アンプの電源ノイズを格安オシロスコープで測定してみる
この間買った若松通商のTA2020キットを改造して音質UPするべく、ネットでいろいろ調べ、必要な部品を購入。
いざ制作…の前に、まず実験を行ってみる。
音に与える影響が大きいと言われる電源のノイズ。これを、(1)電源平滑コンデンサの追加、(2)三端子レギュレータによる5V給電 の2つの対策により、どれだけ減らすことができるのかを測定した。
測定にはオシロスコープを使用。下記のブログで紹介されていたQuimatの格安オシロスコープを購入した。お値段なんと3,649円。プローブと合わせても5,000円ぐらい。
ホビー用途には十分。
オシロスコープなんて大学の実験で1・2回使ったことがあるだけなので、うまく使えるかどうか不安だったが、実際には問題無く直感的に使うことができた。
ちなみにこのオシロスコープ、以前はACアダプタが付属していなかったようだけど、現在は付属するようになったとのこと。
ノイズ対策前
まずは、若松通商のTA2020キットに付属のノイズフィルター付きスイッチングACアダプタにノイズがどれだけあるのかを測定してみる。
こんな感じにLEDと抵抗、スイッチ、 それに秋月で買ったブレッドボード用DCジャックDIP化キットでACアダプタをつないで見てみると…
見えた。
20μsに設定すると、周波数60kHz程度、6mV〜8mV程度のノイズを観測できた。スイッチングノイズだ。
これでも、ノイズフィルターの無いACアダプタに比べればノイズは少ない。
リップルノイズも観測できないかと思い、いろいろ設定を切り替えて見たが、なかなかうまくいかない。
10msに設定したら↑のような波形が表れたが、これは何だろう? 周波数も時間によって40Hzぐらいになったり150Hzぐらいになったりと安定しない。リップルノイズであれば多分60Hz(西日本の場合)になるはず。エイリアシングというやつだろうか? 正体がはっきりしないため、リップルノイズの観測はひとまず置いておくことにした。
電源平滑コンデンサを追加する
MUSE FW 3300μF×3を回路に追加し、測定した。
結果は…
対策前に6mV〜8mVあったスイッチングノイズは、完全に無くなってはいないものの、1mV程度になり、かなり減少したのが分かる。なかなか嬉しい。
三端子レギュレータで5Vを出力する
こんな感じに三端子レギュレータNJM7805FA、保護ダイオード、LED、抵抗を接続。発振防止用の0.1μF×2は一旦あえてつけずに、5V出力の波形を測ってみる。
予想通り、発振する様子が観測できた。振幅は20mV前後が出ている。
発振防止用の0.1μF×2を追加し、改めて計測する。
発振は綺麗さっぱり無くなった。
素人なりの実験ではあったが、ちゃんと期待通りの結果が得られると嬉しいものだ。
これからいよいよ制作へ。