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馬鹿アンプの基板データ(ガーバーデータ)を公開します。

ラジオ技術2014年2月号に掲載されたお手軽トランジスタアンプ「馬鹿アンプ」のガーバーデータを公開します。

https://drive.google.com/open?id=0B33TIHX-PoR-dUR6YXdEMFh6Wk0
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【謹告】ラグ板に組む『馬鹿アンプ』発売します。

好評のうちに販売終了しました『馬鹿アンプ』「正統なる後継機種」となる『ラグ板にトランジスタで組むシングルA級オーディオアンプ「馬鹿アンプ」』を発売します。
『馬鹿アンプ』のシンプルな回路構成はそのままに、これまでのプリント配線版から「平ラグ板」へ組み立てることにより、より一層「組み立て感」が増し「完成満足度」が大幅にアップしました
baka_amp_lug_sch.jpg
BAKA_AMP_組立_a
1-DSC04069.jpg
※写真は作例です。実際のキットに封入される部品は異なる場合があります。
『馬鹿アンプ』同様、スイッチサイエンス様にてお取り扱いの予定です。
馬鹿アンプ説明書
本商品の技術的なお問い合わせは、当ブログへコメントいただくか、掲示板へ投稿をお願いします。

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【後継機発表】とても新作とはいえないがとりあえずお茶を濁す。

販売終了した馬鹿アンプの後継機は、回路はそのままに、新たにコネクタ類を装備して「使いやすく」することでお茶を濁すことにしました。
なお、基板寸法も若干小さくなっていますので、取り付け寸法などは現行機と互換ありません。放熱器も外に飛び出す形となります。

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【悲報】「擬似エミッタフォロワアンプ?」は失敗しました。

「また新しいオーディオアンプを思いついた。」でお知らせした「擬似エミッタフォロワアンプ?」は、おもいっきり失敗しました。
生産中止にした現「馬鹿アンプ」の後継機にしようと思っていたのですが、思うような特性が出ませんでした。なのでお蔵入りとします。

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また新しいオーディオアンプを思いついた。

名づけて「擬似エミッタフォロワアンプ?」
最後に「?」がついているのがミソ。
詳細は近日公開! 乞うご期待!

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【謹告】馬鹿アンプ生産終了

スイッチサイエンス様にて委託販売中の「馬鹿アンプ」キットは、現在の在庫をもって販売終了と致します。

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電流出力アンプを大出力化してみる。

電流出力ヘッドホンアンプを、スピーカーも鳴らせられるように大出力化してみます。

とりあえず負荷インピーダンスは8Ω、出力は1Wで計算してみます。
8Ωの負荷に1Wを供給する為には約2.82Vrmsの電圧振幅が必要です。これはおおむね8Vp-pに相当します。
このとき出力に流れる電流は1Ap-pとなります。先日設計した電流出力アンプでは、このピーク電流の半分をアイドル電流Iidleとすればよいので、これを500mAにすればよいことになります。

このとき、入力信号の振幅が500mVp-pあったとすると、必要な相互コンダクタンスgmは1/0.5=2Sとなります。
エミッタ抵抗REは相互コンダクタンスの逆数で求まるので0.5Ω、E12系列から近い値をとって0.47Ωとします。
このエミッタ抵抗にアイドル電流Iidleを与えるバイアス電圧VREは0.5×0.47=0.235[V]ですが、これは入力信号の振幅の半分と同じか大きい電圧でないといけないので、ここは0.25Vとします。
トランジスタのベース-エミッタ間飽和電圧VBE(sat)を0.7Vとすると、ベースバイアス電圧VBは0.25+0.7=0.95[V]となります。

電源電圧は、出力振幅の8Vの半分に入力信号の500mVと、トランジスタのコレクターエミッタ間飽和電圧VCE(sat)を足した値以上必要です。ここではまだトランジスタを選定していませんからVCE(sat)は具体的に定まっていませんがこれを1Vとすると、
  電源電圧≧8÷2+0.5+1=5.5[V]
となります。但し、これが正負で必要になります。よって、電源電圧は±6Vとします。

トランジスタのベースの見かけのインピーダンスは、エミッタ抵抗REのhfe倍です。
トランジスタ1段のhfeを100とすると、47Ωとなります。
これでは少し小さいので、トランジスタはダーリントン接続とします。そうするとhfeは10000以上を実現できるので、このときのインピーダンスは4700Ωとなります。
ベースバイアス抵抗のコレクタ側をRB1、エミッタ側をRB2としたとき、RB2はこのときのベースの見かけインピーダンスの半分くらいとします。よって、RB2はE12系列から2.2kΩを選定します。
またベースバイアス電圧0.95Vを与えるようにRB1を計算すると、
  RB1= RB2×(6-0.95)÷0.95=11.7[kΩ]
となります。これは18kΩと33kΩを並列にして実現します。

