

300B-SSTA改造(14)

 投稿者:ニャ  投稿日:2015年 6月11日(木)08時22分16秒
返信・引用 編集済
  ポップノイズの件ランニングテストが20時間位過ぎてから段々と
小さく成ってきて略気にならない様に成ってきた。
亦スピーカのコーン紙の動きも殆ど見えなくなって来た。

温度上昇の件は温度上昇が高かった処はカソフォロ電源の電圧降下
用の電力抵抗の上空10mmの処で温度上昇値はΔt=28℃設計
範囲内であった。AVRヒートシンクも略設計値の温度上昇であっ
た。一回の測定にアンプの温度上昇が飽和する迄に3時間位掛かる
のでなかなか手間が掛かる。

後残りの検討事項は300B本体のバラツキで沢山の球で試験した
訳では無いが一般的な傾向として米国系と中華系で特性に差がある
様でグリッド電位が深くなって電流が減るカットオフ領域での直線
性に差が有る様で目下評価中である。

写真は今回改造したアンプの写真である。
 

300B-SSTA改造(13)

 投稿者:ニャ  投稿日:2015年 6月 8日(月)05時41分49秒
返信・引用 編集済
  クロストーク改善の為に初段ローカルNFBループの帰還キャパシタに
シールドの為に銅箔を巻いて接地するとミラー効果が低減したのか
アンプの高域周波数特性が伸びてオーバーオールのF特調整を再度す
る必要が出て来た。
最終的に最初のF特に収斂することが出来たが色々考えさせられる事
となった。データの整理が出来次第レポートする。

現在運転テスト中で有るが、実用上は問題は無いと思われるが若干電
源コンパートメント部分の内部温度の上昇が大きい様で場合によって
は強制空冷も考えたい。鏡面ステンレスは放熱効果が低いので最近は
使用していないが之も原因の一つであろうと思う。

もう一つ気に掛かっているのはカソードフォロア段が導通する時にノ
イズが発生する事(最大100mVP-P)でスピーカを壊す事は無いが
之から音楽を聴こうとすると時にボソと云う音は不愉快で味気ない。
普通球のエージングが進むと収まって来る事が多いので暫くは様子見
の状態である。

写真は電源投入時のポップノイズの波形である。波形(上)がLch、
(下)がRchである。
 

300B-SSTA改造(12)

 投稿者:ニャ  投稿日:2015年 6月 1日(月)13時31分52秒
返信・引用 編集済
  クロストーク特性が唖然とする位悪かったのでの改善策の検討をした。
シャシージオメトリの関係でLchからRchへの漏れは仕方が無いと思ってい
たが思ったよりも悪かったので唖然とした訳である。

各増幅段でのクロストークを測定してみた結果、初段への飛び付きが原因で
有ることが判った。然し初段の球にシールドケースを掛けても殆ど効果が出
なかった。結局ローカルNFB回路のDC遮断キャパシタへの飛び付きが原
因である事が判った。
当初、F=10kHzでー40dBで有ったクロストークがー70dB位と及第点
まで改善出来た。

此のループは回路がハイインピーダンスに成って居るので隣のドライブ電圧
信号がNFBループのキャパシタに飛び付いていた様である。此のキャパシ
タに銅箔を巻いて接地して改善出来た。

今回のアンプでは始めハムバランさが効かない程残留ノイズが大きかった。
オシロスコープでノイズ波形を観測し見るとノイズ波形に整流ダイオードか
ら発生しているスイッチングノイズ波形が重畳しているので多分トランスの
巻き線間での飛び付き現象だと推測した。

何故ヒーター巻き線の対地インピーダンスが高いのか調べて見るとヒーター
バイアスを抵抗にインピーダンスを下げる為のキャパシタが入って居ない事
が判った。初段はEF86(6267)の五結動作で有るのでヒーターバイアスは不
要だろうと考えて廃止、直接接地した処ハムノイズは概ね良好に成った。

