FET差動バッファ式USB DAC（２回目の改造）

3年前、インダクタ使用のローパスフィルターに改造した。
少し前、このインタクダの配置で高域のクロストークが
改善出来るというレポートが掲示板に上がった。

ＵＸ生さんのレポート
http://web1.kcn.jp/tube/6DJ8USBDAC.html
ぺるけさんのレポート
http://www.op316.com/tubes/lpcd/inductor-mount.htm

前回の改造
http://daikunomokichi.blogspot.jp/2014/10/fetusb-dac222.html

改造前と改造後を比較してみた。
マランツタイプも測定した。

FET DAC 改造前
500Hzから20kHzの中高域がＬの影響を受けている。

FET DAC 改造後
200Hzから20kHzの中高域が大幅に改善された。

Type MARANT2
300Hzから20kHzの中高域は-82dbで一定。

ソース側は、VT-121。
漏れ側は、VT-125。
をアナログ計を目で見て記録。

トランス式USB DAC TPAS-10S Act.6

以前
トランス式USB DAC TPAS-10Sを製作しました。

http://daikunomokichi.blogspot.jp/2014/10/blog-post_26.html

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AKI.DAC-U2704 （手持ち部品の関係で）
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R6,R7=>20Ω
C5,C6=>470uF25V85℃[ルビコン]8mm*11mm
C11=>220uF10V105℃[東信UTWRZ]6mm*11mm
C14=>470uF16V105℃[東信UTWRZ]10mm*12mm
C16,C17=>470uF25V85℃[ルビコン]8mm*11mm
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222アマガエル
太陽誘電 LHL06NB 222J 2.2mH (DCR18Ω)
0.012uF + 780Ω
--

解体することにしました。
約１年半の活躍でした。
プリント配線板は、ワンピースでしたが
分割できるよう「切れ目」を入れてあり、
「ポキ」と簡単に折れました。

差動バランス型HP_AMPとUSB_DAC Act.9

差動バランス型HP_AMPの測定をするために、にわかつくりの簡易的な
冶具を使用してきたが、再現性を高めるため、ケースに入れた接続BOXを
製作した。ケースは、タカチ　YM-150 W150×H40×D100　です。

残留雑音と歪率の測定を始めたら、
13V用のスイッチングレギュレータからの影響らしく、
残留雑音が、R-chに比べ、L-ch（中央寄りのユニット）の
方が高い状況になっています。

10Ωの抵抗器をショートさせると残留雑音は高くなり、
雑音の発生元は、KIC-053と判断。
LM350Tと入れ替えてみました。

左右のチャンネル差はなくなり、雑音量そのものも安定しました。
ただ、発熱は多いです。

0.0233mV

0.0486mV
しかも不安定。

KIC-053

LM350T

0.0232mV

0.0234mV

2016/03/20　追記
供給電圧を24Vから20Vに引き下げたら発熱が押さえられると思いつき
DACの56Ω抵抗器の値を下げたら、DACの残留雑音が上がってしまった。
アンプ内温度が上がると、雑音が下がるという妙な関連性が生まれている。
結局、供給電圧24Vに戻した。

なお、差動バランス型HP_AMPの駆動電圧は、16.07Vです。
（正13.61V、負-2.46V）

差動バランス型HP_AMPとUSB_DAC Act.8

2016/03/16　追記
やっと完成したと思って、残留雑音と歪率の測定を始めたら、
13V用のスイッチングレギュレータからの影響らしく、
残留雑音が、R-chに比べ、L-ch（中央寄りのユニット）の
方が高い状況になっています。
現在、その対策のため試行錯誤を重ねています。
（シリーズレギュレータに交換を含む。）
対策完了後、その結果をアップしたいと思います。

供給電圧24ＶACアダプタ　１本で動くようになりました。
秋月電子の
スイッチングＡＣアダプター２４Ｖ１Ａ　ＳＴＤ－２４０１０Ｕ
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gM-06240/
ACアダプタの過電流保護回路が働いてしまい、約0.5秒間隔の点滅状態。
抵抗器　10Ω　10W　を挿入しています。
（改善する余地があります。）

電源部分は下図になりました。

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差動バランス型HP_AMP　は、
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供給電圧は15V～17Vを想定しています。
負荷インピーダンスは18Ωを想定しています。

