音楽雑記帳

音楽鑑賞ネタ 他は 自分の英語ブログ(google blogger)からの転載など。他は適宜時事、社会ネタも混じります


 これまで投稿ネタにして来た3W ディスクリート パワーアンプは ボードに据え付けて、製作完了としておきます。電圧増幅段と出力段が別電源に成ってしまい、同一電源化は困難となりました。スイッチング電源ニ個用いる格好です。次回以降の課題とします。音質がすこぶる良く、電圧増幅段がモジュールとして交換可能なので、下手にいじれない事になってしまいました。出力も5W以上出てますので、ブックシェルフ型のスピーカを十分ならせます。トランジスタの発熱も30度程度で、問題なしです。ということでデモ動画にしてYoutubeにアップしておきました。音源はLPです。

   

ハイパワーで作るとなると、電源の事が今までのようにはいかないので、頭が痛い。電源にコストが結構かかってしまう。安全対策も必要だ。(現在は使用しないときはコンセントから抜いて置く)

 回路のインピーダンスが電圧増幅段と出力段で極端に違う事が、同一電源化が困難な理由ですが、電圧増幅段の電源回路に降圧、整流用トランジスターを使っています。 トランジスタは抵抗にもなります。

 
 設計した3Wパワー アンプは 前回の投稿で電圧増幅段を外してしまいましたが、電圧増幅段とパワー段の接続は若干難航、FET入力の回路を使って調整したところ、上手くいきました。

 ヘッドフォンアンプでテストしていましたが、ヘッドフォンアンプの場合、電流が流れ過ぎるるため、電圧増幅用の回路を用意しました。この手のアンプはMMカートリッジ増幅用に色々作ってあるわけです。チップのFET(2sk208)を使った回路ですが、若干ゲインが大きいので出力に抵抗を噛ませてあります。

 DSCN0420音質は癖も無くクリアーで問題なし、ICアンプとはまるで音が違います。ところで、実際のパワーは5~7Wぐらいありそうで、当初の予定よりかなりパワフルになりました。ヒートシンクの裏側にアルミの金具を追加して、熱対策はとりあえず何とか間に合いました。(40度程度) (電源電圧は19.5V) 電源が電圧回路を二つ使っているので、コンパクトにまとめるには作り直しになります。

 しかし、収納ケースに実装するのは回路設計より頭がイタイんです。



 前回投稿した3Wクラスのパワー アンプは当然の如くうまく鳴りません。そこで、ダーリントン接続SEPP回路部とバイアス回路部を電圧増幅段から分離、自作ヘッドホンアンプに接続し直してみたところとても快調です。

DSCN0418
 ヒート シンクにはDIY用の金具を流用。 電源電圧は18Vでも大丈夫そうですが、60度ぐらいになるので16Vにしたところ40度あたりに収まりました。 うらにはアルミの金具を切って止めてあります。

 音質はディスクリートならではでICアンプとはやはり違います。

 結局電圧増幅段の設計がおかしかったことに成る訳だが、シュミレーターでは分からず原因は現在不明。

 バイアス回路用のトランジスターはパワートランジスタのパッケージに張り付けて有りますが、具合は良いようです。 


 3Wクラスともなるとかなり大きい音で鳴らせます。パワー アンプの基本を固めるのはこの位で良さそうです。接続するヘッドホンアンプはやはりディスクリートの差動回路がgoodでウォークマン入力の場合やはりゲインもそこそこ必要です。(8倍位)

 前回投稿の回路図は最終的な形態が決まったら変更の予定です。 


 行き当たりばったりのアンプ自作コーナーもパワーアンプ編ということで、パワーアンプ回路設計の自習中ですが、なんとか3Wクラスの回路がシュミレーター上では設計が完了しました。
 
 ディスクリートですよ。

 ディスクリートの味を占めてしまったので後戻りはしません。オペアンプだと両電源だし。入力段に差動回路を使うと実装が少々大変なので、電圧増幅段はエミッタ接地CR結合二段重ねです。

 3Wアンプ(276)
  



















 ※電源は変更しました。R20をトランジスターに置き換えます。


  電圧増幅はヘッドフォンアンプの要領でも良い訳ですが、 思いのほか電流増幅の出力段の設計は難しい。というのも、バイアス回路もさることながら、思ったほど電流増幅が得られない訳です。結局ダーリントン接続を使わないと3Wクラスは難しい。パラレルのプッシュプルというのもあるが、これだとさらにパワートランジスターを全部で6個必要だ。

 初段と2段目はCR結合で直結の設計上の難しさは回避しました。入力インピーダンスがこれだと低いのですが、接続機器もウォークマンを想定しているのでこれで良いでしょう。 電圧増幅段とパワー段の接続は適当にやるとかなり出力にくるいがでて歪んだり、出力が小さくなるので動作点の電圧,電流からなるべく正確に抵抗値を計算しなくてはなりません。出力段のアイドリング電流はこの回路図のままだと300mA程度流れると思います。 バイアス回路の抵抗値で調整します。

 追記 バイアス回路のR16とR21はそれぞれ50k→32k  20k→16kに変更しました  R16の抵抗値は30k~33kあたりで調整、アイドリング電流29mA~100mA. バイアス電圧2V~2.8Vあたりの範囲で微調整になるというのがシュミレーター上の計算値です。 

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