トランジスタアンプ

2021年にトランジスタでディスクリートアンプ作ろうかなと思い立って、基板まで起こしたもののいざ部品を実装してみると基板設計にエラッタがあってげんなりしてそのままお蔵入りした企画がありました。
2022年終わりの大掃除のときに引き出しから出てきた基板を改めて眺めているとそのエラッタも案外簡単にクリアできそうとひらめき、ならばせっかくだしと一気に組み上げてみたのがこれです。
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当時からせっかくつくるのだしとケースやらスイッチやら色々吟味していたのですが、あまり気合い入れても大変だしとシンプルに纏めたつもりです。

全面小さな黄色のスイッチは左がバスブースト、右が高周波ノイズカットのためのローパスフィルタ効かせるためのスイッチです。
グレーのスイッチは背面の入力2系統を切り替えるためで、これらのスイッチはすべてラッチングリレーに接続されて信号の切り替えを行っています。
トグルスイッチでもよかったのですが、ここはかっこよくと考えていくうちにこんな形になりました。
ヘッドフォン端子は右端に追いやって全体をなんとなくFocusriteのScarlettっぽいイメージにしました。黒いけど。

利得Lch:6.135倍/Rch:6.098倍
最大出力は3W程度(THD1% 8Ω)

周波数特性
タイトルなし
周波数特性は低域は10Hzでも十分かつ高域3dB落ちは300kHz~350kHz付近でなだらかに落ちるような具合です。

左右チャネル間のクロストーク特性
タイトルなし2
残念なことにまともな測定機器がないので測定はこれが限界、このグラフが真値であれば微妙な特性ですね。
起こした基板パターンや配線について見直さないとならないかなと思います。

歪み率特性@測定帯域24kHz
タイトルなし3
10kHzのグラフが最大出力付近で変なのは測定器として使ったPCのサンプリング周波数が48kHzまでのため。
歪み率特性はまずまずといったところ。

方形波応答10Hz
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100Hz
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1kHz
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10kHz
10k.png

100kHz
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1MHz
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方形波応答は周波数特性通りの形状ですので何ら問題ないでしょう。

以前作成した真空管アンプと比較するとこちらのほうがよりナチュラルというか聞きやすい感じでもっと早くに完成させておけば、というか今からなら基板設計し直してもっと上をといった欲が脳裏をよぎりましたが、これはこれとしてとても良いのでしばらくはこいつを使おうかと思います。
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1巻線ラッチングリレー駆動回路

1巻線のラッチングリレーをスイッチ一個でセット・リセットさせる回路が必要だったので色々調べてなんとかしました。
使用にあたって自分なりに実験をして検証もしましたが、まんま何処かへ持っていってもうまく動くとは思えないので使用する場面が変わったら都度設計変更が必要ではないかと思います。

今回の前提条件
電源電圧:DC19V
スイッチ一個でリレーを動作させるが常にリレーコイルに電流を流し続けたくない

通常のシングルステイブル型リレーでは電流を流し続けないと接点状態を保持できません。
コイルへ長く電流を流し続けたりしたくないなぁとか、消費電流を減らしたいなぁとなると解決方法はいくつかあると思いますが、その一つにラッチング型リレーを使えばコイルへ電流の供給を止めても接点は保持されるため、これを使って今回の目的をクリアしたいなあと考えます。
ラッチングリレーは1巻線形と2巻線型とがありますがそのあたりの話はメーカーのテクニカルドキュメントへ譲ることとして、今回は1巻線形を使ってみました。

1巻線型ラッチングリレーですとコイルに対して順方向に電流を流すと接点がセットされて、逆方向に流せばリセットされて、その電流パルス幅はカタログスペック的に10ms程度以上、色々と先人の知恵を見た感じでは30msとかあればいいんじゃない?みたいな雰囲気です。
スイッチ一個で電流方向を変えるにもいろいろな方法がありますが、実装面積的にできるだけコンパクトにかつ外部電源が必要とか配線がごちゃごちゃしそうなものをボツにしていくとOMRONの「リレー 共通の注意事項」というテクニカルドキュメントの中に6-10「1巻線ラッチングリレーの省消費電力ドライブ回路例」という面白そうな回路を見つけました。

