１枚目
「LXU-OT2」の修理記事のその４です。
対象： 入手１枚目
問題箇所： とにかく状態が悪い
となります。せっかくなので復活に挑んでみることにしました。
初めてのOT2です。基板を入手したのちにボリューム交換に失敗し、Line出力専用機として使用していました。が、何かの折に静電気か何かでPCから認識しなくなってしまいました。
文鎮化してからパーツを取り外す際に雑に扱ったり、色々とこねくりまわったので基板の損傷が激しいです。パターンが何か所も欠損しています。また、ドナーカードにしていたので一部部品がありません。
復活するかは2023年2月上旬現在不明です。
■失われたパーツを補充する
① U4
他の個体の修理（U4の足折れ）の際、この個体から供出。
このため、新規AT24C04にて復旧に充てることとした。オリジナルの詳細型番は不明だったが、回路図よりAT24C04と判断。EEPROMはROMライターで戻す予定。ROM焼きは未経験のため、成算なし。
② 3.3V レギュレータ
他の個体でレギュレータが故障した際、この1枚目のレギュレータで取り外す練習をおこなった。結果、取り外す方法が分からずに破損した。他の個体で修理した実績に倣い、新規LM1117GS-3.3を以って復旧に充てる。SOT-223 パッケージで3.3V 1A。
オリジナルは LD1117D33TR DPAK(TO-252パッケージ) 3.3V 0.8A。
LD1117D33TRのデータシートより抜粋
■PCM2704
静電気か何かですでに認識不可のため、PCM2704を貼り替えた。一旦中古→機能しているか怪しい を用いる。修理できるか不明なので新品の使用はやめておく。
OT2修理その2 記事のその後の項のところで外したPCM2704を利用した形。
■水晶発振器
この個体はTCXO化の波が来る前に壊れたため、C24, R37, C25を撤去していない。よって、水晶発振器は外して保管していたオリジナルに戻した。音出しまでできないとこの個体のTCXO化は心情的に無理・・・。
■電源系
- インダクタ2個およびL3の戻し
- コンデンサ5本の戻し
- 電圧確認
を実施した。L1/L2はシールドされた220uHのもの、L3はOT2オリジナルのものを取り付け。C18/C2/C33/C3/C4を暫定敷設して電圧をチェックした。電圧はR30が初期のままであるため、オペアンプに行く電圧は初期仕様の12Vのまま。
PCとUSBケーブルをつないだところ、C18/C2は5V、C33は3.3Vで正常。C3とC4は電圧が来ていないので何かおかしい。
■断線箇所＝C2
確認したところ、C2のところでパターンが傷んで断線していた。C2以降のパーツに送れていない。
C2のコンデンサーを裏面にまわし、表のパターンを修復することとした。修復後、U3に5Vが通り、12Vに変換されたことでC3/C4において12Vが確認された。
■U3
他の展開に合わせICはすでにMC34063からNJM2374に変更してある。12Vが作れているので特に問題なしと思われる。
■TP1-TP4の値
TP1から4まで各々3.3/12/6/6Vが来ていることを確認した。
■U4
U4に3.3Vが供給されていないことが判明した。
TCXO化する場合はここから3.3Vをもらう予定。
当初はU4が3.3Vを供給する側と誤認。交換後のU4のEEPROMが空っぽだから供給できてない？などと考えていた。
しかしこれは誤りで、U4は3.3Vを供給される側であり
EEPROMはLXU-OT2という名前をPCに認識するためのものであって、無くても稼働するもののようだと理解した。
EEPROMの内容を編集すると電流値の最大値か何かをいじれてiPadを直接つないで使えたりするようだが、そこまでの知識がない。非常に興味はあるが。
ともあれROMライターを使って、他の個体のU4のEEPROMを複製したいと考えている。経験がないが、何とかなるのか？
■3.3V箇所の確認
回路図で確認したところ、U4以外の複数箇所にも3.3Vが行き渡っていないことが判明する。