今回のアンプではハイインピーダンス回路で不具合が色々発生したが後から
よくよく考えてみると当然発生する現象であって当初の検討不足であった。
残留ノイズはフィルタ無しで測定して0.17mVでアンプの通過帯域幅、入力
回路の等価インピーダンス、アンプの利得から計算して略、抵抗の熱擾乱雑
音で占有されている模様だ。
安定化電源の御利益でフリッカノイズが殆ど無いので歪み率を測定していて
も頗る小気味が良い。

以下写真(上)、未対策時のクロストークデータ、(中)、対策後のクロス
トークデータ、(下)内部の対策前(上)、対策後(下)の写真である。

 

300B-SSTA改造(11)

 投稿者:ニャ  投稿日:2015年 5月27日(水)07時05分49秒
返信・引用 編集済
  低域周波数の盛り上がり対策はSPICEでカットアンドトライして時定
数のスタガリングを取って解消する事が出来た。ループ内部の各増幅
段の応答にも問題は見られない様である。

此処までやって、ステレオギャラリーQのアンプオーバーホールをや
って後、自家用アンプの改造をする時にも同じ事を考えた記憶が蘇っ
て来た。だが何故かノートにメモが残っていないのですっかり忘れて
いた。

今回のアンプは一見すると低域3段時定数のアンプと見てしまうのだ
が実際は4段時定数に成っている事で思い出した訳である。
歳を取ると物忘れが酷く成るので小まめにメモを残す事が大切だと思
った次第である。

後、残りの作業としてLchからRchへのクロストーク特性が悪いので
改善策を探らねばいけない。

写真は超低域での周波数特性(Mag)の盛り上がり解消対策後の実測デ
ータとSPICEによるシミュレーション結果である。
 

300B-SSTA改造(10)

 投稿者:ニャ  投稿日:2015年 5月26日(火)05時17分11秒
返信・引用 編集済
  略各部電圧のチェック、歪み率の調整が出来て、無帰還時の特性測定、
動作テストを始めた。
概観では歪み率特性などでは、新しいアンプの方が良好で無帰還で古
いアンプの帰還時の歪み率に相当する位に特性の改善が図られた。

今回のアンプでは高域周波数での位相補償に全く新しい方式を用いた
が概ね目論見は当たった様である。
今回のアンプではステレオギャラリーQの300Bのオーバーホールで
得た知見を元にドライブ回路の見直し等を行った。
この為低域周波数にNFBを掛けた時安定性に影響する時定数が4個有る
ので安定性に懸念が有ったが案の定、周波数F=3Hzに1.5dBのレベル
の盛り上がりが観測された。

SPICEを使って特性の追い込みをしなければいけない。
昔だとこの様な低域周波数の特性測定装置もSPICEの様な大変有難いシ
ミュレーションツールも無かったので大変便利な時代に成った物だと
感謝している。

写真(上)歪み率特性の比較:
新しいアンプはアンプをひっくり返して試験しているので冷却ファ
ンのモーターからの誘導ノイズ、残留ノイズが多いので少レベルの
THD+Nのカーブが古いアンプ(NFB=6.5dB)より悪く測定されているが
出力が増大するに従って新しいアンプ(NFB=0dB)の方が良好である。

写真(下)は超低域周波数特性で実測データとSPICEによるシミュレー
ション結果である。之はNFB=9.5dB掛けた後のデータである。
概ねデータは合っている様だ。次は此のピークを抑える作業をする。
 

300B-SSTA改造(9)

 投稿者:ニャ  投稿日:2015年 5月21日(木)09時48分45秒
返信・引用
  300B安否改造を始めたのは去年の7月初旬で有ったか早くも
11ヶ月が経った。やっと配線が完了した。
途中半年ほどやる気が無くて中断していたが本格的に作業を
初めて3ヶ月で配線完了まで来た。

