アンプ修理

質問

初心者です。アンプ回路に詳しい方、ご教授いただけませんでしょうか。
トランジスタアンプ回路の勉強をしてみたいと思い、古いジャンクのアンプをオークションで落として、修理してみようと思いました。LUXMAN　L-400というアンプで、症状は「右側から音がでない」とのこと。届いたので、早速　中をのぞいてみたのですが、古いはずなのに、異様に中がきれいで、埃一つありません。しかも、Web上で見た内部写真にはあったはずのヒューズがなく、ジャンパーされている…。これは、すでに前オーナーが修理を試みたものの、ヒューズが飛びまくったなどの理由でジャンパーされ、それでもうまく働かず、手放されたのか？重症の予感。基板のパターンなど見ても、明らかに焼けたようなあとやはがれ、ハンダジャンパ、部品の足の焦げ目などは見られませんでした。一応左側からは音が出るとの事でしたので、外部電源は所有していないので、一か八か、おそるおそる電源を入れてみました。特に焼けたにおいなどもせず、大きな問題なさそうでしたので、壊れてもいいつもりのスピーカーを接続し、AUXに携帯から入力してみたところ、説明文の通り、L側からはそれなりに音がでましたが、R側からは、かなりがさがさの音がでて、まもなく、音量が低下して、ノイズしか聞こえなくなりました。モノラルにしても、R側からは音は出なかったと思います。サービスマニュアルをWebから手に入れ、手持ちのテスターで、電圧を測ったところ、電源電圧はそれなりに正しく出ていました。サービスマニュアルにあるとおり、TP1-2, 3-4のバイアス電圧を測定すると、左側はそれなりに正しく12ｍV、右側は0でした。電源を切り、基板上で、右側につき、それぞれの部品のチェックをしてみたところ、回路図RV101aの可変抵抗（470Ω）の値がMΩオーダーになっていました。経年劣化？と思い、とりあえず新しい物と交換し、浅はかにも電源再投入し、バイアス電圧を再測定しようとテスターをあてた瞬間、「バーン！」と、大きな音がして、火花が散りました。あわてて電源を切り、どこかに過大電流が流れた物と考え、部品を1個ずつチェックすることとしました。右側のトランジスタと電解コンデンサを外して、チェックしたところ、回路図上のQ112ｂの2sc3181のB-C感がショート、B-E間はオープンになっていました。また、2sc1815が1個壊れており、よく見ると破裂していました（どれかわからなくなってしまったのですが、Q106ｂ？）。これは先ほどの「バ－ン」でやられたのか？そのほかのバイポーラトランジスタは、hfe も測定（安物テスタで、測ったので、正確ではないが）でき、大きな異常はなさそうでした。バイアス電圧が最初0であったので、c3181は最初から故障していた物と考えました。アンプ回路の電解コンデンサに容量漏れはないようでした。ｃ3181を通販で入手し、換装を考えたのですが、hfe 値がL側より低め。よく見ると、手に入れた物は「Rランク」で、L側についていたのは「Oランク」。さらに、故障して外した物も「Rランク」でした。これは、前オーナーがすでに換装を試みた事を意味しているのでしょうか？。もう一点、観察すると、Q109ｂ（2SC2824）と、Q110b (2SA1184) が、回路図と異なる、2SC1904と2SA899に両側チャンネルとも置き換えられていました。また、これは関係あるか不詳ですが、電源から電圧を調整していると思われる部分の、Q114（回路図では2SC1815）が、２SC1845にかわっておりましたが、こちらはパーツリストではC1845となっています。どちらが正しいのか？パーツリストと回路図では、電解コンデンサの容量なども一部異なるのですが、これらは、基板には回路図の値の物がのっていました。
このような状況です。今後、故障した物と、入れ替わったパーツを正規のパーツに入れ替え、ついでに電解コンデンサーも入れ替えて、電源を再投入してみようと考えているのですが、下記につき、お教えいただけませんでしょうか。（回路図の一部を供覧します）
(1) C3181の故障の原因は？
（Q109，110の入れ替えで、増幅のバランスが狂い、過大な電流が流れた？ではそもそもなんで入れ替えられたのか？当初はこれも故障して、正規の物が入手できなかったのか？また、こわれたC3181はランク違いで、一度換装されている可能性が高い）
ではもっと他の原因も考えなければならないか？
(2) Q114　は　C1815と、1845　どちらが正しいのでしょうか。電圧が正しければ、このままでも良いのでしょうか。
(3) C3181N-Oは、eBayなどでなければ入手できなさそうなのですが、Rランクでは、音質に問題が出るでしょうか。
(4) 電源再投入の前、注意すべき事は？

