自作クリーンブースターがうまく作動しません

ネットのレイアウト図を参考にクリーンブースターを組んでいます。
ただいくつか問題点が…

当然3pdtにてバイパス時はノイズ無しで音が出ているのに、
スイッチにて基盤側に切り替えると…

(1)可変抵抗を時計回り最大(ボリュームでいう最大)に回しているときは原音が小さくなって出てきます。
「ブーン」というノイズ（電源ノイズ？）も若干出ていて、
原音は楽器のトーンが殆ど効かないような音なのでどこかで高域が消されているようです。

(2)抵抗器を反時計回りに回していくと原音は多少大きくなります(バイパスよりは全然小さい)
「ブーン」というノイズはもう相当大きいです。

(1)(2)共にDCジャックから電源ケーブルを外すとノイズは消えますが原音も消えます。

ちなみにバイパス時の音には、原音をブーストしたせいでノイズも大きく…というようなノイズは乗っていません。

他にトランジスタやコンデンサなど思い当たる節がいくつかあり、
こちらにhttp://music2.blog.jp/archives/17272909.html
状況等詳しく写真と共に載せてありますので、
どなたか詳しい方のアドバイスを頂きたいです。

No.12 ベストアンサー 回答者： xpopo 回答日時： 2014/12/04 22:18

今晩は。

回答NO.11のお礼の欄の下記の御質問にお答えします。

＞生憎手持ちにある残りのトランジスタは2sc1815GRだけなので、新しく調達して組みたいと思います。
＞取り付け時に壊してしまった可能性を考え次回はしっかり複数購入しておくつもりですが、
＞取り付け時に気をつけておく(半田ごての当て過ぎや足の折り曲げ過ぎなど)事がありましたら、
＞質問がズレてしまいますがこの際教えて頂けると幸いです。

FETは取り扱いで　静電気　が大敵です。特にゲートは静電気に非常に弱いです。半田ごてにはリークの危険性の少ないセラミックヒータタイプのものを使った方が良いです。
また、静電気対策としては半田付け作業をするときには金属シートか金網の上に基板と部品を乗せて作業した方が良いです。その時に金属板にリード線を半田付けしてその線の反対側を被覆を30cmくらいはがして手首に巻きつけておけば万全です。まぁ、そこまでやらなくてもセラミックヒータタイプの半田こてを使うだけでも十分だと思います。
　あと、熱や足の折り曲げについてはバイポーラトランジスタと変わりませんのでそれほど意識する必要はありません。
備考＞＞それから、2sc1815GRだけでクリーンブースタを作る場合はこちら（http://yahoo.jp/box/GJULGL）に示すような回路になります。

この回答へのお礼

静電気に弱いとは…。電子部品を少々甘く見ていたようです。
しかもわざわざトランジスタ用の回路まで！こっちでまず試してみます。パーツが揃ってそうなので。
長い事お付き合いありがとうございました！詳細まで書いて頂き初心者の私でも分かり易かったです。

お礼日時：2014/12/05 00:12

No.11 回答者： xpopo 回答日時： 2014/12/02 14:44

回答NO.10です。

回答のお礼の欄に書いていただいた下記の内容をもとに回答いたします。

＞(1)ドレインの足～基盤9Vポイント
＞4.39kΩ(ドレイン側＋　９V側－)
＞4.85kΩ（ドレイン側－　9V側＋）
＞
＞(2)ドレインの足～基盤OUTポイント
＞104.2kΩ
＞
＞(3)ゲートの足～信号inポイント
＞0.L
＞
＞(4)ソース足～GND間
＞■抵抗最大値
＞4.36kΩ（ソース側＋　GND側－）
＞4.04kΩ〈ソース側－　GND側＋〉
＞■抵抗中間点
＞2.292kΩ （ソース側＋　GND側－）
＞2.118kΩ〈ソース側－　GND側＋〉
＞■抵抗最小値
＞2.4Ω

