2021.9.4 GIXIEオーディオの回路設計

前回、ブロック図で設計した回路ブロックの、回路設計に入ります。

前回示したブロック図を下記に示します。

ここで設計要素がある回路ブロックは、3つ。Audio Amplifier、Power Regulator、VU meter driverの三つです。

まず、設計したアンプの回路図を示します。

Audio Amplifer(オーディオアンプ回路)

まず、アンプの回路です。

今回は、細かい設計をしなくて済む、アンプ用ICを使いました。

ICは、PAM8304です。

D級パワーアンプIC PAM8304ASR

■主な仕様
・電源電圧:2.8~6V
・出力:
3W typ(5V・4Ω)
1.75W typ(5V・8Ω)
・ゲイン:300000/Rin
(Rin=10kΩなら30倍)
・無信号時消費電流:5mA typ(VDD=5V)
・効率:93% typ(RL=8Ω、THD=10%)
・パッケージ:0.65mm、MSOP8

**秋月電子HPより引用**

回路は、ここのデータシートに記載されている参考回路を使いました。抵抗値やコンデンサは、感覚的に決めました。

SD(シャットダウン)の端子は、プルアップしないと停止してしまうので、プルアップにしています。

 

VU meter (VUメータ―回路)

次に、VUメーターの回路です。

VUメータは、いわば直流の電流計です。音声信号を直接入力するのではなく、オペアンプで増幅して、ダイオードで整流(交流から直流に変換する)して、抵抗で電流を調節してVUメータに流します。

オペアンプには、汎用的に使えるNJM4580を使いました。

 

Power Regulator Circuit

次に電源回路です。

アンプICPAM8304の電源電圧が最大6Vなので、5Vの定電圧を流せる回路が必要になります。

回路は3端子レギュレターの一般的な回路です。C4とC5が発振防止のコンデンサ。C6がリップル除去用です。また、R5とC9でRCのローパスフィルタにもなっています。

 

三端子レギュレーター 5V1.5A TO-252 NJM7805SDL1

■主な仕様
・出力方式:シリーズ
・出力正負:正電源
・入力電圧:~35V
・出力電圧:5V
・最大出力電流:1.5A
・ドロップアウト電圧:2.2V
・許容損失:1190mW
・リップル除去比(PSRR):78dB
・パッケージ:TO-252

**秋月電子より引用**

最後に、全体の回路図を示します。

次回は、この回路の基板設計を行います。

2021.8.28 GIXIEケースオーディオの設計

今回から新企画になります。

以前、謎の木の箱を分解しました。

前回のブログでは、このケースを分解して、正体をさぐる内容でした。結果として、時計だったんでしたが、時計は以前も作ったし、ギクシー管を6個もそろえるのはお金がかかりすぎるので諦めました。

そこで、せっかくこのおしゃれなケースがあるんだから、せめて何かに応用できないかと思考錯誤しました。

とくにこのケースは、直径34mmの丸い穴が6個も開いている点です。

これには、スピーカーとVUメータ―がぴったりでした。

そこで、スピーカー4つ、VUメータ2つのオーディオアンプスピーカーを作ろうと思います。

スピーカーの選定

今回は、サイズも小型なので、音質はあまり求めず、デザイン優先で作ることにしました。

スピーカーは、同じ直径34mmのものを選びました。

Amazon 小口径アルミコーン!フルレンジスピーカーユニット1.5インチ(34mm)3Ω/MAX8W

価格;590円

  • ユニット1個単位での販売です
  • 1.5インチフルレンジスピーカー
  • 15mmボイスコイル
  • アルミコーン
  • ネオジウムマグネット仕様(防磁仕様)

インピーダンスが3Ωしかないのがすこし気になりますが、おおむね大丈夫だと思います。

 

VUメータ―

VUメータ―は、最近は手に入るのかなと心配しましたが、Amazonを探すと、海外の安いものがありました。

Amazon VUパネル レベルメーター 6V〜12V 500μA 高精度 バックライト付 2個

価格;1990円

  • 材質:プラスチック、電子部品
  • ヘッダDC抵抗:630オーム
  • バックライトフィラメント電圧:DC / AC 6V〜12V
  • フィラメントによるバックライト付き500μAVUメーター
  • それはオーディオレコーダー機器で広く使われています

二個セットで1990円。結構お手頃です。

 

ブロック図

下記にブロック図を示します。

スピーカー単体のインピーダンスが低いため、一個のアンプからスピーカーを並列で接続するのは厳しいと思います。そのため、それぞれにアンプをつけなければなりません。

アンプの手前に、二連の可変抵抗を置き、これをボリュームとして使います。

音声入力から、アンプと分岐させて、VUメータのドライバを並列で繋ぎます。

また、DCジャックで任意の電圧を入れられるようにして、レギュレターの回路を入れ、各回路に供給します。

Block Diagram

次回は、これを回路図に起こします。