バランス型DCヘッドホンアンプ(定電流回路の改良)

今回製作のDCヘッドホンアンプは、前作が設計の詰めが甘く、結果的にご迷惑をおかけした方もおられたと思うので万難を排して望む必要がある。

CRD1mAで電池電圧の変化でもあまり動かない、そこそこの定電流特性が得られたのであるが、差動増幅両方で1.5mA程度欲しいのに1mA(CRDバラツキによってはもっと減る)では、2段目差動増幅の電流が少ない。ひいては終段アイドル電流の製作安定度にも不安がある。

と、思っていたところに(それを察してくれて)、友人(と言うよりも私の技術指南)からCRDを応用した定電流回路の提案を頂いた。

【提案頂いた回路】
HPA_BAL_DC_23
CRD1mAの定電流を750Ωで電圧化したベース電圧と、トランジスタのVbe差から100Ωに印加される電圧が決まるので、コレクタ定電流が決まる。
抵抗値を替えればCRD1mAは固定(肩電圧が低いもの)で任意の定電流が得られるという仕掛けである。

【早速テストした結果】
HPA_BAL_DC_27
かなり素晴らしい結果である。
電池電圧変化範囲でのアイドル電流変化がほとんど無いと言っても良いくらいだ!
これは採用だ!

が、1.5mA定電流に安定させるCRDの選別若しくは100Ωの選定がありそうだ。
このテストでも選別と若干の抵抗値調整したのにも関わらず2.1mAにもなってしまった。
(2段目の半固定抵抗でアイドル電流を調整したが調整範囲を超えそうだ)

【CRDの定電流値Ipと回路の定電流値、1.5mAへのエミッタ抵抗の調整値】
HPA_BAL_DC_24
テストして調べてみると、CRD定電流値Ipのバラツキは回路の定電流値バラツキに大きき寄与しており、エミッタ抵抗100Ωは大きく調整しなければならないという結果である。

【改良テストした試作基板】
HPA_BAL_DC_26
半固定抵抗500Ωを使って調整できるようにしました。
先の1.4mAと2.1mAは1.5mAに調整できました。

【電池電圧とアイドル電流テスト結果】
HPA_BAL_DC_25
電池電圧変化(6~4.4V)でもあまり変化しない定電流回路のおかげで、アイドル電流のノミナル値も20mAから15mAに下げました。

こんなに余裕があるのならば10mA程度まで下げても良いかも。
ちなみに3V近くになってもあまり変わらない音色で鳴っています。


これまで欲しかった、『電池電圧変化でも安定したアイドル電流=音性能』が得られた。
これは電池2本を脱して4本にしたことの大きな恩恵であるが、回路のDC化と合わせ、素晴らしい出来上がりに近づいている。


問題は半固定抵抗が8個にもなってしまい、基板サイズに入らない可能性が出てきた。
・・・
2段目差動増幅は左右合わせて4個もあり、その電流調整に4個も半固定が使われている。
これを固定抵抗(チップ)にできれば何とかなるかもしれない。






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