そして、この3.3Vが行き渡らない件の原因と対応策が分からないまま2週間程度が経過した。（その間はU3の交換の横展開やU4の作業を実施してお茶を濁す。）
■C33裏面
原因箇所を特定すべく正常なOT2の基板などもチェック。
その際、C33のプラス極の裏面が、裏面の配線を通じて3.3Vを各所に配布している事に気づく。
つながっているように見えた裏面パターンの断線が原因か？
→ 対処したところ、3.3Vが各所に送られるようになった。
■この時点での表示
こうして3.3Vが各所に供給されることにより、PCM2704にも供給されているはずだが、LEDが光らない。
PCには以下のエラー表示が。
水晶発振器かDACがおかしいのか？他に原因が？
いろんなパーツがつながっていない状況なので判断がつかない。
■C88/C87/C31の敷設
判断がつかないので、DACに関連しそうなコンデンサーを復旧させて様子をみることとした。裏面のパターンが焼けているため、表面のパターンを活用するしかない。このためこの3本は裏面にまわしている。
C88
マイナス側からR78左へのパターンが剥離して消失していたため、銅線で再配線した。
C87
マイナスはC22へ接続できるよう、基板の銅線をむき出しになるよう削って配線。
C31
マイナスはC29へ接続できるよう、基板の銅線をむき出しになるよう削って配線。
C87（Silmic25V47）は電圧がおかしい。おそらく3.3Vあたりが正解なのだろうが異様に低い計測値になっている。
C31とC88（共にUTSJ 50V10→のちにFG 50V22に変更）は6Vであるため、問題はなさそう。
3本をつないだが、エラーメッセージは相変わらず以下のまま。
いい加減にしてくれ。見飽きた。
C87の低電圧の原因は明日以降に解明したい。
～～ 進捗がないまま数週間が経過 ～～
C87の電圧は他の稼働しているOT2でも同じような感じの値だったので気にするのをやめた。C87の電圧は変動してる？
2023/3/13追記
永らく作業が停滞していたが、思い切ってPCM2704とU4を交換したことでかなり進捗した。
並行しておこなっていたNFJ DAC+HPA の作業の影響・・・。
PCM2704
NFJとAKI-DACの間でトレードしようと画策していたPCM2704CとPCM2704であったが、NFJ側から外したPCM2704をこちらの案件に充てることを思いついた。
風呂で頭洗っている時などによく変なことを思いつくなぁ。
交換後のPCM2704（中古）が死んでいる？という説はできれば信じたくない。が、ここ数週間、各パーツの接続や電圧をチェックしていた際の値は正しそう。よってこの仮説は成り立っていそうだが、はたして・・・。
U4
一方のU4。こちらも闇を抱えている。
長い間、EEPROMの書き込みができていない・・・。
数週間進捗なしだったが、クリップをやめて変換ゲタで書き込む方法を取ることにした。
＜EEPROM関連の経緯＞
ROMライターはCH341A。PCのBIOSがとんだ際にBIOS情報を戻す用途などで使用する製品のようだ。いかにも中華製品だったので国内流通からの購入はせず、送料を加えてもより安価となるAliexpressから購入した。今回は作業自体が停滞していたため納期がかかってもまったく影響なかった。
できていたこと
- Driverをインストールし、PCにライターを認識させること。
- 健全なOT2のU4の情報を読み取ったこと。
読み込みや書き込みを行うソフトとしてAsProgrammerを利用。
ICは基板から外さず、クリップで挟んで読み取る形をとった。 - 読み取った内容をPCにバックアップファイルとして保存すること。
ここまではほぼ一発で完了。楽勝ムード。
読み取る際、以下のようにDACに直接はんだ付けされていた銅線（TCXOに3.3Vを供給する線）を外す手間が発生している。バックアップ後、この線は元通りはんだ付けし直した。
↓以下の斜めに走っている配線
外して→読んで→再度はんだ付け
できていなかったこと