長文にてすみません。よろしくお願い申し上げます。

回答No.3

mdmp2 · ベストアンサー

NO.2 です。

「なお、＜RV101aの可変抵抗（470Ω）の値がMΩオーダーになっていました。経年劣化？と思い、とりあえず新しい物と交換し、＞についてですが、RV101 はC3181／A1264 の無信号時の電流（動作点）を調節するものだと思います。抵抗値が大きいほど無信号時の電流が大きくなりますので、劣化してMΩオーダーになったときC3181／A1264 過大電流が流れたと推察します。」・・・この部分ですが、解釈が間違っていたような気がして、再検討しました。
RV101 の値を大きくすると、Q111(C1845)のベース電流が増加する方向に動くので、コレクタ-エミッタ間の電圧が下がります。この電圧はQ109 とQ110 のバイアスなので、無信号時のQ109 とQ110 を流れる電流が減少し、それによりQ112,Q113 の電流が減少します。RV101 がMΩオーダーになっていたときはQ109, Q110/びQ112, Q113 の電流が小さい値だったと思います。RV101 を新しい物と交換したとき、抵抗値をいくつにして取り付けたのか覚えていますか？小さい値にセットして取り付けると、Q109, Q110/びQ112, Q113 の電流が大きくなりすぎ、Q112が熱により破損したと考えたほうが「バーン！」の状況を良く説明していると思います。
破損したトランジスタを交換して電源をオンにするときは、R111 の値を最大の470Ωに設定してからオンにすると良いと思います。安全のためにQ109とQ112 のコレクタを+46V から切り離し、間に0.5A のヒューズを入れて電源を入れるのが良いと思います。

お礼

たびたびご丁寧に、ありがとうございます。可変抵抗は、当時、正常チャンネルに合わせて、120Ωぐらいに設定してしまっていたと思います。ご指摘に従い、電源投入前には、一時ヒューズ挿入してみたいと思います。
実は、それ以前の段階で、また愚かなミスを犯してしまいました。
ICBO、ICEO測定時、A→mA→μAでも測定できない（正常？）ので、接続を間違えてないか？と電極をつなぎ直したり、あれこれいじっていたときに、接続間違いか、隣の電極とショートしてしまったのか、また「パチン」と、罪もないC1815を1こふっ飛ばしてしまい、意気消沈しておりました。よく考えれば、0.5Aの大電流をながしてしまったのですね。安全のために電極前に抵抗をはさんでおくなど、電流を制限する回路を作らなければならなかったのでしょうね。このような初心者ですみません。
また時間をみて頑張ってみたいと思います。

回答No.2

mdmp2

NO.1 です。おっさんが更に古くなった者です。根気がなくなって、回路図を追うのが苦痛になってきました。

ご質問に添付の図面は上方がカットされていますので、全体がわかる図をネットで探しました。
https://elektrotanya.com/luxman_l-400_l-230_schematic.pdf/download.html
回答中の部品番号などはこちらの図面に基づいております。（ご質問の図面と多少の違いがあるかもしれません。）

さて、＜Icbo 測定は、手持ちの30V0.5AのスイッチングDCアダプタから引っ張ってきて、取り出したTrのCB逆方向につなぎ、電流計で測定する形でよろしいでしょうか。Icbo 測定範囲外に低い状態であれば、ほぼ正常 と考えてよろしいでしょうか。＞それでOKです。100μAレンジの電流計なら1μA は読めませんが針が振れたのはわかります。Icbo は電圧が高くなると急激に増加しますのでできれば、回路における使用電圧に近い電圧で測定すると良いと思います。
Icbo が小さすぎて測れないときはベースをオープンにいしてコレクタ-エミッタに電圧をかけたときの電流(Iceo)を測ると良いと思います。Iceo はIcbo のおよそHFE 倍なので測れると思います。

＜差動増幅部分のQ101（A979デュアルTr）の片側のhfeが約3割低下していました＞
直感ですが、「R側から、初めガサついた音がして次第に音量が小さくなった」ということから、音が出ない原因はこのデュアルトランジスタの劣化だと思います。デュアルトランジスタが入手できないときは、Icbo が小さく、HFE の等しい2個のトランジスタを接着剤でくつけて使うことができます。デュアルトランジスタは2つのトランジスタの温度特性を同じにするために一つのモールドに封入したものです。

＜Pre部のチェックは、AUXからであれば、電源オフでREC outから他のパワーアンプに取り出せるか？でも良いでしょうか？＞AUXからREC までは切り替えスイッチがあるだけです。(TUNER も同じ）AUXから信号を入れてRECから取り出し、別のメインアンプに入力することは、電源オフの状態で、できます。これでチェックできるのは切り替えスイッチだけです。PHONO はアンプがついていますので、電源をオンしてPHONO で試験したいところです。電源を入れるのが不安でしたら、Q109 とQ112 のコレクタを+46V から外し、Q110とQ113ののコレクタを-46V から外して電源を入れると良いと思います。