先人たちもこの回路を利用したレポートがweb上にいくつかありましたので参考にさせてもらいつつ、今回の件に当てはまるように定数などを調整してみます。
といっても本気で煮詰めたわけではないのでここで提示した定数はまだまだ甘いと思います。

1巻線ラッチング駆動回路

OMRONのドキュメントを引用すると
”セット時は、D1、C、ラッチングリレー、D2を介してCの突発的充電電流にてリレーをセットさせます。(ラッチさせる)”
”リセット時は、TR、C、ラッチングリレーを介してCの放電電流で行うものです。”
とのことで、これにC2とR3からなるスナバ回路兼サージ保護を入れて構成しました。
サージ保護としてはこれもOMRONのテクニカルドキュメントから電流1Aにつきキャパシタ0.5~1.0μF、電圧1Vにつき抵抗0.5~1Ωを直列にしてコイルと並列にしたらいいよとあるのですが、スナバ回路的には電圧波形を見る感じでキャパシタは0.1μFくらいが具合が良いような雰囲気でした。
R2の1.2k抵抗は電源電圧が19Vをドロップさせて12Vのリレーコイルに印加するためと、コイルのインダクタンスとC1の容量次第では電荷が行ったり来たりして発振しそうになるのでそのダンピング抵抗も兼ねています。多分使用するリレーのコイルインダクタンスとC1の兼ね合いによってダンピング抵抗としての値は変わりそうですので吟味が必要そうです。
下のオシロの波形はこれを1kにしたときのものですが、最大電圧が12Vをちょっと超えていて精神衛生上よろしくないのでもう少し高い値をということで1.2kを選定しています。
C1の容量は先人の作例ですと100μとか330μなど結構大きな容量を当てていたりしていましたが、スイッチを短時間で操作するとC1に電荷が貯まりきらない為?かリセット不良になるため思い切って47μ→20μ→10μと減量していくとより短時間の操作でも快適に接点が切り替えできることを確認しました。
実装面積を小さくしたいという目的もあるため10μFとして5φのケミコンを充てがっています。極性はR2側がプラスを向くようにします。
R1も最初は4.7kや10kなど試しましたが手持ちにいっぱいある27kでも問題なく動作していますのでこれを充てました。ここは電流はあまり必要はないですからもっと大きな抵抗でもいいような気がします。
2sc1815はGRランクで簡易測定hfe230くらいのものを使っています。他のトランジスタでも問題なさそうですが手持ちにたくさんあることと耐圧が高め(60V)なので実験で採用してそのまま運用です。

スイッチON(セット)この波形はR2=1kのとき
TEK00000.png

スイッチOFF(リセット)この波形はR2=1kのとき
TEK00001.png
横軸1dev=2msでセットリセット共にパルス幅足りなくね?って思うのだけどうまく動いているのでこれでいいかってなりました。
定数を見直せばもっとパルス幅を長くできるのでしょうが、不具合が出るようになるまではこれでいいかーとしました。

スイッチはa接点のオルタネート型で今回はOMRONのA3Aを使用しました。モーメンタリでは押すとセット、離すとリセットになってしまうので今回の希望に合いません。
このスイッチは個人的にお気に入りなのですが取付穴11.5φに対してフランジ最大径12.7φのため穴を拡大しすぎると取り付けられなくなります。もう1mmくらいフランジが大きくてもいいのになあと感じます。
使ったリレーはOMRONの6SU-2の12Vのやつです。1巻線ラッチングリレーはなかなか売っているところが少なく、OMRONのFAストアだと3V用、秋月さんですと5Vの海外製のようで、モノタロウさんだと結構いろいろ選べそうな雰囲気、千石電商さんだとこのG6SU-2の系列でしたので今回は千石電商さんでこれを購入しました。
小信号用なのはオーディオ信号のラインレベルのやつを切り替えたいからです。

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こんな感じなら7x5穴(リレー除く)で駆動回路が組めそうです