トランジスタのコレクタ損失PCは、おおむね電源電圧×アイドル電流と考えると6×0.5=3Wとなります。このためトランジスタはPCが5W以上を許容するものを選ぶと良いでしょう。
またエミッタ抵抗REの損失は、Iidle^2×RE=0.5^2×0.47=0.1175Wです。このため1/2W程度で精度の良い(誤差1%程度の)抵抗があればそれを使うことにします。
RB1、RB2も誤差1%の物を使うことにします。

なお、このときの消費電力Paは6×0.5×2=6Wなので、最大電力付加効率ηは1÷6=0.167となります。これは馬鹿アンプの理論最大電力付加効率8%の2倍を超えることとなります。

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阿呆スピーカーの作り方。

馬鹿アンプと対を成す「阿呆スピーカー」の作り方です。

用意するもの。
・スピーカー「F77G98-6」(購入先:秋月電子通商、1個300円/2個500円)
・ゆうパック梱包材「段ボール箱・小」(購入先:全国の郵便局)
・スピーカーケーブル(任意長)
・カンパンの缶
・デザインナイフ ※なければカッターナイフでも可
・はんだ&はんだごて

作り方
1)スピーカーにスピーカーケーブルをはんだづけします。

2)ゆうパック梱包材に、カンパンの底の大きさで穴を開けます。
1-DSC03548.jpg
表の面から、カンパンの底をあててデザインナイフで切れ目を入れます。
1-DSC03550.jpg
切れ目が入ったら深く切り込んで、ダンボールを切り取ります。
1-DSC03551.jpg
表面は内側に折り込んで2重になるので、その下になる部分もさらに切り取ります。
1-DSC03552.jpg

3)スピーカーと段ボール箱の両方に、速乾性万能ボンドを塗ります。
1-DSC03553.jpg
スピーカーの耳の両面に塗ります。
1-DSC03554.jpg
段ボール側にも、両面に塗ります。
1-DSC03556.jpg
このまま10分程度放置し、表面が乾き始めた頃にスピーカーを挟み込むようにして接着します。
1-DSC03576.jpg

これで出来上がり。(写真はステレオ用に2個つくったところ。)
1-DSC03575.jpg

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馬鹿アンプの取説を公開します。

馬鹿アンプの取説を公開します。
(Yahoo!ボックスサービスを利用しています。)
馬鹿アンプ取説
BAKA_AMP_SETUMEI.jpg

※内容は予告なく変更される場合があります。

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馬鹿アンプの部品別コスト分担

馬鹿アンプの部品ごとに占めるコストの割合を調べてみました。
BAKA_PRICE.jpg
プリント配線板・セラミックコンデンサ・電界コンデンサ(出力・電源)だけで約半分を占めました。
プリント配線板については数量効果を出す以外にコスト低減を実現するのは難しそうです。
電界コンデンサはたぶんぎりぎりまで安いものを探したと思うので、あとはセラミックコンデンサをどうにか安く上げたいですね。

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プロフィール

@ぽっけ

Author:@ぽっけ
底辺Makerを自負する@ぽっけが日々製作している「初歩の電子工作」の記録です。
自分で「あっ、あれ欲しい!」と思ったものを猪突猛進、地で製作しています。

★略歴

電子工作は中学のとき、授業でやるよりも早く自分で始めました。・・・といっても小遣いも少なく技術も未熟だったので、ラジオを作るのさえもやっとでした。

高校・大学でも工作を続け、大学在学中にようやくトランジスタ回路の基礎が理解できるようになってきました。

大学卒業後はメーカーに就職し設計職で忙しい毎日を過ごす中で工作からは遠ざかっていましたが、事務職に配転となり時間に余裕ができてまた工作を始めました。そんな中で2011年のCP+(カメラショー)併設展の「Business Meets」に出展していたテキサス・インスツルメンツのブースで「MSP430 Launchpad」に出会ってから、マイコンを使った電子工作を始めました。

また、鉛フリーはんだに興味を持って、10数種類のはんだをリールで購入。個人で使うには約1200年分の在庫を持つという暴挙を成し遂げ(?)ました。

★イベント出展実績
●Make: Tokyo Meeting 07
●Make: Ogaki Meeting 2012
●Maker Faire Tokyo 2012
●ニコニコ超会議「作ってみタワー ワークショッププロジェクト」
●NT金沢2013
●Maker Faire Tokyo 2013
●ポタアン自作er展示会 atポタ研2014冬
○NT金沢2014(予定)

☆TwitterID:
  @pokke_yamada

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