＜カップリングコンデンサの入り口から信号を取り出してチェック？＞カップリングコンデンサとはC118 のことですね？
AUX から入力してカップリングコンデンサの入り口でチェックすると、途中に入っているハイカットフィルタ、ローカットフィルタ、ボリュームコントロール、ラウドネスコントロールを含めたチェックになりますのでREC でチェックするより全体がわかるので良いと思います。電源をオンにして、PHONO から入力し、カップリングコンデンサの入り口でチェックするとイコライザアンプを含めてPre 部全体のチェックになります。

なお、＜RV101aの可変抵抗（470Ω）の値がMΩオーダーになっていました。経年劣化？と思い、とりあえず新しい物と交換し、＞についてですが、RV101 はC3181／A1264 の無信号時の電流（動作点）を調節するものだと思います。抵抗値が大きいほど無信号時の電流が大きくなりますので、劣化してMΩオーダーになったときC3181／A1264 過大電流が流れたと推察します。

お礼

詳しく教えていただき、ありがとうございます。

回答No.1

mdmp2

(1) C3181 の故障の原因は、それ自身の劣化なのか、前段の故障が波及したものか識別するのは難しいと思います。
＜Q109ｂ（2SC2824）と、Q110b (2SA1184) が、回路図と異なる、2SC1904と2SA899に両側チャンネルとも置き換えられていました。＞スペックを見ると似たようなトランジスタのようです。hfe ランクの同等のものなら置き換え可能だと思います。見つかった2CS1904 のスペックには最大コレクタ損失が1W @Tc=25℃ となっていて、2SC2824 が１W @Ta=25 ℃と、大きな違いがあります。ネットの記事が正しいなら、置き換えは無理なのですが、形状などから判断してネットの記事が誤っているものと思われます。

(2)C1815と1845 は完全互換ではありませんが、この回路では置き換える事ができると思います。
次のページに最大定格と電気的特性がありますので御覧ください。
http://akizukidenshi.com/download/2sc1815-gr.pdf
http://www.tcp-ip.or.jp/~ped139/others/PDF/2sc1845.pdf

(3) R はhfe が55-110、O は、hfe が 80-160 なのでランクが違えば無信号時のコレクタ電流に違いが出ると思います。それは多分、RV101？ 470Ω で調整できると思います。ランクの違いで音質に大きな違いが出ることはありません。
2SC3181 は、2SA1264 とコンプリメンタリを構成していますので、2SA1264 のhfe ランクを2SC3181 と合わせる必要があると思います。

右側から音が出ないのはメインアンプ部の故障かプリアンプ部の故障か切り分ける必要があると思います。メインアンプ部は「バーン！」と、大きな音がして、すでに壊れてしまっていますが、プリアンプ部の正常性を確認しておいてください。
REC出力にはプリアンプ部の出力が出ていますので、REC 出力のR にイヤホンをつけて聞いてみると良いと思います。プラグが合わないので工夫が必要です。

できればトランジスタは取り外してhfe を測定し、30V ほどの電圧をかけてIcbo を測定して劣化の程度をチェックすると良いと思います。劣化していないトランジスタのIcbo は非常に小さい（2SC1815は60Vにて0.1μA、2SC3181 は120V にて5μA) のでテスターでは測れないかもしれません。測れないほどの大きさならOKと判断して良いと思います。

トランジスタを取り外すことが難しいなら、電源オフの状態で各部品の端子間の抵抗値を音の出る左チャンネルと比較すると不良部品の発見に役立つと思います。抵抗値を測るときは、テスター棒の赤・黒をひっくり返して2回測ってください。

お礼

早速　詳しいご指導　大変ありがとうございました。おっさんの子供遊びのようなもので、仕事の合間に、少ない時間と小遣いの範囲で　楽しく遊んでいます。
すみません、提示した情報に誤りがあり、置きかわっていたペアはC2238(O)とA968(O)でした。
トラブルがあった後にパワー部のトランジスタを全部外して、導通チェックをしたところ、前述のごとく悪いチャンネルのC3181と、C1815（ケースにひび割れ）が1個壊れていました。安物のデジタルテスタでのhfe 測定は不正確で、新品でも本来期待される値の半分ぐらいの値しか出ません。が、同チャンネルの、差動増幅部分のQ101（A979デュアルTr）の片側のhfeが約3割低下していました （音の出たCh のはほぼそろっていた）これもおそらく傷害されているのでしょうね。ちゃんとした外部電源を持っていないのですが、Icbo 測定は、手持ちの30V0.5AのスイッチングDCアダプタから引っ張ってきて、取り出したTrのCB逆方向につなぎ、電流計で測定する形でよろしいでしょうか。（導通チェックOKで、hfe もそれなりにあり、）Icbo 測定範囲外に低い状態であれば、ほぼ正常 と考えてよろしいでしょうか。Pre部のチェックは、AUXからであれば、電源オフでREC outから他のパワーアンプに取り出せるか？でも良いでしょうか？あるいは、カップリングコンデンサの入り口から信号を取り出してチェック？（入り口のFETは外してあります）。もうちょっときちんとしたTrチェッカー（安物）を買おうかな？試行錯誤してみます。どうもありがとうございました。