私のアンプ設計マニュアル / トラブル・シューティング編
2.イカれる部品

工事中

抵抗器

近年、抵抗器そのものがこわれるということは滅多になくなりました。基本的に、抵抗器は「こわれない」部品だと考えていいでしょう。しかし、非常に古いタイプのカーボン抵抗器では、カーボン抵抗体と結線部分とがはずれてしまう、という故障もありました。キャップ部分が抜けやすかったり、接触不良によるボソボソ・ノイズが出るものがかなりありました。ソリッド抵抗では、経年変化によって抵抗値が徐々に上昇してゆく性質があるのと、非常な高温にさらされた場合にも抵抗値はかなり上昇することがあるので要注意です。古いアンプのレストアをするような場合は、すべての抵抗について抵抗値を確認することをおすすめします。

しかし、アンプの製作過程におけるトラブルの原因の常連もあります。それは、カラーコード表示の読み間違いによるミスというやつで、いちばん多いのが「桁」を間違えるというパターンです。「橙」と「黄」を間違えると、10kΩだと思ったのが、実は100kΩだったりするから厄介です。もうひとつ、抵抗器は普通秋葉原等のパーツ屋の店頭では、抵抗値ごとに引き出し別に管理・分類されていますが、この引き出しの中というのが結構デタラメなのです。抵抗器を購入する時は、1本1本目で確かめましょう。アンプに実装する時も、念の為にテスターで測定して確かめるのが基本です。

コンデンサ

コンデンサも、抵抗器に次いで不良品というのはなくなってきています。むしろ、容量値や耐圧の間違いといった人為的なミスの方が圧倒的に多いといえます。特に厄介なのが、「pF」や「μF」で表示されていない場合で、値の読み間違いによるトラブルは非常に多いと思います。表示されている定格値の読み方は、「8.コンデンサの種類と使い方・・コード表示の見方」を参照してください。

電解コンデンサやタンタル電解コンデンサの実装時の極性ミスにも注意がいります。特に、タンタル電解コンデンサは、ほんのわずかな逆電圧でもショートモードの破壊に至ります。通常のアルミ電解コンデンサが、数Vまたはそれ以上の逆電圧に耐えるのと対照的です。

フィルムコンデンサでは、絶縁の低下トラブルが意外に多く、「バイアスの様子がおかしい」と思ったら、前段との間にあるカップリング・コンの絶縁低下が犯人であることがほとんどです。老朽化した電解コンデンサも、漏れ電流値が極端に増加している場合があります。

トラブルを避けるためには、一旦使用した(半田を使って実装した)コンデンサは、決して再利用しないということです。コンデンサと抵抗器は消耗品と考えていいでしょう。

電解コンデンサは、その性質上、経年変化とともに電解液が抜ける性質があります。これは宿命的なものなので避けることができません。

スイッチ類

スイッチの種類は、電力型と微少電流型に大別できます。前者は、電源スイッチ等大きな電流の開閉に使った場合で、起こりうるトラブルとしては、接点の劣化による接触不良と、スパークが発生することによるノイズの発生です。後者は、やはり接点の劣化による接触不良で、音が出なくなったり、ガサガサとノイズが出たりします。

スイッチには、最小電流という定格があり、流れる電流が小さすぎると、十分な導通が得られずに接触抵抗が大きくなります。また、接点に流れる微少電流によって、接点の表面に化学反応が生じて、接触抵抗が増大します。スイッチが、導通状態のときはいつも0Ωだと思ったら大間違いなのです。AC100Vといった電力用途のトグル・スイッチを、プリアンプの信号経路の切換に使ったりすると、たちまち、接触不良に見舞われることがあります。このような場合は、接点に金メッキ等を施した微少電流仕様のスイッチを選ばなければなりません。

ロータリースイッチでは、使っているうちに、止めナットがユルんできます。スイッチには回転止めのストッパーの出っ張りがついていますから、シャーシ(あるいはパネル)加工の時に、面倒臭がらずにストッパー用の穴もちゃんと空けてください。また、ナットのユルミを防ぐためにペイントを塗っておきます。

可変抵抗器

可変抵抗器(ボリューム)は、初期故障が多いのが特徴です。新品の状態からすでにガリガリとノイズの出るものが少なくありません。また、「min」の状態で「ゼロ」に絞れないものもかなりあります。可変抵抗器を購入したら、軸を左右両方に廻しきった状態で、それぞれ何Ω(理想的には0Ω)なるのかをチェックします。また、使用しているうちに、ノイズが出るようになってきますが、接点復活剤は無力だと思った方が賢明です。消耗品といってもいいかもしれません。

可変抵抗器(ボリューム)もロータリースイッチ同様、使っているうちに、止めナットがユルんできます。回転止めのストッパーの出っ張りがついていますから、シャーシ(あるいはパネル)加工の時に、面倒臭がらずにストッパー用の穴もちゃんと空けてください。また、ナットのユルミを防ぐためにペイントを塗っておきます。

