エフェクター自作（パーツレイアウト）

質問

エフェクターを自作しようとユニバーサル基板へのパーツレイアウトをあれこれ考えている最中なのですが、注意点とかセオリーみないものがあればアドバイス頂きたいです。（例えば、○○と○○は近づけない方が良いとか、交差しない方が良いとか・・・）
よろしくお願いします。

回答No.4

kenta58e2 · ベストアンサー

No.3です。
>"ハイインピーダンスの信号・・・"という点については、具体的には入力から
>トランジスタなどで増幅されるまでの間を特に注意するといった感じでしょうか。

という点ですが、これは実際の回路を見てみないとなんとも言えない（もっとも、私レベルでわかるかどうかは？？ですが(^^ゞ）ですけど…

とりあえず、私程度の知識レベルでしたら、
・信号線同士が近接していると、大なり小なり、流れている信号は隣の線に『乗り移る』と思っておくべし
・その場合、当たり前だが「信号の強い側」→「信号の弱い側」への乗り移りが著しいと思うべし
・回線のインピーダンスが高いほど、『乗り移られやすい』と思うべし
ってあたりが、注意点かなと。

なので、当たり前ですが、信号が流れる回線同士を、ジャンパ線やリード線の長い部品で「またいだり」「くぐったり」「交差したり」は、絶対に起きないようにせにゃならんというのはありますな。

併せて、
・電源線（＋線）というのは、中に雑音が大量に混じってると思っておけ
・電源線内の雑音は、むちゃくちゃ強力で、すぐに大事な信号線を襲いに来ると思っておけ
というのもありますね。
これは、電源が電池オンリーなら心配要らないのでは？　と言われればそのとおりなんですが、回路中に「やたら電気を食う」部分が有る場合など、その部分から電圧変動のような形で電源線に強い信号が乗る…なんてケースも有りますので、私は上記の「思っておけ」は忘れないようにしています(^^ゞ
そういうことから、＋電源線が信号線を「またいだり」「くぐったり」「交差したり」も、絶対に起きないように考えるのが、私の流儀です。

私の「広々配置路線」は、要は上のようなことが絶対無いように…という路線でもあります。

その意味で、私の場合では、
・入力部のハイインピーダンスの回路は（「広々路線」の延長で）他の回路となるべく「ちょっとだけ」離す。
・特に、ケースの端子から基板に繋ぐ部分は、周りに他の端子も信号線も電源線も全く無い…のを理想とする。
・ケースの端子から基板に繋ぐまでの配線は、なるべく上質のシールド線を使って、できるだけ最短で結ぶ
・基板のグラウンドとシールド線のグラウンドは「太く」繋ぐ
なんてことを、なるべく考慮するようにしています。

まぁ、これがベストという考え方でもないのですが、一般的なエフェクタ回路なら、こういう考え方で大きなトラブルは、（接続間違いのような凡ミスは別として）私は幸いにもあんまり遭遇はしてないですね。
むしろ、ケースが小さくて実装密度を上げようとして、上記の鉄則が守れずに起きたトラブルは、なんぼでもありますので(^^ゞ

お礼

ありがとうございます。
具体的は説明で大変参考になりました。電源のラインも気になっていたので助かりました。

回答No.3

kenta58e2

No.1さんに双手を挙げて同意・・・を前提なんですが、

私の場合は、ユニバーサル基板を使う時は、むしろ
「ケースサイズ、ケース内実装空間が許す限り、大きい基板で部品間隔を広く取る」
ように作ってます（最近はあんまりやってないけど）。

