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First DIY


First DIY

入門者向けヘッドフォン・アンプ

■概要
電子工作初心者向けに設計したヘッドフォン
・アンプになります。
デュアル・オペアンプを1個だけ使用した簡単な回路構成です。
コミックマーケット80で頒布する同人誌と連動した製作記事です。



Concept Design

・回路構成が単純なオペアンプ一発ヘッドフォンアンプ
・出力とNFBに位相補償回路を搭載し初見では発見しにくい発振等のトラブルの軽減を狙った。
・入出力にDCカットコンデンサを搭載し残留偏差電圧による接続機器の破損のリスクを軽減を狙った。
・出力のDCカットコンデンサが470uFと比較的大きい容量のため電源投入時のポップ音を減らすため
 出力の位相補償回路を重めに設定することと出力のマイナスをGNDから取り出した。



Detailed Design

First DIY Circuit
※回路図が見えにくい場合は回路図をクリックすると拡大されたものが別窓で開きます。


使用部品の詳細

ここでは使用する部品の紹介をします。
各部品の写真をクリックすると拡大されたものが別窓で開きます。

op-amp

オペアンプ (Operational Amplifier)

ユニバーサル基板上に直接半田付しません。ICソケットを利用して実装します。今回は低コストに仕上げるため比較的安価で有名所の新日本無線NJM5532Dを使用します。写真は新日本無線のNJM5532DDですがNJM5532Dでも問題なく使用できます。

IC Socket

ICソケット

オペアンプなどのICを基板に直接半田付けしても問題はありませんが、念のためICソケットを利用します。今回は8ピンDIP丸ピンタイプのICソケットを利用します。

register

抵抗器

今回はアキシャルリードの金属皮膜抵抗器を利用しました。実際に作る場合は何を使用しても構いません。ですが、このページで記載している実装図は部品実装時の穴の間隔を500mil(5穴分)で設計しているので異なる場合は注意が必要です。

cc

積層セラミックコンデンサ

0.1[uF]は電源、22[pF]は音声信号を流す部分に使用します。一般的に積層セラミックコンデンサは音声信号を扱うのに向いていないと言われていますが22[pF]のような小容量なコンデンサを他で代替えすると非常に高価なのでこれにしました。

fiml-c

フィルムコンセンサ

出力部分の位相補償回路に使用しました。比較的容量が大きく安価なフィルムコンデンサが選べるため、今回は千石電商で扱っている指月電機製作所VF63Z224JAB(1個105円)を利用しました。

inducta

コイル

出力部分の位相補償回路に使用しました。一般的には自分で巻くものなのですが煩雑なため購入しました。今回は千石電商で扱っている太陽誘電LHLZ06NB220K(1個32円)を利用しました。

C

電解コンデンサ

電源部分の100[uF]のコンデンサにはニチコンの標準品を利用し、音声信号の入出力に使用する1[uF]と470[uF]には東信工業のUTSJを利用しました。足の長いほうがプラス極になり、短いほうがマイナス極になります。極性を間違えないように注意してください。

wire

錫メッキ線

ユニバーサル基板上に半田付した部品同士を接続するために使用します。今回は直径0.4[mm]の錫メッキ線を利用しました。

pcb

ユニバーサル基板

少し変則な形をしていますが25穴×15穴以上の基板であれば問題有りません。今回は秋月電子通商で扱っている片面ガラス・ユニバーサル基板Cタイプ72x48[mm]を利用しました。


使用部品表

parts list
※部品表をクリックすると拡大されたものが別窓で開きます。


基板組立図

op-amp op-amp op-amp
部品面図 部品面から透視した図 半田面パターン図
※基板組立図をクリックすると拡大されたものが別窓で開きます。


基板組立作業

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1:基板に抵抗器を半田付けする

ユニバーサル基板に背の低い部品から順に半田付していきます。今回の場合は最初は抵抗器になります。

※この時にジャンパー線も半田付けしておきましょう。写真にはジャンパー線が1本足りていないのでジャンパー線の位置は3の写真で確認してください。

2

2:基板に積層セラミックコンデンサを
  半田付する

抵抗器の次に背の低い積層セラミックコンデンサを半田付していきます。

3

3:ICソケット、フィルムコンデンサを半
  田付する

ICソケット、フィルムコンデンサの順に半田付します。

4

4:コイル、電解コンデンサを半田付する

コイル、電解コンデンサの順に半田付します。背の低い部品から順に半田付していくと作業が楽です。

此処までの作業でユニバーサル基板に実装する全ての部品が半田付け出来ました。

5

5:半田面のパターンを配線する

錫メッキ線を利用して実装した部品同士を接続します。ラジオペンチやラウンドノーズプライヤがあると効率よく作業ができると思います。又、錫メッキ線の太さは0.4[mm]程度が作業しやすくオススメです。

6

6:オペアンプをICソケットに挿入する

ICソケットにオペアンプを挿入します。向きがあるので注意してください。

※ICのピンは折れやすいので慎重に扱ってください

7

7:基板の完成

これで基板が完成です。この後に可変抵抗器やコネクタなどに接続し使用できるようにします。


入出力の配線

conection
※配線図をクリックすると拡大されたものが別窓で開きます。


組立例

1 2

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Comment

これから電子工作を始めようと思っている皆様へ
今回の記事はいかがでしたでしょうか?
出来る限り解りやすく書いたつもりですが不明な点が有りましたらAboutに記載されているメールアドレスに質問などを送ってきてもらっても構いません。
電子工作を始めるとなると色々な工具を買わなくてはならないのですが、入手しやすいものを有効活用しましょう。例えば部品の保存にはクッキーの箱(缶)や100円均一で売っている袋などを利用するとよいでしょう。他にも組立てるときに使う部品皿はプランターの水受けなどでも良いと思います。
計測器は高価なので安価なデジタルテスターをお勧めします。近年では1000円以下でも最低限以上の機能が搭載されたものが販売されています。もちろん、正確な測定や高度な測定をする場合はテスターでは力不足ですが入門で何十万円もお金を掛けるのは可笑しいことなので安価なデジタルテスターが1台あれば大体の事は出来ます。
それでは、電子工作の世界を楽しんでください!



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