製作にあたり、ぺるけ師匠のオリジナル回路から
ダイオード、コンデンサおよび抵抗器の変更をしています。

☆電源部コンデンサの変更
1000uF/16V　→　1000uF/25V　φ12.5×20㎜
2200uF/16V　→　4700uF/25V　φ16×30㎜
L-ch 4700uF/16V　→　10000uF/16V　φ18×35㎜
R-ch 4700uF/16V　→　10000uF/16V　φ18×35㎜
☆出力段コンデンサの変更
４個のすべて
4700uF/16V　→　10000uF/16V　φ18×35㎜

☆電源部抵抗器の変更
2.2Ω　→　1.5Ω 1W　→　2.2Ω 2W
15Ω　→　5.1Ω 1W　→　5.1Ω 2W
☆出力段抵抗器の変更
8.2Ω　→　2.2Ω
☆ドライバー段抵抗器の変更
56Ω　→　51Ω
☆負帰還抵抗器の変更
120kΩ　→　91kΩ

☆電源部分ダイオードの変更
10E1×２個　→　1N4007×３個

平ラグの図面をPDFにしました。
http://seyo.info/2016/0320-00.pdf

http://seyo.info/2016/0320-41.pdf
http://seyo.info/2016/0320-42.pdf
http://seyo.info/2016/0320-43.pdf
http://seyo.info/2016/0320-44.pdf

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FET差動バッファ式　DAC は、
-----------------------------------------
2SK30A-Y×２個の定電流回路を

片チャンネル当たり
-----
2SC1815-Yを２個
18kΩ
220Ω
-----
で構成した定電流回路に変更しました。

☆電源部抵抗器の変更
2.2Ω　→　100Ω
（ 電圧調整のための抵抗値変更です。 ）

差動バランス型HP_AMPとUSB_DAC Act.7

差動バランス型HP_AMPとトランスDAC Act.5 までは、
DACのトランスは、タムラ　TpB-203で計画していました。
が
急遽変更し、
このブレットボートアンプには、
FET差動バッファ式USB DACを載せることにしました。

電源を15Vと24VそれぞれACアダプターで供給する予定でしたが、
誤使用を防止するためスィッチング電源を内蔵し、
供給電圧15Vの方も24Vに引き上げ、同電圧としました。

さらに
欲がでて、１個のACアダプターで供給できないか検討しました。

電源回路を見比べましたが、グランドと正負の両電圧がともに異なるため、
一筋縄ではいけませんがなんとかなりそうなので、
それぞれを改造し、動作確認をしました。

---------------------
差動バランス型HP_AMPは、オリジナルでは
10E1 を２個使用し負電源は、-1.6Vでしたが、
３個使用し、-2.4Vにしました。
（ダイオードは、手持ちの1N007に変更しています。）

供給電圧を17Vまで引き上げると、約600mA流れるので
放熱を考慮し、位置をLchからRchへ移動。
ダイオードのリード線も長めにしました。
配置を工夫し、簡単に２個に戻せるようにしています。

当初の様子

３個バージョン
コンデンサも
移動し、倒立。

---------------------
FET差動バッファ式USB DACは、オリジナルでは
2SK30A-Y ２個で定電流で組んでありましたが、
ぺるけ師匠のサイト
「6種類の定電流回路の実測データ」
http://www.op316.com/tubes/datalib/crd2.htm
にある(4)で組み直しました。
スペースがないので外付けにしました。