まぁ、部品間隔広げすぎたら、それが原因でトラブルが起きたという経験も有ることは有るんですが、発振回路を伴わない回路では、特に問題を抱えたことは無いです。

これは、一見No.1さんの「基板上の配線の長さを最小限にするように」というアドバイスと相反するよう（確かに相反している点は否めない）ですが、私の場合は、それが鉄則ということを一定理解しつつ、「ユニバーサル基板では、部品実装密度をコンパクトにしようと部品配置優先で、いわゆる『基板裏が迷路状態』になったりジャンパ線を多用したりするくらいなら、主要な信号ラインや電源ラインをなるべく一直線（その意味では最短距離？）にして、基板一杯を広々使うのも有り」という考え方になります。

前述のとおり、そういうやり方をしたことが原因で起きたトラブルもあることはありますが(^^ゞ
・不具合があった時の配線の検証がしやすい
・部品の交換、付け替え作業がしやすい
という利点のほか
・少なくとも、信号線同士が接近したり交叉したりすることは避けられる
・特に、ハイインピーダンス信号の線と他の信号線の接近が防げる
（ズバリ、回答No.1あての補足に書いてある問題の防御策）
・オペアンプを多用した回路などで、電源周りの不具合らしきトラブルの際、
バイパスコンデンサの追加がしやすい（本来は邪道ですが(^^ゞ）
という利点があるので、基本的には「広々配置」の路線でやることが多いです。

「部品を余裕を持って配置する」のと「配線の最短化・最適化」の間を取る・・・のが、私的な理想形のつもりです。
その意味では、私は「あんまりパズル化しないように、部品１つ１つの状態がわかりやすいように」する派ですね(^^ゞ

発振回路とかコンパレータ回路が入ってくるような回路だと、また悩みどころがありますが、歪み系回路くらいなら、こういう考え方でもさほどの問題は無いかと思います。

No.1さんを含め、詳しい方には叱責食らうかもしれませんが(^^ゞ
そういう奴も居てるということで、ご参考までに。

お礼

ありがとうございます。
「ケース内実装空間が許す限り・・・」
「部品を余裕を持って配置する」
たしかにスペースに余裕があれば無理に高密度に配置する必要もないですね。納得です。

いちばん気になっているのは信号の干渉かもしれません。
"ハイインピーダンスの信号・・・"という点については、具体的には入力からトランジスタなどで増幅されるまでの間を特に注意するといった感じでしょうか。

回答No.2

c80s3xxx

回路図は，まともに書かれたものなら信号の流れ等がわかるように書いてあります．図がわかりやすいだけでなく，実際にそのような配置で配線されていれば，信号の干渉等もおこりにくいのです．だから，一般的には回路図に近い配置，配線というのはトラブルをおこしにくい．
回路図にしても配線にしても，答は一通りではありませんから，実装に当たっていろいろな工夫をする場合はいくらでもあります．

配線距離を最小限にするということと，高密度に部品を配置するということはぜんぜん別のことです．部品間には適度の間隔を取り，その上で配線も短くなるような配置を考えるということ．
そしてそのときに信号の流れが干渉したりすることがないように，回路図のような配置が，結局合理的になると．

お礼

なるほど。ありがとうございます。
特に"最短の配線≠高密度に配置"という点にはハッとさせられました。
自分は今まで"高密度"にばかりとらわれていたような気がします。

回答No.1

c80s3xxx

2大鉄則．
回路図に近くなるように．
基板上の配線の長さを最小限にするように．

お礼

早速の回答ありがとうございます。

回路図に近くなるように。
すいません、ちょっとこれの解釈が難しいです。ネットで出回っている回路図を参考にしているのですが、同じ回路でも入手先によって何パターンかあるので。

長さを最小限にするように。
最短でムダの無いように配置を考えているとある意味パズルみたいで最近楽しく思えてきました。

補足

補足なんですが、とあるサイトで、
"入出力部分が近くオペアンプの出力信号が入力に戻るルーピングで発振を起こす現象で、高ゲイン・高インピ－ダンス回路では避けなければならない"
という記事を目にしまして、最短・コンパクトを追求しているだけではマズイのかなと思った経緯もあります。
ちなみに今想定しているのは歪み系のペダルです。参考までに。