- 新たなAT24C04の内容を消去すること
- 新たなAT24C04に保存した情報を書き込むこと。
ここからは楽勝ムードではなくなった。
DACが認識されずLEDが灯らないこと状況と並行して、ROMに書きこめないままこちらの作業も数週間停滞した。
数週間結果が得られなかった、今思えばNGだった書き込み方法
空のAT24C04をOT2のU4にはんだ付けし、クリップで挟んでICを認識させてから書き込むという方法。当方の環境ではクリップ経由での書き込みがうまくいかなかった。
書き込みソフトからICは認識されており、消去や書き込みのメニューは画面上のバーが進む。やがて完了した旨の表示が出るが、情報を読み込むと書き込んだはずの情報が何も書けていない。
その後、再度書き込み →書き込めてない → 再度書き込み →書き込めてない･･･ というのを数サイクル繰り返したが成果がでない。あげくICを挟んで読むクリップの先のプラスチック部分が劣化し、読み込みがシビアに。（10回に1回読めるかどうかなので事実上、読めない。）
※吸いだした情報はこんな感じだったが、書き込めない
クリップ自体は安いのでリトライするため、数個追加注文した。
Aliexpressなので待つこと更に半月。クリップ以外に変換ゲタが添付される形で届いた。なんだこれ？SOC8がはんだ付けできるじゃないか。ゲタでそのままROMライターに挿せるので、クリップで挟むのやめてゲタで読み書きすればいいんじゃねぇの？
成功した方法
変換ゲタ経由での書き込みはうまくいった。
クリップで挟む方法は当方の環境では Read◎ / Write× だった模様。
本来は、はんだ付けしてからの作業か。
当方は変換ゲタにはんだ付けせず、マスキングテープで貼り付けてズレないようにしてから 更に軽く指で押すというインチキな感じで作業した。（テープのみでは弱いためうまくいかない）
今回は書き込み終了後に再度読みこむと、期待した内容が書かれていた。基板上のAT24C04：書込みNG=中身なしを取り外し、書込み成功のAT24C04へ交換した。
※ソフトは最終的にAsProgrammer_2.0.3aを使用
ということで、この2枚のICを交換したところ
LEDが点灯した
すげー。U4はあまり関係ないと思うけど。
※ほとんどのコンデンサが裏面にて活躍している
PCはデバイスマネージャーで削除した後に、接続したデバイスを改めて LXU-OT2 と認識しているのでEEPROMの移植は成功したのではないかと思われる。
認識されませんというポップアップからようやく解放された。
やれやれ。
■Line出力専用機化
ひとまず音出ししないことには始まらないので、Line出力専用機としてLine出力するための構成を固めた。
C7
NFJから撤去したOS-CONの16V470μFに。
C38, C39
ROE EKI の25V22μFに。
RCA端子
金メッキのものを取り付け。
R5, R6
OT9から撤去した？RN55の330Ωに。
C37, C30
FGの25V47μFに。(C30はパターン焼けのため、裏面)
C3, C4
暫定構成を解消し、ZLHに交換。
■音出し
夜間なのでLine出力を秋月のヘッドホンアンプで受けてイヤホンで聴くこととした。
音出たわ
うーん、アルバンベルク四重奏団が演奏している。（ここまで長かった・・・）ここで、U1のオペアンプをNJM4558からLME49860MAXに変更したが問題なし。
ひとまず、今日はここまで。
PCM2704が長期化の理由だったか。
とはいえ、直るか分からん状態の基板に対して新品を貼る勇気はなかった。(結局、中古から新品ではなく実績のある中古に交換したわけだが) チキン野郎ですみません。やはり他のOT2でレギュレータが壊れた際にDACも壊れていたのかねぇ。修理する際に切り分けをせずに多くの部品を一度に変えたのでこの辺りの判断つかなくなったのでしょうな。よくない。よくない。
とはいえ他の要因をつぶしてからDAC交換に臨めたのは良かったのかもしれない。
- ヘッドホンアンプ部分およびボリューム部分の復旧作業