ダイオード

電源用のシリコンダイオードは、たまに壊れてくれます。半導体の常として、音も無く、あっという間に駄目になります。最も多いのは、オープン・モードの破壊ですが、たまにショート・モードというこわい壊れかたをすることがあります。ヒューズが飛ぶか、電源トランスから煙が出ますから、すぐにわかります。

電源用の整流ダイオードは、大きさの割に発熱量が大きく、徐々に熱疲労による劣化が進行します。ダイオードそのものはちゃんと動作しているのに、順方向電圧だけが上昇するという現象を何度か経験しています。これが問題になるのは、ヒーターの直流点火の場合で、順方向電圧が0.2V上昇すると、ヒーター電圧が0.2V下がってしまいます。こうなってしまったら、ダイオードの交換しかありません。

トランジスタ

トランジスタくらい、ヤワな部品もないでしょう。耐圧オーバー、許容電流オーバーの2つが破壊理由双璧で、ダイオードと同様、音も無く、あっという間に駄目になります。そして、外見からはどのトランジスタが駄目になっているのかはさっぱりわかりません。同時に、テスターで3本足のあちこちを測定しても、これがまたよくわからない、というのが普通です。

真空管アンプでは、電源リプルのフィルター回路としてトランジスタが使われることが多いのですが、最初の火入れの時や、シャーシをいじっていてうっかりドライバーでショートさせたりした時に、一瞬にしてトランジスタを壊してしまうケースがほとんどです。

トランジスタも、温度の上昇・下降による熱疲労が発生します。樹脂モールドと金属とでは膨張係数が異なるからです。最近のトランジスタは、このような問題が起こりにくくなっていますが、旧いアンプで使われているトランジスタでは、熱疲労による特性劣化(変化)を起こしているものがあります。

また、脚の部分の酸化腐食が進行して、樹脂モールド内部まで冒されてしまい、トランジスタが駄目になることがあります。特に、金色(金メッキではなくて)のメッキが施された旧いタイプのトランジスタにこの現象が顕著に現われます。この場合は、メッキが腐食して黒っぽくなるのでわかります。これを防ぐには、実装時にトランジスタ等のリード線に指紋がつかないようにしなければなりません。

真空管

新品の真空管10本のうち1本は不良品である、くらいに思っていた方が後々苦労しなくて済みます。では、どういう不良があるかというと、叩くとカーンとかピーンといった音がいつまでも鳴り響いているマイクロフォニック不良、ガサガサゴソゴソとノイズが出る不良、ハムが妙に多い不良、ベースとガラス管とがぐさぐさな不良(これは簡単、ボンドでとめてしまえばいい)、プレート電流が流れすぎて暴走してしまう(しそうになる)不良、プレート電流があまり流れてくれない不良、まるっきり動作しないというワケノワカラナイ不良等があります。真空管の不良は、交換以外には救えないと思ってください。

使っているうちにおかしくなってきた場合、その原因がアンプの設計の問題であるか、やはり球がイカレていたのかの判断をしなければなりません。Dynaco製やLUX製のアンプでは、「真空管は消耗品、どんどん交換するもの」という思想のもとに、真空管を酷使するような設計がなされています。かつて「真空管は消耗品」だったわけで、そういう設計を咎めるわけにはゆきませんが、今となっては困った問題です。できる限り風通しを良くしてやる、できれば動作条件を緩和するような改造を施す、といった工夫がいります。

真空管のトラブルでいちばん恐ろしいのが、暴走です。真空管の温度が上昇しすぎたために、グリッドがカソード並の温度になってくると、プレート電流がカソードだけでなくグリッドにも流れ込んでしまうことがあります。こうなると、グリッド電流のせいでグリッド・バイアスが浅くなり、プレート電流はさらに増加します。真空管の温度は一気に上昇して、グリッド電流も増加、バイアスがもっと浅くなる、プレート電流がもっと増える・・・こういった悪循環となって、真空管がほとんどショートしたようになって破壊に至るのです。LUXのSQ38FDでは、この熱暴走事件が跡を絶たず、出力トランスの中味が沸騰したという報告もあります。

真空管の中には、上記の暴走癖のある管種がいくつかあり・・その筆頭が50・・近代傍熱管のなかでも、5998、50CA10/6CA10、8045G、6550A等は油断できない球といっていいでしょう。通常は、製作記事のままで問題がなくても、球のアタリが悪いと暴走事件に巻き込まれる場合があります。

暴走には至らなくても、真空管の温度上昇による思わぬトラブルが生じることがあります。NiftyServeのフォーラム(FJAZZ)での報告例ですが、5998(この球は高温になることで知られている)を定格内で動作させていたにもかかわらず、あまりの温度上昇でソケットピンの半田が溶けてしまった、という有名な話があります。

正常な真空管では、管内で発生したガスをゲッタ(鏡のように光っている部分)が吸着してくれます。長時間動作させてゆくと、鏡面状だったゲッタが消耗してだんだん透明になってきます。こうなってしまったらもう寿命です。

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