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LH0032ライクなバランス型パワーアンプ(その1:検討)

LH0032オペアンプ回路を模したパワーアンプのシンプル版を作ったが、
ACアダプタ電源±15Vでコンパクト化しながらも、とても良いものができたと思う。

何といっても、アイドリング電流の調整しやすさや、
DCバランスを含む安定性はとても素晴らしい。

また、初段をFETにしたことで繊細な音感が得られました。
さりとて低域も十分な伸びを感じさせます。

シングルでもこんなパフォーマンスなのに、バランス型にしたらどうなのだろう。

【バランス型の回路・LTSpice】
Amp_10W_Bal_LTC.jpg

FET初段差動増幅以降の2段目増幅から終段までを二重化・反転し、
HotとColdの増幅に当てます。

各定数はシングル・アンプとほぼ同値です。

ドライバと終段Trは使用するものと異なった型番となってます(LTSpiceデータが無いので)

参考までに
一番上のLTSpice計算式は回路の電圧や電流値を目視で確認するときに使います。

二番目は入力電圧レベルをパラメータとし、負荷8Ωでの歪率(.four 1k 7 V(out,out2))と
出力(.meas result RMS V(out,out2))を計算します。
計算結果はLogファイルに出力されます。

三番目は5Hzから1MHzまでの周波数特性を計算します。

これらは同時にはできないので、コメントと切り替えながら計算します。黒色部がActiveです。


【出力と歪率のパフォーマンス計算結果】
Amp_10W_Bal_THD.jpg
アンバランスと表記したシングル増幅構成に比較し、
バランス型アンプ歪のパフォーマンスを表記します。

シングルが出力10W程度(歪率1%基準)に対し、バランス型は何と!30Wに達します。

8Ωで30Wが出せるということは、出力電圧Vrmsが±15.5V、
ピークでは約±22V近い出力が出ていることになります。
±15Vの電源で
約±22Vの出力が出ることは、BTL型アンプの特徴ですね。

出力比は(22V^2)÷(15V^2)ですから、約2.2倍になります。BTLアンプの真骨頂です。

あまり関心ないかもしれませんが周波数特性計算結果もも記載します。
Amp_10W_Bal_fet_Hz.jpg


【実装する回路】
LH0032m_miniAmp_6.jpg  
EAGLEによる実際の回路図です。(2013/9/19 回路ミスを修正)

初段差動増幅のバランス調整半固定抵抗、
アイドル電流調整の半固定抵抗がLTSpice回路図と異なるところかな?


【EAGLEでの基板図】
LH0032m_miniAmp_7.jpg  

「捕らぬ狸の皮算用」というべき基板図です。(2013/9/19 修正)

前作のシングルでは同じ基板に楽々実装でしたが、ほぼ2倍のパーツが入りますので、
かなり立て込んだ配置ですが、拙作HPAよりは配置が楽です。

電源供給点は、終段Tr側が良いのかもしれません。
シングル型ではそのようにしたのですが、電源と出力配線が近接して配線作業に難がありましたので変更しています。


さてさて、製作を急ぎパフォーマンスの確認をしましょう。

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9月10日 追記

推定最大出力±22Vp-p出力で困ったことに気が付きました。
LH0032m_miniAmp_5.jpg

このオペアンプLME49860がちょこんと載っている基板は、バランス型アンプの出力をアンバランスに変換し歪率計に入力するための変換アンプです。

しかし、何とオペアンプの絶対耐圧が46V、推奨動作が±22Vまでである。

いくらなんでも±22Vまでスイングするとは思えない。
最大出力まで計測できないだろうな。




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2010/3/17 電子工作をプラスしました。

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