この件は、師匠の掲示板でアドバイスを
いただきました。
ありがとうございます。

当初
2SK30A-GRで1個
約3.6mA

2SC1815-Yを２個
18kΩ
220Ω
で構成。
約3.0mA

テープで仮に固定。
220Ω両端で
0.662V

FET差動バッファ式USB DAC（改造）

10/30 追記
ぺるけ師匠の掲示板で
「アンプ部の入力インピーダンスが3kΩ＋αで低いので、2.2mHの時は0.012μFと390Ωが最適になる。」
とコメントをいただきました。
====
ぺるけ式FET差動バッファ式USB DAC　を
222アマガエル　で改造しました。
---
AKI.DAC-U2704
---
R6,R7=>15Ω
C5,C6=>470uF16V85℃[東信UTES]8mm*11mm
C11=>220uF10V105℃[東信UTWRZ]6mm*11mm
C14=>1000uF10V105℃[東信UTWRZ]10mm*17mm
C16,C17=>220uF10V105℃[東信UTWRZ]6mm*11mm
---
222アマガエル
太陽誘電 LHL06NB 222J 2.2mH (DCR18Ω)
0.012uF + 330～410Ω
---
400Ω　で完成としました。
===
YOKOGAWA 7555 D.M.M.
20V レンジ
測定確度=+-% of reading +digits
20Hz～30Hz 0.8+100
30Hz～45Hz 0.4+100
45Hz～10kHz 0.2+100
10kHz～20kHz 0.4+200
20kHz～50kHz 0.6+500
===
Windows 7 Home SP1
USB Audio DAC スピーカーのプロバティ
[全般]特になし
[レベル]100（バランス、R=100&L=100）
[音の明瞭化]すべての音の明瞭化設定を無効にする→チェックON
[詳細]規定値に戻す→16ビット、44100Hz（CDの音）
---
WaveGene Ver. 1.50
ドライバ WASAPI
[44100][16][Stereo]
[サイン波][0dB]
===

← CR

← 330Ω

← 390Ω

← 400Ω

← 410Ω

トランス式USB DAC TPAS-10S Act.5

トランス式USB DAC TPAS-10Sが完成しました。
780Ωでケースに納めました。
--
AKI.DAC-U2704 （手持ち部品の関係で）
---
R6,R7=>20Ω
C5,C6=>470uF25V85℃[ルビコン]8mm*11mm
C11=>220uF10V105℃[東信UTWRZ]6mm*11mm
C14=>470uF16V105℃[東信UTWRZ]10mm*12mm
C16,C17=>470uF25V85℃[ルビコン]8mm*11mm
---
222アマガエル

太陽誘電 LHL06NB 222J 2.2mH (DCR18Ω)
0.012uF + 780Ω
===
YOKOGAWA 7555 D.M.M.
20V レンジ
測定確度=+-% of reading +digits
20Hz～30Hz 0.8+100
30Hz～45Hz 0.4+100
45Hz～10kHz 0.2+100
10kHz～20kHz 0.4+200
20kHz～50kHz 0.6+500
===
Windows 7 Home SP1
USB Audio DAC スピーカーのプロバティ
[全般]特になし
[レベル]100（バランス、R=100&L=100）
[音の明瞭化]すべての音の明瞭化設定を無効にする→チェックON
[詳細]規定値に戻す→16ビット、44100Hz（CDの音）
---
WaveGene Ver. 1.50
ドライバ WASAPI
[44100][16][Stereo]
[サイン波][0dB]
===

AKI.DAC周波数特性の測定_680

TPAS-10S + LC （222アマガエル+0.012uF+680Ω）

YOKOGAWA 7555 D.M.M.で計測してみました。
20V レンジ
測定確度=+-% of reading +digits
20Hz～30Hz 0.8+100
30Hz～45Hz 0.4+100
45Hz～10kHz 0.2+100
10kHz～20kHz 0.4+200
20kHz～50kHz 0.6+500
===
AKI.DAC-U2704 （手持ち部品の関係で）
---
R6,R7=>20Ω
C5,C6=>470uF25V85℃[ルビコン]8mm*11mm
C11=>220uF10V105℃[東信UTWRZ]6mm*11mm
C14=>470uF16V105℃[東信UTWRZ]10mm*12mm
C16,C17=>470uF25V85℃[ルビコン]8mm*11mm
===
Windows 7 Home SP1
USB Audio DAC スピーカーのプロバティ
[全般]特になし
[レベル]100（バランス、R=100&L=100）
[音の明瞭化]すべての音の明瞭化設定を無効にする→チェックON
[詳細]規定値に戻す→16ビット、44100Hz（CDの音）
---
WaveGene Ver. 1.50
ドライバ WASAPI
[44100][16][Stereo]
[サイン波][0dB]
===
トランス入力側680Ω
トランス出力端子に51kΩ抵抗器をはんだ付け。
0.5mのリード線を軽くツイスト。
===
ノートPC（1台目）にWaveGene Ver. 1.50。
タワーPC(2台目)⇔RS232C⇔D.M.M.で接続していて
EXECLのボタンを押すとで測定値が書き込むことが出来る
計算シートを自作した。
↓の計算シートを改造。グラフ作成も同時進行。
http://daikunomokichi.blogspot.jp/2014/03/blog-post.html
測定（グラフ完成を含む）の所要時間は、下記の「680Ωデータ」で約10分。
===

←同条件で
750Ω時のもの

←同条件で
820Ω時のもの

←追加10/25
780Ω時のもの

←写真は
380+380=770Ω時のもの