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AC駆動DCステレオアンプの製作

ある方の依頼で、AC電源を内蔵した金田式DCアンプもどき(オリジナルはバッテリードライブDCアンプ・No.209)を製作した。

いやいや、大作でした。

【外観】
AC_DC_AMP_16
電源を内蔵したので少し高いケースを使用しました。
左から、AC電源スイッチ、DC電源スイッチ、DC電源LEDランプ、PROTECTORランプ、ボリューム。AC電源を入れてからDC電源を入れます。POP音対策です。

AC_DC_AMP_9

背面は入出力です。
左から、入力RCA端子、出力スピーカー端子、AC電源コネクタ、ヒューズ

【内部全体】
AC_DC_AMP_2
上側に見えているのが電源系、下段の左右がアンプ、中央が電源制御部です。


【詳細図】
AC_DC_AMP_3
アンプ部は金田式バッテリードライブDCアンプ(No.209)を基本的に踏襲してますが、抵抗やドライブTr等の銘柄が違います。(でもそれなりのレベルの部品ですが)
特に違うのは、ドライブTrがC1161はどうしても入手不可のため、D78を使ってます。
C959も候補ですが今回は代替で使われたことがあると言う情報のD78です。
初段2SK117差動、2段目2SA606差動はK式と同じです。

初段定電流の調整には5kの半固定抵抗(赤い四角)を使ってます(オリジナルは620Ω)
他の方の作例を見ても、2SJ103BLと620Ωの組み合わせでは、約2mAの定電流はとても制御できません(電流オーバーで終段Trが焼けます)

AC_DC_AMP_4
電源制御・オフセット監視基板にはステーに隠れて見えませんが電圧チェック回路も載せてます。

【電源部】
AC_DC_AMP_7
トランスはトロイダル(HDB-60LL、デジット)、15V2A×2出力です。120Vの入力端子を使って14V出力にしてます。

写真はありませんが、整流ダイオード1N5408×4、4700uF50V×4、1uF×2、0.01uF×2で整流・平滑回路を構成してます。ここでの出力±19VDCをLM317T、LM337Tで±15Vに安定化させてます。


本家では±15Vを終段ドライブの電源とし、単三電池2個で初段、2段目の電圧を3V上げていますが、このアンプは同じ電圧を加えてます。

【基板背面】
AC_DC_AMP_10
上段右からトランス、安定化電源部、整流平滑部基板です。オフセットした2階建てです。

【終段Tr】
AC_DC_AMP_5
終段は2N3055です。マルツでマレーシア製が売られてます。
アルミL型アングルに付けられ、こんな隙間に入ってます(実際の懐はもっと広いが)

サイン波入力でのパワー計測ではさすがに熱くなりましたが、通常の音楽再生ではサイン波の20~50%電力なのでほんのりと温かみを帯びるだけです。

【入出力】
入力のBNCコードはモガミ電線2497です。対向面にボリューム50kAを設け、入力でゲインを調整する方式とした。この方式のほうが小さい音量まで絞れます。
よって負帰還抵抗は3.9kと300Ωの固定抵抗の組み合わせです。
この方式でもDCバランスはほとんどOKです。(ボリューム最大で少しDCが出る)
AC_DC_AMP_6

【歪率とパワー】
AC_DC_AMP_11_THD
4Wまでは0.019~0.03%とかなりの低歪である。
そこから増加してゆき、最大出力は約10Wである。
一般家庭で6畳や8畳程度の部屋で使うのであれば、最大でも4~5W程度で十分であろうと思うので、0.1%以下の低歪レベルで動作する。

【周波数特性】
AC_DC_AMP_12_FRQ
なんともまあ素晴らしい特性であろうか。5Hz~200kHzまでフラットである。

【出力波形】
1kHzサイン波
AC_DC_AMP_13_s1k

1kHz矩形波
AC_DC_AMP_14_k1k

10kHz矩形波
AC_DC_AMP_15_k10k
10kHzで乱れが見れる。まあまあの収束だから良しとしましょう。
もしかすると少し発振気味かも・・・位相補償コンデンサは規定の330pFなので、これを増やす手はあるのだが止めました。

【音質・音感】
電源を初めて入れた時は、「いや失敗したか!」と思うほどのしゃがれ声、

それが8時間ほど電源を通した今は、潤いがある澄んだ音色になりました。


ICアンプと違って温かみがありながら、分解能の高い音です。
私の8cmスピーカーでも十分すぎる低音も出てます。

聴きこんでくると、小音量よりもやや大きな音が良い感じがする。

私の6畳間ではボリューム位置は12時が限度です。
もう少し大きなスピーカーに繋ぎ、広い部屋で聴いたらどんな音なのだろうか?






テーマ : オーディオ
ジャンル : 趣味・実用

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2010/3/17 電子工作をプラスしました。

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