Blenderで遊ぶ

Vtuberになろうとは思いませんしVRChatの世界へ飛び込むつもりもないんですがBlenderで3Dこねこねし始めました。
過去3Dカスタム少女で多少のMODを自家生産しては楽しんでいた頃Blenderは無料だし良いぞ!的な沼への誘いを受けたような気がしますが手元にはメタセコイアがありましたし、興味も薄れつつあったこともあって適当にインストールしてUIに慣れることもなくそのままでした。
昨年の夏くらいにアバターをBlenderで作っている配信を眺めているうちに、あー俺もかわいいいにゃのこを自家生産して遊びてー的な欲求が沸き起ったものの、でもなーなんかBlenderとっつきにくかったしなー、メタセコイアもしばらく使っていないしそもそもシリアル発行してもらったメールがデータが吹っ飛んで行方不明だしなーと踏ん切りがつかなかったのですが秋も深まった頃ちょうど暇もあったので、お勉強がてら今一度Blenderの基礎から学んでみることに。
以前ちょっとかじった頃とは変わって日本語解説されているサイトやらPDFやらが大量にあるのでそれらをみては雪だるまを作ったり酒瓶を生成してみたりドーナツオッケーしてみたりしているうちに案外扱いやすいなと。
冬になろうかという頃から人体モデリングを始めて最初に作った子で流れは掴んだものの可愛くないので、2体目を1体目の反省を踏まえつつ作り直して、なんとなくモデリングはできるようになってきたかなってのが今って感じですね。
これからシェーディングを割り当てたりボーン設定したりと覚えることやることが山積みですが趣味として勉強しながら何かを作るのって楽しいなあと久々に感じている今日このごろでした。

って書いておけば今後もモチベ保てるだろう多分。

私とキーボード

初めてPCを自作したのはたしか1998年頃だったかと思います。
ケースはSONG CHEER TQ-700mkIIにマザボはAopen AX6BCにCPUはCeleron300Aと当時の定番の組み合わせでした。
キーボードはバルク売りされていた中華製の700円程度のもので、当時も今も型番すら把握していなかったような品でしたが、こいつがなかなかのキータッチで不満もなく長らく使い倒した記憶があります。強いて言えばちょっと固めのフィーリングなもののスコスコ打てる感じとグラグラしないキートップでホントこいつにはお世話になったなあって今でも思います。

んで、だんだんキートップもいい加減に黄ばんできて見た目もよろしくなくなった頃、その頃に流行っていたパンヤというゴルフなネトゲがあったわけですが、こいつのショットゲージはキーボードであればスペースキーで始動・決定を行う仕様でして、最適なショット、ゲーム内で言うところのパンヤを出すにはキーボードのフィーリングが問われるなぁと個人的には感じていたわけです。
先に述べたようにやや固めのフィーリングでしたので、まあ普通にショットを打つ分にはさほど困ることもなかったのですが、コマンド入力が必要なショットにおいてはその固さがやや裏目に出るような気がする...あくまで気がするなのですがもっとパンヤ出したい!という欲求から私のキーボード探しの旅は始まった気がします。
先日のマウスよろしく怪しげな中古PC店勤務でしたので、キーボードもこれもらっていいっすか?で大抵は持ち帰ることができる環境だったわけですが、マウスのそれとは違いキーボードは手に馴染むというよりはキーの押し具合がしっくり来れば良いのでありとあらゆるメーカー標準付属モノを試したりして、今日は富士通のマルチメディアなこいつにしようとか、今日はNECのちょっとゆるいやつを使う気分だななんてやっているうちに、全ては手元のキーボードがいけないからいいショットが生まれないんだァ!みたいなちょっと何でもモノのせいにしないでくださいよってな精神状態となってしまったのであります。
いや特に病んでいるというレベルまで堕ちたわけではないんですけど、これではいかんよなーリファレンスじゃないけど標準を定めてそれを基準にパンヤ出るようにしないとなー安定しないもんなーってことで一つに絞ることを決意。
手元のキーボードをいろいろ試していくうちになにか一個に突き当たったと思うんですが実は全く記憶にない。
唯一その時に最終候補だったサンワサプライのコンパクトなやつが今でもうちのオヤジのPCに接続されて現役で活躍しているのを見てはパンヤでキーボードとっかえひっかえしたのも若気の至りだったかな...などと当時を回顧させるキーアイテムとなっております。
最終は何に決めたのかは覚えていませんが、もらってきたキーボードでは飽き足らずにメカニカルなやつだとか量販店で投げ売りされているようなやつだとか色々触っていくうちに、キートップがぐらつくやつだけはダメだというまあ当たり前な結論には達していた気はいたしますね。

