LH0032オペアンプ回路を使ったパワーアンプ 第2作

LH0032というオールド仕様オペンアンプのパフォーマンスに引かれ、ヘッドホンアンプ30Wパワーアンプなどを作ったことがあります。

あの30Wアンプはとても低歪だったことを思い出し、あれほどの物量を投資せずとも、拙宅のような6畳そこそこの手狭な環境で使えるminiAmp構想に至りました。

パワーは2Wも出せば十分なのですが、余裕を見て6W程度を考えました。

もう一つ、30Wパワーアンプでは初段の差動増幅がバイポーラTrなのですが、オリジナルのLH0032はFET仕様なのです。

はい、当然ながらFETを初段に使いましょう。


【回路図】
LH0032m_miniAmp_4.jpg

LTSpiceの回路図です。

簡単に作ると言うのがコンセプトなので、部品はお安い汎用品を使います。
バイポーラTrの多くが2SA1015、2SC1815です。
定電流部はYランク、差動増幅等にはGRランクを使います。hFEはできるだけペアにしたほうがお勧めです。

初段差動増幅には2SK170BLを使います。
ぺるけ式HPAにも使われているJFETなので、音への期待が持てます。
Vgsを5mV範囲内の選別品を使います。ディスコンになりましたが秋月では10個300円で売っています。

終段ドライバTrは2SA970,2SC2240を使いましたが、2SA1015,2SC1815でも十分です。

終段Trは便宜的に2N3055,2N2955が配置されていますが、実際には2SC5198、2SA1941を使います。30Wアンプにも使いました。秋月で売ってます。ペアにはしてません。

電源は±15Vです。秋月のAC-DCアダプタを2個使いしようと思ってます。

実回路ではR5,R7を半固定抵抗でDCバランス調整にします。1mV精度で調整ができます。

R15は300Ω固定抵抗と500Ω半固定抵抗を直列に繋ぎアイドル電流調整をします。
抵抗値が上がればアイドル電流が下がります。シミュレーションの510Ωでのアイドル電流は約55mAで、実機でもこれに合わせました(R18,R19での両端電圧11mV)

【外観】
LH0032m_miniAmp_1.jpg

真ん中が電源用コンデンサで、左右にアンプ基板があります。

電源には秋月のACアダプタ15V1.6A品を2個使っています。

LH0032m_miniAmp_2.jpg

かなり余裕のある部品配置です。
初段FETは基板設計後に変えたので少しねじれて付いてます。

Q14トランジスタ2SC1815でアイドル電流の温度補償を行っていますので、配線で伸ばしヒートシンク上方に接着しています。

カップリングコンデンサには、WIMAを奢りました(部品箱の長期在庫)

0.1uFのコンデンサーには表面実装型のフィルムコンを基板裏に付けました。

この基板回路図は後に掲載します。

【歪率】
LH32m_miniAmp_THD.jpg
青がLTSpiceによるシミュレーション結果です。
回路図のところに記載している黒字のLTSPiceシミュレーションで計算しています。
出力(W)は負荷抵抗8Ωにかかるout変動電圧の実行値を二乗し8Ωで除算します。

赤が実測の歪率です。0.02~0.03% THDと、とても素晴らしい結果です。

6W程度の出力があれば良いと思っていたのですが、10Wまで出せますね。
実は、低歪の結果を見て、LTSpice上で負帰還量を下げ増幅率を上げてます。

このアンプでは負帰還抵抗33k、入力抵抗1.8kの増幅率19倍程度がボリューム位置的に良いようです。

LH0032m_miniAmp_3.jpg

このアンプの歪率は、この写真下側の歪率計で計測しました。
この写真状態は、出力2wで歪率が0.02%THD状態を示してます。

日本オーディオのPWHD-1というボードタイプの歪率計測器です。
1kHzの周波数専用で8オームの負荷抵抗を前提にメータの出力値が表示されています。
別メータへの出力もあるので負荷抵抗が変わっても使えます。

±15Vの電源を上に載っている機器から供給しています。


【音感】

初段にFETを使ったので、非常にクリアな音質になりました。
30Wアンプの時のような、もやっとした(良く言えば温かみのある)音とはやや異なります。

キリッとした音の輪郭イメージです。
輪郭が明瞭になった効果でしょうか、低音の輪郭やパワー感もアップしてます。

これはかなりの収穫です。

基板上にややスペースがあるので、これをベースにしたバランス型アンプを作ってみましょう。




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