再度目視による配線チェックをしてから電源投入テストに入
る。各安定化電源部は入力に保護フューズが入っているので
テストしない回路はフューズを外しておけば通電されない。

勿論、当初の通電ではスライダックで徐々に電圧を上げて行
きいきなりAC100Vラインに直接接続してスイッチON
何て様な恐ろしい事はしない。

さて、ツバメのその後であるがオスは相変わらず縄張りを守
りに飛来している様子だ。オスの横に偶にもう一羽並んで留
まって居るのでメスも無事だったのかも知れない。
成鳥が襲われた時は羽などの残骸が有るのだがこれらは見あ
たらなかったので無事であった可能性が高い。

カラスに襲われなかったら2回目の繁殖は6月頭からであるの
で未だ充分時間は有りそうなので期待している。
 

300B-SSTA改造(8)

 投稿者:ニャ  投稿日:2015年 5月17日(日)14時49分11秒
返信・引用
  アンプの配線の内、ハーネス部分の配線が略出来た。
配線ミスが無いかをチェックをしてハーネスとプリント基板の
接続になる。
各プリント基板ユニットは前以て動作チェック済みで有るので
作業は捗りそうである。

一昨日の早朝ツバメの巣がカラスに襲われ雛は全て食われた。
恐らく3時45分頃に屋外で物音がしたのでこの時に襲われた
のだと思う。4時10分頃、居間の照明を付けに行った時様子
を見たらもう既に襲われていた。
その後雄は毎日来ているが雌が見えないのでカラスに襲われた
かも知れない。3時45分頃は未だ暗いしカラスの鳴き声もし
ないので迂闊であった。
多分今年はもう繁殖は無理かも知れない。残念だ。
 

300B-SSTA改造(7)

 投稿者:ニャ  投稿日:2015年 5月12日(火)08時21分39秒
返信・引用
  配線を始めた。配線する順番を間違うと次の配線が難しく汚く
なるので前もって配線手順を検討している間、実装作業が止ま
っていた。此からは作業も捗るだろうと思う。

前回の投稿から一週間位経つと身の周りの自然も大分変化があ
った。ツバメの子も大分大きく成って来た。今年はツバメの子
育てが例年よりも早くて例年の雀並みだと思っていたら雀も例
年よりも早く子育てをしていた様で紅葉の枝の上で親鳥から餌
を貰っているのが見える。
今年はツバメも慣れて来たのか近くでカメラを向けても逃げた
り騒いだりしないで子ツバメに餌を運んで来ている様だ。

写真(上)配線途中、(中)今年生まれた雀の子、(下)ツバ
メの給餌
 

300B-SSTA改造(6)

 投稿者:ニャ  投稿日:2015年 5月 5日(火)15時13分54秒
返信・引用 編集済
  昨日のシャシーに部品の仮置きした状態をAUTOCADで作図してみた之
で配線手順を検討する事が出来る。
引き回し、共通インピーダンス、アース接地点等の検討をする訳であ
る。プリント基板で定数変更の必要なと思われる物は配線を基板の片
側に集めてわざわざ配線を外さなくても基板の裏側を見る事が出来る
様に設計してある。

この図と回路ブロックの端子番号を確認しながら配線線材表を作って
線材の端末処理をして線材部品を予め準備して置くと後の作業がやり
易く捗る。亦、作り忘れも無くなる。

以下の画像はAutoCadに画像データを貼り付けて作画した物である。
画像データが重いのかよくハングアップするが大体原因も判り対策も
判った。
 

300B-SSTA改造(5)

 投稿者:ニャ  投稿日:2015年 5月 4日(月)18時10分17秒
返信・引用
  やっと部品取り付けの為のシャシーの修正加工が仕上がった。
大工仕事で言う合わせ大工の様な作業で、新しく部品を作ったり不足部品の通販
で注文したり配線の手順も検討しながらでなかなか作業が捗らない。

