自作には、失敗やトラブルがつきものです
実験してOKであっても、実際の組み立でトラブルが発生するケースは多々あります
実は・・・
前回投稿の「改良レトロHPA」が音的に気に入ったので
早々、ケースに組み上げようとPC板（プリント基板）を起こしました
その時のトラブル（異常発振）について、覚書程度にまとめました
電源を入れてみると・・・
組み上げて、電源を入れる
一番緊張するときですね、成功なら良いのですが・・・
今回は、あからさまに、おかしい現象が起きていました
- 電源の電流が流れすぎ
- アイドリング電流を調節できない
もうこの段階でダメなんですが
発振器とオシロスコープをつなぐと
完全に発振しています
これは、割とマシな波形をキャプチャしましたが、もうミミズがのたくった波形の連続でした
原因は終段エミッタフォロアの異常発振
色々試していると、次のことがわかりました
- C6（BIAS用トランジスタのコンデンサ）に触ると安定する
- Q5・Q6を変更すると安定する
1つ目は、C6付近に触っていると、安定した波形が得られることです
C6はBIASトランジスタのE-C間に入っているコンデンサ（0.1u）です
この辺から、終段のエミッタフォロアが怪しいと感じました
もし、終段のエミッタフォロアが原因なら、入り口のQ5・Q6のB-C間に小容量（10ｐF程度）のコンデンサをつければ、効くはずです
本来なら、セラコンをはんだ付けするのが正攻法ですが、
今回はベース/コレクタ間の寄生容量(Cob)が大きなトランジスタに変えてみました
バッチリ発振が止まりました
使ったトランジスタは、2SD882/B772です（2SD667/B647でもOKでした）
それぞれのトランジスタのCobは、標準値で
- 2SC1815（2.5ｐF）
- 2SD667（12ｐF）
- 2SD882（45ｐF）
PNP型はNPN型よりCobが大きいので、コンプリペアのNPN型のみ記載しました
2SD882/B772は、秋月電子さんでユニソック製のものが入手可能です
2SD667/B647は、アイテンドーさんでセカンドソース品を購入しました
発振対策として
Q5・Q6のベース/コレクタ間に
発振防止のコンデンサーを入れておくのが有効です
（回路図は参考です、部品番号は無視して下さい）
5ｐF～15ｐFくらいのセラミックコンデンサー（CH品、C0H品）が良いですね
オーディオにセラコンはちょっとという方は、Cobの大きめなTRをオススメします
他にもある、発振防止対策
実際には、回路全体の安定も含めて対策はしていたのですが・・・
まあ、今回は良い勉強になりました・・・
ちょっとした変更が、トラブルの引き金？かもしれない・・・
せっかく基板を起こすので、ちょっと部品の値や、配置を変更したのです
- 最終段のReを「10Ω→0.47Ω」
- BIASのトランジスタを熱結合できるように配置
- BIASのトランジスタを変更（C1815→C3423）
また、部品を変更しなくても、プリント基板に配置したことで、ブレッドボードとは「配線距離や寄生容量」が変わります
些細なことが、トラブルを呼び込む原因なんですね
実際には、発振対策としてベースに100Ωを入れてはいました
トラブルシュートには「測定」と「知識」が大切
トラブル発生時には何が起こっているか、知らないといけません
そのためには、道具や知識が欠かせませんね
電気は目に見えない
電気は目に見えません、「測る道具」が必要です
テスターがあれば
- 電流が流れすぎている
- アイドリング電流が調整できない
といった最低限のことがわかりますし、オシロスコープと発振器があれば
波形がおかしいだけでなく、回復（正常動作）もわかります
デジタルテスターは、自作派は「ぜひとも」揃えたい測定器です
また、オシロスコープも安価で、発振器（OSC)内蔵のものもあります
安価なものは、測定精度が気になりますが、それよりも「電気を波形として見れる」ということが重要ではないかと思います
昔の「ステレオアンプ自作本」が役に立つ
電子回路の設計というと、何だか難しい数式ばかりの気もしますが
少々前（昭和時代？）のアンプ自作派のための書籍などは、難しい理論より実践的な手法を解説した良書もたくさんあります
ラジオ自作やアンプ自作は、案外メジャーな趣味だったようで、数学に弱い人でも、わかりやすく書かれた書籍が、割とあります
古書も含め、今でも入手可能のようですので、興味があれば一読をオススメします
最後に
終段のエミッタフォロア発振は、アンプトラブルとしては、よくあるようです
実際、発振を起こすと
- 電源の電流が流れすぎ
- アイドリング電流を調節できない
- 終段のトランジスタが異常に熱い、最悪は破損する
- 「キーン」といった音がする場合もある
- 最も最悪なケースでは、ヘッドホンやスピーカーにダメージ
といった現象が起こります
過去に私も、自作アンプが異常発振で壊れました
終段に大枚はたいて買った日立の「MOS・FET」を使っていたので、ショックでした
組み上げた当初は、特に異常も見られず、テスターでアイドル電流を調整して、音楽を流し、悦に入っていましたが、数日して突然沈黙・・・
振り返れば、当時は測定器もテスターぐらいしかなく
発振防止用の素子やパスコンも、いい加減につけていたように思います
今、考えれば、たかが数ｐF程度のセラミックコンデンサーでも、無意味な訳がないのですが
そんな過去の思い出から、ちょっと覚書程度の内容ですが、書いておこうと思いました
皆様の、参考になりましたら、幸いです