- C11の交換 220pF化
- オペアンプ 12→16V化（最終電圧は抵抗の在庫に依存）
- TCXOへの変更
- 暫定構成の解消（C2/C33/C18）
- L3のアモビーズ化
などは後日ボチボチやる感じで進めたいと思う。
ヘッドホンアンプの箇所は過去に修理しようとしてより破壊してしまったのでこんがり焼けちゃっている。特に修理するのが難しそうだが、どうなのだろうか。
ともあれ、ひと山越えてやれやれだぜ。
2023/3/14追記
- ヘッドホンアンプ部分およびボリューム部分の復旧作業
- C11の交換 220pF化
- オペアンプ 12→16V化
- TCXOへの変更
- 暫定構成の解消（C2/C33/C18）
- L3のアモビーズ化
- USB端子を金メッキのものに交換
- TCXOへの変更
- 暫定構成の解消（C2/C33/C18）
- USB端子を金メッキのものに交換
- 3.3V 例のごとくU4から拝借した
- アース 銀色の□
- 信号 穴にゲタの足を通してはんだ付け
暫定47からKXJ 200V47に変更。OT6で当初換装したもの。
結局PWに換装したため、KXJを在庫にしていた。
やや大きい。USBと干渉するため裏面に。
→後日、FW 50V22が見つかったのでFWに交換した。
表面に設置。OT3についていたやつ。3つほど発見。
KXJには悪いがやはり大きいので交換。
C33
両面とも基板が傷んでいる箇所。暫定100を抜いて撤去する際、はんだはそのまま維持してパターンの接続を維持。
コンデンサーの通る穴部分にピンバイスで穴あけ。その穴にUTSJ 25V100を通しはんだづけ。UTSJに換装。
C3
ZLH 35V220からSILMIC 50V220に換装。外したZLHはC2へ。
C10は撤去し、WIMA MKS2 63V0.1を直結させた。
SILMICは巨大なので当然裏面。取り付けのピッチが広いため、片足は基板の空白に穴をあけて足を通した。（裏から表）
この片足の位置決めがかなり重要。通した足は基板のオモテ面にて従来の穴に通し(今度は表から裏)、はんだ付け。
無酸素銅？の足は太くても柔らかいため、加工しやすかった。
調子こいていると金属疲労で折れるけど。
こうなるとC4とC7が気になってきた。適した在庫がないので部材を調達するかな。アモビーズもないし。
本日の作業で音質はかなり繊細な感じに変化した。
信号系より電源系のコンデンサーを変えた方が変化するのか？
よくわからん。水晶発振器も変えたしなぁ。
案外金メッキのUSBだったりして。
- 暫定構成の解消（C4/C7）
- L3のアモビーズ化
- 基板の清掃
問題発生
- 暫定構成の解消（C4/C7）
- L3のアモビーズ化
現状
作業が停滞している
停滞中。チップ抵抗がおかしかったのは早々に解消した。
やはり10kΩで問題なし。
C7とC38を外して修理作業→試聴というのを4回繰り返したが、
・左右が鳴るがノイズがひどい
・左右が鳴るがノイズがひどい（悪化）
・右が鳴らない、ノイズはない
・右が鳴らない、ノイズはない
といった感じ。
明日の日中、Line出力を試してみるか。
右の断線箇所が特定できないものか。
何かを見落としている。
ちゃんと寝た
4回トライしてダメだった作業を翌朝見て愕然とした。
こりゃあ、あかんやろ。
深夜に書いたラブレターよろしく翌朝見るとなんじゃこれ状態。
一晩何もやらないでちゃんと寝ることにした。
一日置いて5回目のトライ。
作業箇所について一旦外して全部やりなおした。
損ねたパターンは使わず、極力相手先(主にチップ抵抗)にはんだ付けすることとした。
撚線もやめていつもの単線にしている。
右chがでなかったのはC21が外れたようでC21もやり直した。
はんだ付けできていても焼け残った面積が小さい箇所にはんだ付けしているのでコンデンサーをちょっと触るとパリっと音を立てて外れる感じのようだ。
そういう箇所は対策してエラーをつぶす形で対応してみた。
TCXOはゲタ下段のU4との接続が外れかかってたので再はんだ。
