[電子工作]TPA2001D1 デジタルアンプの自作

今回は、秋月電子通商の「1Wx2 ステレオ・デジタル・オーディオ・アンプ・キット」(K-02168)を使用した自作アンプを紹介します。

まずはアンプに使用したパーツとアルミケース、スピーカーを紹介します。(スピーカーは既製品)

商品名をクリックすると販売サイトに移動します。(アフィリエイトなし)パーツ・キットは秋月電子または千石電商に、スピーカーはAmazonにリンクしています。また、現在入手できないものは代替品を掲載しています。

●アンプ:1Wx2 ステレオ・デジタル・オーディオ・アンプ・キット」(K-02168)@2,000円

●コンデンサ:
【1】ニチコン FGシリーズ ※キットには標準のコンデンサが付属。
470μF/25V×2 @60円×2、1μF/50V×2 @10円×2、1000μF/16V×1 @55円)
【2】ニチコン MUSE-ESシリーズ
1μF/50V×4 ※無極性・キット付属品を流用 @15円×4)

●ケース:タカチ電気工業 YM-150 @1,220円

●ボリュームとボリュームつまみ:
【1】Aカーブ/10kΩ/2連 @242円
【2】ボリュームつまみは好みのものを選択する @300円前後

●スイッチ:日本開閉器工業 トグルスイッチ/M-2013/1回路2接点 @390円

●接続端子:
【1】RCA端子 MR-599()()@それぞれ63円
【2】φ3.5mmイヤホン端子 マル信無線電機 MJ-073H @84円
【3】スピーカー接続端子 PT-S04F-11 @200円

●スピーカー:アンプを内蔵していないものから選択 @10,000円前後

●LEDと抵抗:(筆者はストックを使用)
【1】Vf:3.2V程度のLED 新品を購入する場合は1個10~50円
【2】抵抗 タクマン 1/4W-330Ω @90円または定電流ダイオード @63円
電流は5mA程度流せれば十分です。計算はこちら

●銅線:SUNCO CORPORATION UL耐熱ビニル絶縁電線(AWG20)6色1m入り @400円

●スピーカーケーブルとオーディオケーブル:
【1】スピーカーケーブル (スピーカーに付属)新品を購入する場合は @300円前後
【2】オーディオケーブル(RCAかイヤホンケーブルのうちテレビが対応しているものを選ぶ)新品を購入する場合は100円ショップで @110円

●ネジとスペーサー:
【1】M3規格のネジ 長さ15mm程度のもの(ホームセンターで購入)@200円前後
【2】ジュラコンスペーサー 廣杉計器 AS-305B @320円

●その他:USBケーブル(廃品)、半田こて、半田、直径3mmと5mm程度の穴を開けることのできるドリルなど(全て手持ち品を使用)

合計:約14,000円(その他アイテムは含まず・税込)

電源はテレビの外付けHDD用のUSB端子から取っています。
外部電源を用意する場合は5V出力のUSB端子付きACアダプターを用意してください。(ダイソーのものでOK)

基板の半田付けは説明書にしたがって組み立ててください。

配線方法は以下を参考にしてください(基板の写真は秋月電子通商のものを使用しています)

完成するとこのような感じになります。

前面

背面

底面:ネジ穴は3mmドリルで開けました。

上から見るとこのような感じです。

前面の配線は上記の配線図を参考にしてください。

背面の配線は上記の配線図を参考にしてください。

基板表面:このように組み立ててください。(コンデンサは変更しているものがあります)

基板裏面:スルーホール基板なので間違えないように注意してください。取り外すのが大変です。

基板はネジとスペーサーを使用して固定しています。

スピーカー端子との接続は写真のようにして行ってください。
差込口の上にある部分を押すと挿入することができます。

テレビにUSBケーブルとイヤホンケーブルを接続します。

最後にスピーカーケーブルを接続します。赤と黒のプラスチック部分を回してゆるませ、下の穴にケーブルを挿入します。

スピーカーネットを取り付ければ完成です。

音質はこのような感じです。
音源には「MusMus」様の“Stable yet”を使用しています。
録音にはTASCAM DR-05を使用しています。

Stable yet

2020/10/2追記:インピーダンス4Ωのスピーカーを接続した状態でテレビの電源を入れると「USB端子の電源容量を超えました」のメッセージが表示されるので以下の改良を行いました。

  • コンデンサC2/C3/C7/C8を元の1μFに変更
  • 上記の変更を行うとノイズが目立つので、コンデンサC11の裏側に0.1μFのメタライズドフィルムコンデンサを増設
  • 電源のマイナス側にインダクタを追加(交流成分をカットするため)

今回は以上です。

「[電子工作]TPA2001D1 デジタルアンプの自作」への3件のフィードバック

  1. TPA2001D1デジタルアンプの配線図を参考にさせていただき、アンプを製作しました。思った以上によい音で満足しております。もしお心当たりがあれば一点教えていただきたいのですが、LEDが非常に暗くしかつかないですが、理由はわかりますでしょうか?使用したのは秋月で買ったVF2.1V 3mmの黄緑LEDです。電源は5VのスイッチングACアダプターです。あまり暗いので抵抗は抜いてしまったのですが、それでも暗い状態です。e-mailでご返信よろしくお願いいたします。→ここで返信します。

    1. ブログの閲覧ありがとうございます。コメントの件についてですが、
      Vf2.1VのLEDに対して5V流しているので、そのLEDは壊れているようです。
      こちらに電圧(5V)、電流(20mA)、LEDのVf(2.1V)と順に入力すると145Ωとなるので150Ω以上の抵抗が必要になります。
      また、当記事では330Ωとしていますが、そのLEDに対しては抵抗値が高すぎるようです。
      LEDと抵抗を適正なものに交換しても解決しない場合はコメント下さい。

      1. 早速のご回答ありがとうございます。LEDと抵抗を入れ替えて再度トライしてみます。

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