低電圧差動式HPA 3 (その5・チェック)

オフセット調整機構を変えた基板の入手は、まだ1週間以上後なので 「v3その2基板」を改造し組んでみた。
奥に見える黄色い半固定抵抗はオフセット調整用(200k、手持ちの関係で微調用を使用)
HPA_v3_2to3_kiban

製作の目的は
・アイドル電流の決定定数(チップコン)を「電池電圧-アイドル電流推移特性」を見て確認
・定数調整ボードではなくほぼ完成形での歪率の計測

【回路と定数/ボード】
HPA_V3_3_sch  HPA_V3_3_brd

定電流を調整する抵抗定数は2kを使用しました。

【歪率特性】
HPA_V3_THDN2
特性カーブがこのようになった・・・。 しかし、チョット変だ。

1号機は赤破線で囲んだ部分が徐々に下がり0.009%に達していたのであるが、0.029%で下げ止まりである。
1号機が手元に無い。そのために参考に測定してみたのがLINKMAN,LHPA_DIA_BUFFERの12V仕様だ。
このHPAは歪率が0.0009%らしいので、3号機と同等の0.03%程度なのは 「私の手製計測器が悪いのか?」

これ以上追求すべきツールが無いので0.029%でもまずまずの値、良しとしましょう。
(最終完成版ができた時点でどこかで計測してきましょう)

【電池電圧とアイドル電流特性及び歪率】
HPA_v3_VaItoTHDN
トランジスタ分圧回路を使って、電池電圧が徐々に下がって行く時を想定し、アイドル電流と歪率の特性を取った。

電池電圧最大の3.2V近傍はアルカリ電池新品時である。30mA程度のアイドル電流で大き過ぎない。
電池電圧が徐々に下がって行くと、当然アイドル電流も下がるが2.2Vまで歪率約0.03%を維持している。
さすがにこれ以下の電圧になると急激に歪率が悪化し2.1Vが限界のようだ。

【実際のエネループ電池での電池ライフデータ】
さて、実際の電池ではどのような推移を辿るのであろうか。関心ごとの電池ライフはどれくらいか。
HPA_V3_BatLife
エネループは初期電圧が1.4V程度なので2本で2.8V弱、アイドル電流20mAからスタートした。
2.6~2.5V(電池単体で1.3~1.25V)程度を長時間維持し、最後10時間位で電池寿命に至るようだ。

アイドル電流が使用限度の1mA(電池電圧で2.2V付近)のデータは取れなかったが、電池寿命はエネループで
約85時間である。単四電池を使った1,2号機の電池寿命15~18時間の5倍程度になった。

エネループ公称容量比:単三2000nAh/単四800mAh=2.5倍の更に2倍となり、「省エネ200%」と言えようか。

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・・・・・・・・・ これで安泰か と思っていた矢先に、また懸念事項が発生した。

**コンポーネンツから届いた2SA1428-Y/2SC3668-Y トランジスタなのであるが、hFE差が100もある!!
これでは偏差20%を目標にしていたので、「使えないトランジスタ」になってしまう(大泣)

・・・・・ しばらく考えた結果、大差のある2SA1428/2SC3668の組み合わせで増幅電流を測ってみました。

【SEPP出力回路の電流計測(10Ωの電圧差)】
HPA_v3_wave
黄色線:hFE 171の2SC3668側(+増幅側)、赤色線:hFE 259の2SA1428側(-増幅側)
出力設定はACボルトメータで約0.1Vrms
⇒2SA3668側/2SA1428側共に出力電圧は0.15Vp-p程度であり、「大きな違いが発生していない」のである。

逆に言うと、何でこんなに違いが出ないのであろうか!? である。

【出力波形】
オフセットも出て無く(調整機構で調整済み)、出力電圧は 0.14Vp-p = 0.1Vrms
HPA_v3_waveOut

【歪率】
念のために歪率を計測しましたが、0.03%程度と不変でした。

結論としては、この回路でNPN、PNP間のTr(差動増幅、SEPP)にhFE差が生じていても、入力部でオフセットの
調整をすれば問題なく使える ということになる (差動増幅はペアが必須)

電子回路をいじって2年の小生にはこれ以上調査する手段が無いので結果良しとします。
来週末に届く基板でやっとリリースができそうな気配です。(まだ心配してますが)


SPICEなどのシミュレータにこの回路のhFE差を入れてシミュレートできるのかな? 
オフセットの人為的調整はどうするのかな?

まだまだ勉強することがありそうです。



テーマ : オーディオ
ジャンル : 趣味・実用

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No title

HPAは電源スイッチオンオフが操作し易ければ完璧ですね。3号機は85時間連続使用出来るため余り目くじら立てないで済むとは思いますが。2号機システムをブルーレイソフトと交互に鑑賞、楽しませて戴いております。3号機の価格は2万円前後かな?今日はブルーレイソフト「トップガン」と「レッドオクトーバーを追え!」を買いスピーカーモニターにていい感触で味わいました。本当に良い音声は聴き疲れず楽しめるの2点を持つ物だと思います。高音の伸びにも関心を持っていていて、まあ待ち焦がれている次第です

No title

>ファンさま

拙作ブログをご覧頂きありがとうございます。
HPA3号機、たいへんお待たせして申し訳ありません。
より確実なものをとの思いで開発中ですが、ほぼ自信がもてるような状態にこぎつけました。

今週末には最終(いまのところ・笑)基板が入荷します。
まもなく頒布をご案内できると思います。
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2010/3/17 電子工作をプラスしました。

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