回答＞＞測定していただいた（１）～（４）の結果からはFET周りの回路の接続には異常は見当たりません。ということで周りの回路は正しく接続されていると結論できます。
　次にFETですが、上記（２）の結果および前回の結果（ドレインソース間の電圧が可変抵抗を変化させても常に小さな値（数十ｍV）であった）からFETのソース－ドレイン間がショート（壊れている）してる可能性が高いと思います。
　またソースとドレインの間がショートしていると前回の可変抵抗を変化させた時のドレイン－GND間の電圧変化と値も説明がつきます。ドレーン－ソース間がショートしていれば可変抵抗を変化させた時のドレイン電圧は電源９Vを可変抵抗とドレイン－電源間に接続された5.1kΩの抵抗で分圧された電圧になりますから可変抵抗が最大の時は5kΩですから、９Vを5kΩと5.1ｋΩで分圧された電圧、すなわち、９V×5ｋΩ／（5kΩ＋5.1kΩ）＝4.46Vとなりますので測定結果と良く一致してるのがわかります。
　以上より、K170が壊れてるのが原因という可能性が非常に高いと思います。

この回答へのお礼

FETの故障ですか...
生憎手持ちにある残りのトランジスタは2sc1815GRだけなので、新しく調達して組みたいと思います。
取り付け時に壊してしまった可能性を考え次回はしっかり複数購入しておくつもりですが、
取り付け時に気をつけておく(半田ごての当て過ぎや足の折り曲げ過ぎなど)事がありましたら、
質問がズレてしまいますがこの際教えて頂けると幸いです。

お礼日時：2014/12/03 22:17

No.10 回答者： xpopo 回答日時： 2014/12/02 10:25

回答NO.9です。

回答へのお礼欄に書いていただいた確認結果について以下に回答いたします。

＞ゲートとGND間の1M抵抗がゲートとしっかりつながっていない箇所が１カ所ありました
＞
＞■ドレインGND間
＞可変抵抗の抵抗最大時、4.44V
＞中間時の電圧、2.835V
＞抵抗最小値時、3.33mV
＞■ドレインソース間
＞抵抗西大寺、17.5mV
＞中間時の電圧、21.9mV
＞最小値時、28.9mV

回答＞＞まず、ゲートとGND間の抵抗が繋がってなかったということですがそれを修正してもまだおかしいようですね。

　ドレインGND間の測定結果とドレインソース間の測定結果が矛盾してます。おかしいです。可変抵抗が最大時にドレインGND間の電圧が4.44Vあるのにドレインソース間は17.5mVしかないのは異常です。抵抗が最大の５ｋΩの場合、ソースの電圧はVgsのピンチオフ電圧（約0.8V）に近い値になります（正常なら）のでドレインソース間の電圧は4.44V－0.8V＝3.6Vに近い電圧になるはずですが測定された結果はそれが17.7mVということですので明らかに異常です。
　それから可変抵抗が最小時の電圧関係もおかしいです。ドレインとGNDの間の電圧が3.3mVなのにドレインとソースの間の電圧はそれ以下の電圧じゃないとおかしいのに28.9mVもある。これはありえない電圧です。測定大丈夫でしょうか？

　提案＞＞どうも回路の各部の接続が疑わしいと思われますので、こちら（http://yahoo.jp/box/E-5Dqa）に掲載した内容で確認された方がよろしいかと思います。この確認結果を見れば回路のどこかの接続不良かFETの不具合かがはっきりすると思います。

この回答へのお礼

前回の記述にて抵抗最小値に3.33mVと記述しましたが33.3mVの打ち間違いでした。(申し訳ございません。)

今回指示頂いた方法での計測結果ですが、
(一部テスターの＋－を逆で測定すると違う結果になる物がございましたので、
その場合は一応両方載せておきます。)

(1)ドレインの足～基盤9Vポイント
4.39kΩ(ドレイン側＋　９V側－)
4.85kΩ（ドレイン側－　9V側＋）

(2)ドレインの足～基盤OUTポイント
104.2kΩ

(3)ゲートの足～信号inポイント
0.L

(4)ソース足～GND間
■抵抗最大値
4.36kΩ（ソース側＋　GND側－）
4.04kΩ〈ソース側－　GND側＋〉
■抵抗中間点
2.292kΩ （ソース側＋　GND側－）
2.118kΩ〈ソース側－　GND側＋〉
■抵抗最小値
2.4Ω

何度測定し直してもやはり＋と－のそれぞれ測定結果が異なってます。

※測定時は9V電源無し、入力音源無しの状態、遊んでる可変抵抗の足は中央のGNDの足と接続、
inputやoutputはアルミケースのフォンジャック端子に、GNDはケースのGNDに
接続している状態で計測しています。