新しく部品やシャシーを設計し新規にて作る方が楽かも知れないが折角の綺麗な
シャシーを廃棄するのも忍びないし、新たに作るとなると結構な試作費用が掛か
る事になる。まあ此がシャシーに限らず使い廻す一番の理由である。

今回インラッシュ防止回路の為に小型電源トランスが追加に成ったので此のフュ
ーズを追加するか迷ったが結局追加する事にした。後追加したフューズ回路基板
の余ったフューズ端子を使って高圧電源部にフューズを入れる事にした。
亦、此も流用したフューズ基板に入っていた回路を使って通電後カソードフォロ
ア段の動作が安定する迄、凡そ40秒間パイロットランプを点滅させる事にした。

我が家に巣を掛けているツバメの卵が孵った様で5月3日朝に巣の下に卵の殻を
落として雛の誕生を教えてくれた。
4月14日から卵を産み始めて6個産み、20日から抱卵し始めて丁度2週間で
で生まれた事になる。
今朝もツバメの天敵が来た時の鳴き声で外に出てみるとカラスがフェンス迄近寄
ってきて巣の様子を窺っている様である。
昨年は早朝未だ薄暗い内に巣をカラスに襲われたので、暗い内は居間の電気を点
けたりして人の起きている気配をさせてカラスが近寄らない様に気を付けている。

写真(上)シャシーに部品を仮置きした処、(下)ツバメのタマゴの殻
 

300B-SSTA改造(4)

 投稿者:ニャ  投稿日:2015年 4月25日(土)17時20分14秒
返信・引用
  取り敢えず部品、ユニット間の接続図となるブロック図が少しだけ出来た。
之で抜け落ち画無いか、配線手順等の検討が出来る。亦部品の取り付け順番
等も確認出来る。

世間様がゴールデンウィークとなって、亦今年は格別天候も良さそうなので
行楽地はさぞ混雑する事だろう。この時期は家でゆっくりするのが一番だと
思う。
当方はこのアンプの組み立て配線をやって過ごす事にする積もりなので世間
の喧噪とは関係なく普段通り生活を送れそうである。

亦、5月の初頭にツバメの雛が孵りそうなので家に居る方が良い。早やくも
カラスがツバメの巣を監視し出した。昨年は巣を襲われたので今年はリベン
ジだ。
 

300B-SSTA改造(3)

 投稿者:ニャ  投稿日:2015年 4月23日(木)18時49分36秒
返信・引用 編集済
  やっとドライブ基板の組み立て出来た。
真空管ソケットの半田付けには部品位置出し治具を作って対
応した。

略部品は揃った。シャシーの追加加工も出来た。シャシーは
SUS304材で作ってあるので加工が大変でドリルの錐を
数本駄目にしてしまった。

之で配線作業に入れるがその前に回路図等を整理して、線材
リスト等も準備して作業手順を検討しておかなければいけな
い。無駄のない綺麗な配線をやる為には必須である。
 

300B-SSTA改造(2)

 投稿者:ニャ  投稿日:2015年 4月20日(月)17時41分7秒
返信・引用 編集済
  部品の不足が有って現在注文中であるのでこの合間に配線検討用の
図面を書いた。

プリント基板設計CADのデータは直接機械CADでは読み込めないので
アドベの画像処理ソフトのお世話になり機械CADが認識出来る画像デ
ータに変換する必要がある。

以前この作業に手こずった事があるが今回久し振りに此の作業をやっ
て以前上手くいかなかった原因が判明した。亦一つ勉強である。

図面はA2以上の出力機能が有るプロッタを使えば実物大の図面を得る
事が出来る。

 