そんな選定のされ方をされたキーボードも労いのビールを飲まされて機嫌が悪くなり、新しい移住先は何にしようかなーでとりあえず豪華なのにしよっか!で選んだのが東プレのSJ38D0、Realforce108USとかって名前のヤツですね。
今も昔も猫も杓子も東プレサイコー!的なレビューに踊らされて買ったわけですが、使ってみるとなにこれ普通。
特に心躍るなにかもなく入力装置としての仕事だけを淡々とこなす面白みのない存在だったわけです。
でもしばらく使っていくうちに、まてよ?この感じどこかで... ああ一番最初に自作したときの中華キーボードの固さを取った奴だわ。
つまり初恋の相手と瓜二つところかスペックアップして戻ってきた!なんて素晴らしいのでしょう。
東プレの良さは普通だということに尽きると思います。※個人の感想です
長らく使ってもその打鍵感は変わらず、特に何かが消耗してプラの擦り合わさるような音を出すこともなく、すべてのキーの押し心地は均一で...と日本人が追い求める工業製品としてのそつのなさというのでしょうかね、それがRealforceの魅力なんじゃないかと私は思います。

そんな私も怪しい中古PC屋で年始早々社長と大喧嘩をして退職し別会社で働き始めた頃、会社で充てがわれたPCがLet'snoteのCF-SX1だったかでしたが、こいつを8年ほど使ったある日あれこのキーボード実は心地いいんじゃ...と急に覚醒?いや覚醒じゃないね恋心?でも家にはRealforceが居るから浮気心でしょうね、がムクムクと沸き起こりこれが外付けキーボードとして存在したらどんなに良いことか!んで、外付けで使える改造方法ないかなーちょっとくらいはんだ付けやプログラムしたって良いぜー?なんて調べていくうちに一部でサンワサプライのSKB-18BKNとか良いぜー?的な記事を見つけてしまったわけでして、今この記事はそれで書いてみたりしているのですが、たしかにLet'snoteのキーボードライクではありますよ、でも押すキーによってプラが擦れるようなキュッキュした音が鳴ったり鳴らなかったり、Kキーは妙に引っかかりがあるというかパンタグラフのプラになにかミクロンの世界でバリでもあるのかなとか、でもエンターキーはスコっと気持ちが良かったりしてバラバラなんですよね。個体差もあると思いますけど。
熟れるまで使ってやれば多分こいつも良いキーボードだったぜって思えるポテンシャルは感じるんですが、いかんせんRealforce相手では分が悪かったようで、そりゃそうですよ方や2万円もう方や実売2千円ですから、お前は何を言っているんだって言われてもゴメンそうですよねとしかお返しできないのですが、そんな隔たりがあるわけです。これを書き終えたら妻(Realforce)の機嫌を取らなければならないような気がしております。
ということでお高いのですけどRealforceはなんだかんだで安定してて最高なんだなって思ったわけであります。
Let'snote純正のリーフ形状キーのそれもめちゃくちゃいいと思います。外付けで使いたいくらい。

蛇足ですけど、いろいろなキーボードをとっかえひっかえした経験でいうとスイッチの種類などで決めつけてしまうような、例えばメンブレン(というかラバードームですかね)は悪みたいな凝り固まった考え方で居ると人生をちょっとだけ損するかもしれません。あくまでちょっとですから最後にああいい人生だったな!と思えるかどうかのファクターには全く絡んでこないですがね。何軸使っているからとかレビューで絶賛されているからとかはあくまで参考でしかなく、最終的には自分で触って感じてみないと特に入力デバイスの良し悪しはわからないものだなあと思っております。でもおいそれとキーボードを買っては合わないからヤフオクに放流なんてことを続けるのもそれはそれで人生を損するわけですし、あれ、じゃあやっぱり結局はスイッチ指名買いしとけばある程度のあたりに突き当たるんじゃ...ということでRealforceはホントつまらないです。でもあの普通さは最高。とりあえずRealforceにしておけば細かい仕様の差異はあるにせよ一定の品質は高いレベルで担保されるのですから大枚はたいて買うだけの価値はあると思いますが、とっても普通なキーボードですから人によってはこんなに高いのに何だこれは!って怒っちゃうかもしれません。
何においても完璧ってものはなくて、その品物の特徴が自分が気にしない領域、もしくは気にする領域にどれだけ掛かってくるかを見極めるのが大事なのではないかと悟ったフリをしてみたりしています。
応用で色んな人の求めているものそうでないものがちょっと垣間見える時があって面白かったりしますね。