お礼日時：2014/12/02 12:27

No.9 回答者： xpopo 回答日時： 2014/12/01 10:41

回答NO.8です。

お礼と補足への情報ありがとうございました。

以下にそれぞれの結果について考察とコメントを書きます。

＞FETの印刷はK170の下に「BL2I」と印字されています。

回答＞＞ありがとうございました。これでIDSSのランクがBLランクだと言う事が分かりました。BLランクですとIDSSは　６～１２ｍA　だと言う事が分かります。これから、５ｋΩのVRの値を最小にした場合、ドレインには６～12mA流せる事がわかります。つまり、VRが最小の場合にはドレインとGNDの間の電圧は非常に小さな値（大きくて数十mV以下）になります。

＞ドレイン電圧ですが、よくわからなかったので調べて「ドレイン～ソース間電圧」と解釈して測定しました(違っていたらスミマセン…)
＞9v電源のみ、音の入力信号は無しで計測した結果が、

回答>>本当はドレインとGNDの間の電圧を測っていただきたかったんですが、とりあえずそれでも何とかなりそうです。

＞■可変抵抗を左に最大。(現在抵抗の足は裏から見て中央と右に繋ぎ変えています)
＞55mV前後
＞■抵抗を中央あたりで計測
＞38～40mV辺り
＞■抵抗を右に最大。
＞30～31mv辺り

回答＞＞可変抵抗を右に回したら値が大きくなるのか小さくなるのかがこの文章からは判断しかねますが、右いっぱいか左いっぱいのどちらかが抵抗が最小で、その反対が抵抗最大と考えていいので、
　この結果はあきらかにおかしいです。
VRの抵抗値が最小になるとドレイン電流は最大になるのでドレインとソースの間の電圧は最小になるはずです。
また、逆にVRの値が最大の5kΩになるとドレイン電流は最小になりドレインとソースの間の電圧は8Vくらいになるはずです。ちなもにこちら（http://yahoo.jp/box/hOpCFE）にVRの値を０から5kΩまで0.5k刻みで変化させた時の各部の電圧をシミュレーションした結果を載せました。シミュレーション結果の一番上がドレインとソースの間の電圧です。VRの値が最小で電圧は0V近くになってますがVRの値が大きくなるに従って電圧は大きくなってゆき最大の5kΩで８V程度に達してるのがお分かりになると思います。

考察＞＞回路がすべて正しく接続されてると仮定した場合、FETが壊れている可能性が非常に大きいです。
　VRを変化させてもドレインとソースの間の電圧が数十ｍVの範囲にとどまっているのでFETの増幅作用が全く行われていないように見えます。FETのドレインとソースの間がショートに近い状態になってるようにも見えます。

＞ただ、中央と右で計測した際、紙エポキシ基盤に指が触れている時は上記30mVなど電圧の触れは無いものの、
触れている箇所を離すと1V～2V…と上昇していきます。
＞http://livedoor.blogimg.jp/youbass222/imgs/d/4/d …のように触れている時には
＞■中央辺り
＞1V…2Vと徐々に上昇
＞■右に最大
＞4V～5Vと上昇。
＞となっています

回答＞＞これもFETが正常であれば考えにくい現象です。ただ、指が基板に触った時の基板への影響（回路への）は抵抗値で高々数十ｋΩ～１MΩ程度ですので、たとえFETが不良になっていてもこうなる可能性は考えにくいです。
　　１）　ゲートとGNDの間に接続されているはずの１MΩの抵抗がしっかり半田付けされてない
　　２）　その他
の原因が考えられますが　１）の可能性が一番高そうですね。ゲートとGNDの間に接続されてい１MΩの抵抗の半田付けをもう一度確認してください。
　どうもFETは壊れてないように思われます。

この回答へのお礼

再度確認してみたところ、ゲートとGND間の1M抵抗がゲートとしっかりつながっていない箇所が１カ所ありましたが、(恐らく不要な1MΩを取り払った時からみたいです)
修正するも依然として音量が増幅されてません…