ノイズはこれかなぁ。完了後、PCに接続。
正常に機能したわ。
今日は一発でした。睡眠大事だね。
こっくりこっくりやってると作業の質が・・・。
Line出力もちゃんと出ている。
C4: ZLH 25V470 → APS 20V680
C5を取り除いてECHU 50V0.1を並列接続
C4は何日か前から問題なかったはず。
----本日の作業----
C21 前述通り、取り付けし直し
C7 OS-CON 16V470 → FG 25V470 表から通した
+側 表面１と裏面１の2か所との接続要。
表面の接点は従来の穴にリード線を通してはんだ付け。
別途0.8mmの穴をあけ、コンデンサの足を通した。
裏面でリード線と足をはんだ付け。
さらに足と裏面の接点を銅線で結線。
－側 裏面1か所を念のため、銅線で結線。
C38 裏から通した
+側 表面の接点のみであるため、接点と足をはんだ付け。
－側 表２ヶ所，裏１ヶ所と接続要。
0.8mmの穴をあけ、銅線を通して裏のR6と結線。
表はR11とR13と銅線でつないだ。
右chが出なかったのはR13との接続が原因か？
長いパターンと撚線をはんだ付けしてたしなぁ。
今回はR13そのものと単線でつないでおいた。
--------------------
といった感じ。
調子こいて光出力もつけてみた。
昼間テストしよう。赤く光ってはいるので問題なさそうだが。
→後日試して、光出力も問題なし
一旦、これにて完結かな。
基板掃除は怖いのでどうしようか。
今日の作業前にある程度やったのでもういいか。
不格好だが、今度こそ復活しました。
裏面にそびえたっているね。なんちゃら迎撃都市か。
ともあれ、よかったよかった。
振り返ると、ROMライターを使ったのが新鮮だったわ。
U3のICを変えちゃうとか、ピーノイズの件とかいろいろ調べて
今回の修理は勉強になったなぁ。
OT2は7台全部稼働可能になっちゃったね。
追記
C88/C31を22に増量(FG 50V22)。
C2のはんだ付けをやり直し。5VがU3に伝わってなかったため、
ヘッドホンとLine出力がまれに死んでかなり焦る。
OT2としてPCに認識されており光出力は活きているが、アナログ出力2系統が死んでいるという変な状況に陥った。
けっこう安定してきたが、なにか不具合がでたら直すという状況が続くかも。オペアンプの影響はあると思うので何とも言えないが音はかなり落ち着いた感じで使い勝手はいい。
100均ケースに入れる
しばしむき出し運用だったが、ちょっとしたことで壊れそうなのでケースに入れることにした。
が、案の定裏目に。
ケースに入れようと画策したとたんにヘッドホンアンプ部分が不調に。イヤホン部分を延長した結果、左chが出ない。またイヤホンジャックだよ・・。配線間違ってないよなぁ。
色々いじくりまわしたが、原因不明。
左が出ていなかったのは4.7μFのコンデンサとつながる部分が断線していた模様。それでも左右の音量差があっておかしい。
右と左が混ざっている。
あきらめて寝ようとしたときにボリュームの接触不良であることが判明。こうなると部品交換しないと復旧できない。
ボリュームを調達して取り付けたが、やはり不調。右が全力で出ていて絞れない。この感じはアースがちゃんと配線できてないからか？と思ったら、やはり裏面で断線していた。
不具合を見つけて対応を繰り返し、やっとのことで修理できた結果（復旧に2日要した）、ようやくケースに収納できることに。
セリアにて寸法のみを頼りに物色したところ、↓の写真のものがよさそうだったので、こんな感じで収納してみた。
●Tall（トール）：外寸約107×76×92mm/内寸約100×66×82mm…綿棒がスッキリ収まるサイズ
ふたが開くのでオペアンプの交換ぐらいは問題なし。
Takachiの足もつけてみた。
まぁ、焼けていた箇所で簡単に断線しそうな箇所の不具合はかなり潰せたのではないかと。なんちゃってで接続できていてもすぐに断線するのである程度見越した上で対応する必要がある。
さすがにもういじくらないので安定運用できそうかな。