マウスと私

放置も甚だしいので思いついたネタでも

昔々今よりもネトゲに費やす時間が多かった時期がありまして、特にROなんぞでマウスでポチポチクリックしまくってマイクロスイッチをすぐヘタらせることが特技ですとも言えるような頃はよく手首が腱鞘炎になって困り果てていたものでした。
もちろんネトゲ何ぞすっぱりやめてしまえばそんな悩みもなくなるわけですが、ネトゲ内部での人との交わりやゲーム自体の魅力を早々簡単に放棄できるわけもなく「そうだ、手に合うマウス探せば良いんじゃね」という思考に至るわけでございます。

当時はクソ怪しい中古PC販売店に勤務していたこともあり、下取りや廃棄依頼でじゃんじゃか古いPCに付属してマウスが会社へ持ち込まれるわけですが、会社も興味があるのは整備して中古として販売できるPC本体でマウスやキーボードはゴミ扱いでしたので、一言これもらっていきますね?といえば大抵の品物は譲ってもらえるような環境だったこともあり、おっこれいいじゃないか!と思うものは片っ端から持ち帰っては一人マウス品評会を重ねた結果、お眼鏡に合うマウスは一つも出てきませんでした。
そりゃそうですよ持ち込まれるのは大抵業務用のPCなわけですからそれに付属しているマウスなんてミツミのECM-S5001系のOEMか、それを中華がパクったんじゃね?って言うような出どころの怪しいものだとか、マイクロソフトのエクスプローラー系の古いやつだとかと、いわゆるエルゴノミクス的なモノは皆無で年に一品程度、形状は素晴らしいかもしれないけど外装はボロボロかテッカテカになるまで使い込まれた歴史を感じさせるやつしかないわけです。
え?じゃあなんでお前そんなダメそうなマウスを片っ端から貰って帰っていたのかってツッコミもあるかと思いますけれども、それはアレですよ万に一つ手に馴染む奇跡を信じて可能性はゼロではない!無限だ!なんていつもマウスを持ち帰る変な人と思っていただろう同僚に言い訳をしていたような記憶もあったりしますね。

そんなこんなで時折訪れる腱鞘炎と戦いながらネトゲに勤しんでいたのですが、ある日近所の量販店で見つけたマウスに衝撃を覚えたのであります。そいつの名は「Microsoft Wireless Laser Mouse 6000」
いや似たような名前でいくつか種類があるんですよ、たしかMicrosoft Wireless Laser Mouse 7000は充電ステーション付属で電池室にバルクな黄緑の充電池がはいっていたやつで最初に買ったのはたしかこっち。後続でV2.0が出てそちらは充電ステーションの無いMicrosoft Wireless Laser Mouse 6000を購入。こちらは普通に電池を取り替えて使うタイプでしたが形状は一緒。更に後続の製品が出たもののそれはマウス自体の形状が変わってしまって萎えたので買わずじまいでしたね。この7000及び6000に手を載せた時のハマり具合が絶妙でゲームの起動なんか忘れていつまでも無駄にマウス操作をしたくなるくらいの感動を覚えたものですが、最強の握り心地もちゃんと弱点もあるものでして、まずはMicrosoft Wireless Laser Mouse 7000の充電ステーション、これはホントだめでした。マウスの自重で充電端子と接触するのですけれども、こいつの接触があまりにもお粗末で一日使い終わってステーションにセットして寝て起きてみると充電がなされておらず、仕方なく内蔵の充電池と普通の単4電池を取り替えて使ってみるも電池の消耗が結構激しいもので月2回は電池を取り替える羽目になり、充電ステーションでの充電運用に戻してセットした上から重しを載せてとか、ニッケル水素電池だからエネループでもいいんじゃね?ってことでエネループの単4充電器セットまで購入して電池をローテして使ってみたりとまずバッテリー問題には相当泣かされましたね。また古き時代のワイヤレスあるある2.4GHz帯の無線LANと干渉しているのかカーソル動かねぇぇぇぇぇ!!!が起きたり、外装のコーティングが割と貧弱なため開封後2年経たずにボロボロと剥がれ落ちてきて見た目が非常に汚らしかったため外装を#1000の紙やすりでやすったりと涙ぐましい努力をしながら使い続け、気づけば同形状のマウスが手元に3台まで増えて、もう一生をこいつと添い遂げるんだくらいの覚悟があったのですが、やはりモノは使えば消耗しますし、先に挙げた弱点も相まってそれからまた数年後には自分に合うマウスを探す難民となっていたのでした。
今でも手元にあるMicrosoft Wireless Laser Mouse 6000を握ってみるとあーこれこれこれなんだよこれぞ最強の握り心地だぜと思う反面、重量や形状的にはゲームには向かないような気もするけどやっぱり握り心地が良いからこれでゲームしたら快適なんだよなあ、中身HackしてUSB有線マウスに改造できねえかなあ?なんて思い悶々してしまいますね。