しかし、ドレインとソース間、ドレインとGND間の電圧を測定したところ以前のように数値は振れておらず安定していたので念のため追記しておきます。

■ドレインGND間
可変抵抗の抵抗最大時、4.44V
中間時の電圧、2.835V
抵抗最小値時、3.33mV
■ドレインソース間
抵抗西大寺、17.5mV
中間時の電圧、21.9mV
最小値時、28.9mV
こちら基盤に振れていても今回は数値の変化ありませんでした。

お礼日時：2014/12/02 02:08

No.8 回答者： xpopo 回答日時： 2014/11/30 19:11

回答NO.7 に追加があります。

１）でFETのドレインの電圧をテスタで測定するときにVOLをminと真ん中あたりとmaxで電圧を測定してください。

VOLの位置で電圧の変化が極端に小さければFETが壊れてることになりますのでよろしくお願いします。

この回答への補足

訂正です。

触れいているとなぜか電圧が上がっていました。
が
触れている時は上記30mVなど電圧の触れは無いものの、
触れている箇所を離すと1V～2V…と上昇していきます。

と、写真に写っている＋－は写真を撮る為に持っただけで実際は写真の逆で計測してます。
(紛らわしくてごめんなさい…)

補足日時：2014/12/01 01:19

この回答へのお礼

FETの印刷はK170の下に「BL2I」と印字されています。
ドレイン電圧ですが、よくわからなかったので調べて「ドレイン～ソース間電圧」と解釈して測定しました(違っていたらスミマセン…)
9v電源のみ、音の入力信号は無しで計測した結果が、

■可変抵抗を左に最大。(現在抵抗の足は裏から見て中央と右に繋ぎ変えています)
55mV前後
■抵抗を中央あたりで計測
38～40mV辺り
■抵抗を右に最大。
30～31mv辺り
ただ、中央と右で計測した際、紙エポキシ基盤に指が触れているとなぜか電圧が上がっていました。
http://livedoor.blogimg.jp/youbass222/imgs/d/4/d …のように触れている時には
■中央辺り
1V…2Vと徐々に上昇
■右に最大
4V～5Vと上昇。
となっています。

お礼日時：2014/12/01 01:13

No.7 回答者： xpopo 回答日時： 2014/11/30 18:04

回答NO.6です。

補足の質問について、
＞ご指摘いただいた通り1MΩ(写真下側の1MΩ)を取り外してみたところ、
＞以前のように変なノイズは出なくなり楽器の音も出てきました。
＞がしかしバイパス(回路通さず)時よりかなり音量が下がってしまいブーストされて＞いませんでした。
＞念のため可変抵抗の良否も調べてみましたが問題ありませんでした…

音量が上がらないと言うことですが、あの回路ではちょっと考えにくいです。何か問題があるかもしれませんので以下の点について確認していただけませんか？

１）FETのドレインの電圧
　入力信号を入れない状態で何Vになってるでしょうか？テスターをお持ちだと思いますのでテスタで測定してください。

２）これはあまり重要でないかもしれませんが、FETのIDSSのランクはどのランクのものをお使いですか?こちら（http://yahoo.jp/box/kBums0）の写真にあるようにFETの印刷を確認して教えてください。

No.6 回答者： xpopo 回答日時： 2014/11/29 23:25

今晩は。

回答ＮＯ．５です。回答内容に誤りがありましたので下記の通り訂正します。

　　　　　　　　　　　　　　　記

NO.5の回答で

１）　対策＞＞・・・　の行から3行目の

　具体的には回路で　ゲートと電源9Vの間に接続されている抵抗（1MΩ）

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　を

　具体的には回路で　ゲートとドレインの間に接続されている抵抗（1MΩ）

に訂正。

２）　対策＞＞・・・　の行から８行目の　

　　改善後の回路はb)に示してあります。ゲートと電源9V間の抵抗1MΩは外して

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　を

　　改善後の回路はb)に示してあります。ゲートとドレイン間の抵抗1MΩは外して

に訂正。

３）回路図とシミュレーション結果

こちら（http://yahoo.jp/box/OZepEa）に訂正した結果を載せておきます。

この回答へのお礼

こんにちは。
ご指摘いただいた通り1MΩ(写真下側の1MΩ)を取り外してみたところ、
以前のように変なノイズは出なくなり楽器の音も出てきました。
がしかしバイパス(回路通さず)時よりかなり音量が下がってしまいブーストされていませんでした。
念のため可変抵抗の良否も調べてみましたが問題ありませんでした…