牡丹の花

 投稿者:ニャ  投稿日:2015年 4月20日(月)08時06分19秒
返信・引用
  昨日、牡丹の花が皆咲いた。
例年になく綺麗な花を鑑賞する事が出来た。

夕方ツバメが居ないのを見計らって巣の中を観察してみたタマゴ
は6個あった。巣がでかくなったので安心して6匹育てられると
云う事か。

処でパソコンの画面を前に図面を書いていると1時間に5分位休
息のため屋外に出て遠くの景色を見ている。所謂VTD作業安全
指針を健康の為守っている訳である。
面白い物で毎度外へ出るとツバメが2匹共何処かに行って仕舞う。
多分餌取りに逝くのだろうが、私が外にいる間は天敵が来ない事を
知っていて行動しているみたいだ。
 

電子電圧計修理

 投稿者:ニャ  投稿日:2015年 4月18日(土)17時02分7秒
返信・引用 編集済
  凡そ40年前に自作した電子電圧計が故障したので修理した。
主にフィルムコンデンサのテスト用に使っていて何時もメーターが振
り切る様な酷い使い方をしていたが、今朝使おうとすると指示が変で
ある。どうも入力のアッテネータ部が壊れているみたいだ。

分解してみると60dBアッテネータ(V表示とmV表示の切り替えの受
けの抵抗の導通が無い。之を交換して、レベル調整、メーターパネルに
帯電防止剤を塗って完了した。掛かった時間凡そ1時間、当地の大工の
日当ならば¥2500円位の仕事か。

調整後の特性は10Hz~200kHz±0.1dB以内で、500kHz
で-0.7dB落ち、10dBステップのアッテネータはフルスケール
で指示誤差は略無しであった。40年前の自作とは言えなかなか優秀だ
と自画自賛である。

今日は牡丹の花が咲いた。例年より2週間程早い。ツバメも14日より
タマゴを産んでいる様で之も同じ位早い様だ。今日も未だ抱卵をしてい
ないので5匹以上ツバメの子が生まれそうだ。

今朝は上空に寒気が入っている様で彩雲が見られた。昔であれば吉兆と
して喜ぶ処である。

 

300B-SSTA改造(1)

 投稿者:ニャ  投稿日:2015年 4月12日(日)08時56分50秒
返信・引用 編集済
  電源パーツが出来上がったので300B-SSTAの分解を始める準備
をしている。
先ず基本特性の測定として各部DC電圧測定、次に交流測定とし
て各ステージの利得、THD+N vs Po、F特、THD+N vs Freq、
CrossTalk等の測定を自動で行った。後、今後の参考として高
調波歪み特性(HD)の測定をした。

以下HDのデータを掲載する。
シアン:THD+N、黄:2次高調波、赤:3次高調波、マゼ
ンタ:4次高調波、青:5次高調波である。
データより分かる事は低出力の時は2次成分が優勢で、出力の
増大に伴って3次歪み成分が主成分になっている事である。
流石3極出力管だけあって4次、5次の成分は少ない事が見て
取れる。因みにNFBは4.5dBである。
尚、偶数次歪み率に急激な変態点が生じている辺りから300B保
護のオーバードライブリミッタが作動している模様である。
測定にはDSP機能が強化されたAP sys2522aを使用した。この5
本カーブを1スイープ、凡そ20秒で測定出来るので大変助か
る。
 

メイン電源テスト (4)

 投稿者:ニャ  投稿日:2015年 4月11日(土)09時17分27秒
返信・引用
  メイン電源の2号機が出来上がった。1号機での試験結果を反映
して+B電源の出力電圧はVo=439V(実測438.95V)、Iomax=455mA、
C電源はVo=-246.7V(実測246.66v)、I0=40mAと成った。

+b電源の出力電流は455mAでフォールドバック電流制限が働く様
になっている。Io=0mA~420mA迄出力電流を可変した時の出力電圧
の変動はhp34401Aの5桁表示モードで変化が観測されなかった。
頗る良好な対負荷変動特性であると考えている。

以下、写真(上)電源ユニット、(下)回路図(定数、基準電源部
は省略)
 

メイン電源テスト (3)