それはさておき難民となった私は新たな新天地を探すわけですが、エルゴノミクスだのゲーミングだのいろいろなマウスを試すもどうもダメ、手に合わない、ボタンのフィーリングが合わない等のダメダメダメが続き、ああこのまま放浪難民のままMicrosoft Wireless Laser Mouse 6000と暮らした幸せな日々をおかずに冷飯を食べる暮らしが続くんだろうなあと覚悟していたわけですが、ある日気づいてしまうのです。薬指と小指を置くところがあるマウスが自分にとって最強なのでは!
つまりIKARIですよ、SteelSeries Ikari Optical でしたっけ?こいつは買ったことないのですがまあこういう形状を選べばもしくは幸せに暮らせるのかもしれない。
そこで見つけたのがMIONIX Naos7000でした。ちょうど日本で出回り始めた頃だったようで微妙に入手が難しかったような記憶もありますが、こいつに手をおいてみるとおお!Microsoft Wireless Laser Mouse 6000ほどではないが良いぞこの感じ!亡き妻に未練を感じつつも新たな伴侶を得て人生第二の幕開けを予感したわけでございます。
有線なので電波干渉でイライラする事もないですし無駄に機能盛り盛りなので今日は内蔵LEDをオレンジにして使っちゃうゾ!なんてウッキウキでしたが、やはりありました弱点が。
センサーのチューニングに力入ってそうな割にトラッキング性能が微妙な時があったり、やっぱり外装のコートが剥がれてボロボロで汚らしくなってしまったりと。前者のトラッキングについては多分リフトディスタンスの設定をほぼ最下限にしていたのでセンサーの読み取り性能をナーフしてしまっていたような気がしますが、外装ハゲはちょっとなぁ。あと樹脂パーツの境目に手垢が入り込むので清掃してあげたいけど分解するにもネジがすべてマウスソールの下にあるためソールを引っ剥がしてやらないとならないわけですけど、こいつを再利用しようとするとこじった時についた微妙な変形がフィーリングに不快な影響をもたらすわけでして、交換用のソールも売っているんですが割と入手難だったりで、そうだよなぁ美人で可愛い妻を娶ったけど全てが完璧なんて世の中ないんだよなあと悟りを得たりしたわけでございます。
そんな不満を抱きつつもNaos7000→Naos8200→Naos7000と使い続け、途中からは外装ハゲについてはいつの間にか改善されたのかハゲなくなり無駄にリフトディスタンスを下げ過ぎなければトラッキング性能も十分だしと現在は4代目Naos Proが私の横で可愛らしくご主人の操作を待っているそんな状況でございます。
でもやっぱり組み立てネジはソールの下で樹脂パーツの境目には手垢が入り込むのでそこはなんとかならないかなあ?と思いますし、あとちょっと背は低くしてくれたほうが日本人向けかなとも思いますね。

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