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オペアンプについて。種類と配線の基本形

2021/09/28

【はじめに】
当ブログの内容における未検証項目につきまして、誤りがある点をいくつかご指摘頂いています。
誠に申し訳ないのですが、しばらく内容修正に取り掛かれないうえ、ブログを閉鎖することも今のところは考えていないので、内容に関しては「間違っている箇所もある」と思って頂けると幸いです。

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opeamp

オペアンプはエフェクター製作において最強ともいえる便利パーツです。

その実は「集積回路(IC)」というもので、この小さなパーツの中に抵抗やコンデンサー、トランジスターなどが組み込まれているんですね。

8本(~14本)の足に最小限のパーツを繋ぐだけで立派な回路が出来上がります。

価格も性能に比べて安価なので、様々なエフェクターに一般的に使われています。

・・・ただ!
僕にはもう全然その内部構造とか設計とかはわかりませんので、「こういうもの」っていうのだけ紹介して終わりになります、、、

↑こういうの買って勉強しないとね、、、

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オペアンプの種類

オペアンプは内部の構造によって主にシングル、デュアル、クアッドで分けられます。

シングルオペアンプ

single_opamp

内部にアンプ(増幅回路)が1台だけ入っているオペアンプがシングルオペアンプです。
LF356などが有名でしょうか。

オペアンプは表面の切り欠きやドットマークを左にした時に、左下の端子から順に、反時計回りに1~8番がふられます。

シングルオペアンプのそれぞれの端子の働きは以下のとおり。

  • 2番端子:反転入力
  • 3番端子:非反転入力
  • 4番端子:負電源
  • 6番端子:出力
  • 7番端子:正電源

一般的には3番端子にギターからの出力が入り、2番端子には6番からの出力をフィードバックさせる感じで使われてます。

4番端子は0Vに、7番端子は9Vに。
こんな感じで増幅回路が作れてしまうんですね。

んで、LF356の場合は1番端子と5番端子が「BALANCE」となっていまして、なんかここに抵抗をかましたりすることでどうにかするっぽいんですけど・・・僕にはわかりませんでした。

8番端子はNC・・・つまり内部で接続されていない状態となっているようです。

※1、5、8番は品種によって使い方が異なるので、オペアンプを乗せ換える場合にはデータシート要確認。(といってもよくわかんないと思うけど、、、)

LM386はオペアンプちゃう

僕をエフェクター自作にいざなったのはLM386というICを使ったスモーキーアンプでした。

LM386も1系統の出力をさせる、内部にアンプが1発入ってるものなんですけど・・・オペアンプとは違うものみたいです。

オペアンプは「オペレーショナル・アンプリファイア」の略で、直訳すれば「指示可能なアンプ!」ってことですよね。(たぶん)

LM386は定電圧・オーディオ・パワーアンプというアイテムで、その出力で直接スピーカーを鳴らすことができるようになっています。

※端子も出力が5番、正電源が6番、1番と8番で増幅率を変える・・・のようにシングルオペアンプとは全然違います。

デュアルオペアンプ

dual_opamp

内部にアンプが2台入っているオペアンプがデュアル・オペアンプです。

エフェクター業界では4558があまりにも有名です。
とくに表面がツヤツヤしている”艶あり4558”と呼ばれるオペアンプはいまだに高値で取引されている印象。

それぞれの端子の働きは以下のとおり。

  • 1番端子:出力(A)
  • 2番端子:反転入力(A)
  • 3番端子:非反転入力(A)
  • 4番端子:負電源
  • 5番端子:非反転入力(B)
  • 6番端子:反転入力(B)
  • 7番端子:出力(B)
  • 8番端子:正電源

1番2番3番でAチャンネルの増幅、5番6番7番でBチャンネルの増幅をしているわけですね。
4番と8番が共通で電源まわりを管理しています。

BOSSのOD-1やSD-1、Ibanez(Maxon)のTS-9といったオーバードライブ・エフェクターはだいたい4558のようなデュアルオペアンプが使われている印象です。
RUST DRIVERに使われているとされるLF353もデュアルですね。

デュアルオペアンプは基本的にオペアンプを載せ替えるだけでキャラクターの変化を楽しめるのも面白いところです。
※念のためデータシートで確認した方がいいですが。

型番で言うと、4558、4559、1458、1459、2043、833、5218、5532、353、072、082とつくものがデュアルなので、たとえば4558が乗っているエフェクターのオペアンプを072とかに変更してみるなどで音の変化を楽しんでみてはいかがでしょうか。

ちなみに、数字の前にNJMとかMCとかのアルファベットがついていますが、これはそのオペアンプを作っているメーカーを表しているため、たとえばNJM4558とMC4558ならほぼ同じものと考えて問題ないと思います。
※実際の出音はかなり変わるみたいですけどね~・・・。

あとは数字のあとにDとかDDとか、DXとかが付いていたりします。
これもそのグレードを表す記号なので、こだわる人はこだわっていく感じで!

クアッドオペアンプ

quad_opamp

内部にアンプが4台入っているものがクアッドです。
シングル・デュアルと違って足が14本ある、縦長(横長?)のICですね~。

BOSSの名器OD-1の初期ロットはレイセオン製のクアッドオペアンプ(RC3403)が使われていたそうで、僕も一時期は夢中で探しまくりました。(高額で断念したけどw)

端子の役割は以下。

  • 1番端子:出力(A)
  • 2番端子:反転入力(A)
  • 3番端子:非反転入力(A)
  • 4番端子:負電源
  • 5番端子:非反転入力(B)
  • 6番端子:反転入力(B)
  • 7番端子:出力(B)
  • 8番端子:出力(C)
  • 9番端子:反転入力(C)
  • 10番端子:非反転入力(C)
  • 11番端子:正電源
  • 12番端子:非反転入力(D)
  • 13番端子:反転入力(D)
  • 14番端子:出力(D)

OD-1の例にあるとおり、クアッドを使った回路はデュアル2発に置き換えることが可能です。
なのでまぁ・・・無理にクアッドを使うことはないのかなー?とも思いますが・・・やっぱり出音は違うという噂もあって、、、まぁその辺はいろいろ試してみたらいい!!

型番は3403以外にも、074や2058などがあり、やはり載せ替え可能です。

オペアンプを基盤にのせる時はソケットを使う

オペアンプを基盤に直にハンダ付けする際は、熱に十分注意する必要があります。
特にヒートクリップなどで熱を逃がすことも出来ないので素早い処理が望まれます。

もしくは8ピンないし14ピンのソケットを利用して、基盤には最初ソケットだけをハンダ付けしておくことで、オペアンプをリスクに晒すこと無く載せることも可能。

ic-socket

↑こんなヤツですね。

ソケットを使えばいろんなオペアンプのキャラクターを試す際にも抜き差しするだけでいいので便利です。

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