 投稿者:ニャ  投稿日:2015年 4月 6日(月)16時54分59秒
返信・引用 編集済
  300BアンプのメインAVRユニットがやっと出来上がった。
故障の解析に少々時間を取られたが何とか使えそうな物が出来た。

故障前始めはVo=415Vで試験していたがその時は鰐口クリップで
負荷のON/OFFをやってアークを飛ばしながら試験していたのだが
故障する事は無かった。
その後出力電圧を正規の電圧Vo=430Vに修正してからアークを飛
ばすとAVRの故障が発生した訳である。

出力電圧を変更した為にAVRが壊れた訳では無いが色々と問題点があ
る事も判った。
制御トランジスタ(TRS)の耐圧がスペックぎりぎりでマージンが無
い事(実際にはメーカーのカタログスペックより2割以上はマージンが
ある様だ。私が昔聞いた話だと承認図に対して2割位は余裕があるとの
事。唯、最近は製造プロセスが微細化して管理能力が上がっているので
昔ほどはマージンは持っていないと考えた方が良いとの事。)

次に制御MOSFETのgmが低い、Vgs(Ix)のばらつきが大き
い事を痛感した。Vgsのばらつきはパラ使い(並列運転時)にTRS
の損失に差が出て、特に電流リミッタが作動した時にgmの大きな石に
電力負荷が掛かり最悪破損する事になる。
バイポーラTRSはgmが大きくて良いのだが500V前後の安定化電
源の制御TRSとしては耐圧、セカンダリブレイクダウンの問題が有る
ので使えない。

後、負荷OFFの時のアークの発生は実際のアンプ中では起きない現象
であるが汎用電源等では対策をする必要があるだろう。
と云う事で対策回路を考えたが、普通アークを飛ばす様な横着者は私位
かなと思ったりもしたが、、。

最終的に出来上がったAVRのスペックは
  出力電圧Vo=430.98V、
  最大出力電流Io=450mA
  フォールドバック型電流制限保護回路付き
  対負荷出力ドリフト:±5mV以内(30mA-400mA)
  温度ドリフト:-2.9mV/℃
であった。

此で電源周りの基板ユニットは全て完成した。
今後は300B本体の分解とシャシに追加部品取り付け用の孔加工、シャ
シーをジグにしてドライブ基板のソケットの半田工付けに入る。
先ずは分解前に特性の測定をしなければいけない。

以下の写真は(上)は試験中のAVRとアクティブ負荷(損失を
減らすためにカレントシンクと抵抗で構成している。)、(中)
AVR本体、(下)今回作った電源回路基板一式である。

ツバメの方は今日も巣の框に土を盛っていた様だ。昨日で終わりと思って
窓ガラス等の掃除をしたが、亦泥をぶちまけて汚された。之だけは仕方が
無い。
 

燕の巣

 投稿者:ニャ  投稿日:2015年 4月 5日(日)08時52分8秒
返信・引用 編集済
  去年カラスに襲われて壊れた燕の巣、3月31日より番が修復を
始め昨日略完了したみたいである。
左半分は無傷で有ったので大分框を高く厚くして強度を増した様
である。中が見づらい様にして外敵から巣の内部の様子が見えに
くくしたのだろうと想像する。

昨年は4月の中旬から巣の補修が始まったので2週間位早いよう
で雀、百舌の巣作りと同時進行である。例年雀の雛が巣離れして
から燕の子育てが始まるので(4月の下旬頃)早い様だ。

牡丹の蕾も大きくなり始めた例年ゴールデンウイークに花が咲く
ので之も早い。桜も一気に咲いた。台風の発生も今の処多い様で
ある。之も気候温暖化のせいなのだろうか。今年の冬は寒さが余
り堪えなかった。

写真(上)右下から見た、写真(中)正面下から見た、写真(下)
隣の納屋の屋根裏に巣作り中の雀の番
 

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