お礼日時：2014/11/30 13:10

No.5 回答者： xpopo 回答日時： 2014/11/29 09:26

今日は。

　使用されたFETトランジスタ　2SK170　は　ジャンクションFET　という種類のFETですが、元になった回路で使われているFET　BS170　は　MOSFET　です。ジャンクションFETとMOSFETは特性が大きく異なります。
　特に問題となる違いはドレイン電流を流すためのゲート－ソース間の閾値電圧が　BS170　では　約1.7V　であるのに対して　2SK170　では　0V～－0.2V　と大きく異なります。その結果、この回路に　2SK170　を使うと正しく動作してくれません。結果お困りの様な動作になってしまいます。

対策＞＞ゲート－ソース間のバイアス電圧を　2SK170　の　ゲート－ソース間の閾値電圧（0V～－0.2V）にあわせるように回路を変更すれば期待された動作に修正できます。
　具体的には回路で　ゲートと電源9Vの間に接続されている抵抗（1MΩ）を取り去ってしまうだけです。そうすればゲートの電圧はゲートとGNDの間につながれている抵抗（1MΩ）で　0V　にバイアスされるようになりますので正常な動作に修正されます。
　こちら（http://yahoo.jp/box/OZepEa）に回路図とシミュレーション結果をアップしました。
左の回路a)がオリジナルの回路でMOSFETを使ってます。ただ、回路では　BS170そのもののSPICEモデルがありませんでしたので同等品のMOSFETを使ってます。
　改善後の回路はb)に示してあります。ゲートと電源9V間の抵抗1MΩは外してあります。シミュレーションは5kΩの抵抗を　0.3kΩから5kΩ　まで　0.3kΩ　ずつ変化させて出力波形の変化を計算してます。なお、入力INには振幅０．１Vｐ、450Hzの正弦波をつないであります。
　シミュレーション結果の一番上は入力信号の波形を、二番目はオリジナル回路の出力OUTの波形を、そして一番下には２SK170を使用の改善後回路の出力OUT_K170の波形を示してあります。
　改善後の動作もひずみ無い波形でブーーストが出来てます。

No.4 回答者： TXV12003 回答日時： 2014/11/23 08:48

No.1です。

＞万が一参考にした図が…ということをふまえ、別の回路図があるかもう一度探してみます

ご質問に挙げられた回路で問題ありませんよ。間違いなく製作しているか、製作時の調整が適切かどうか次第だと思います。これは他の回路例を拾ってきても同じです。

波形を変えずにそのまま増幅するアンプだから「クリーンブースター」という名前なのでしょうね？

この回答への補足

回路図は問題ありませんでしたか。
これで１つ疑う箇所は減りましたが、未だ基盤とにらめっこ状態です。

クリーンブースターはおっしゃる通り原音の音色を出来るだけ変えずに増幅だけする目的のものです

補足日時：2014/11/25 12:08

No.3 回答者： unagi-pie2#2 回答日時： 2014/11/22 10:47

詳しくないですが。

ACアダプタから得られるDCって、以外に綺麗ではないです。
ACアダプタが何用なのか、にもよるのでしょうが、
未確認なら「理想的なDC電源」とは思わない方がいいです。

質問の回路基板では5.1kΩのがフィルタ役かとも思いましたが
これだけだとあまり利かないようにも思います。

試しに9Vの乾電池に替えてみるとハッキリします。


FET の制御方法は、どういう原理なのかよくわかりません。
"Super Hard ON" "Clean Booster" で検索すると似て非なる回路図が見られます。
https://www.google.co.jp/search?q=%22Super+Hard+ …

「基板を見て起こした」など不安材料もあるので、描き間違いの可能性も払拭できません。

これがおおもとだとすると
http://elkit.web.id/2011/04/zvex-super-hard-on-b …

この回答へのお礼

電源ノイズといっても、クリーンな電源じゃない時のようなノイズではなく、
全く使い物にならないレベルのノイズです…
ちなみに9Vdc電源はzoomのエフェクター用acアダプタから供給してあります。
参考サイトを教えて頂きましたので、そちらの回路図も参考にしてみます。

お礼日時：2014/11/22 23:49