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金田式 No.139 超シンプルパワーアンプについて

本日から 中国出張です。
この文書は 中国のホテルから作成しています。

昨日は 荷物整理等で 午前中はつぶれて 昼食前に お酒を買ってきて
昼食後 出張準備をして 3時頃から 表題のアンプの実験をしていました。

このNo.139のアンプは そのシンプルさから人気はあるのですが
非常に気難しいようで 失敗例がたくさんあります。
電源電圧も ±50Vなので 各段の素子は 約100Vの耐圧が要求されるので 
結構熱暴走に気を付ける必要があります。

私の場合は つかっていない部品(放熱器やケース)で できるものは無いかと考えたことで
No.139に行きつきました。

最大の理由は SP-10のモーターアンプを作ったことで モータードライブアンプの出力段につかう
トランジスタ 2N3055のコンプリメンタリ素子 MJ2955が 8個もあまってしまい
その使い道を考えてみたいということです。
多分 SicMOS アンプが主流の現在では 二度と使わない素子になってしまいそうです。

終段は1段目、2段目の構成もあるのでインバーテッドダーリントンにします。
トライブ/2段目につかう 2SA607や2SC959はもう手持ちがありませんので 別のトランジスタにします。
2段目は 2SA1385、ドライブ段は2SC1624が 親父の手持ちにあったので それを使います。
初段は2SK30でもいいですが サンスイAU-D607kら取り出した 2SK129Aで構成します。
定電流回路は トランジスタ2SC2240と定電圧ダイオード05Z5.1Xで構成。
定電流回路の抵抗を 10KΩ 10回転のボリュームで構成して調整できるようにします。
あとの抵抗は 固定。
素子が9個しかいならいし 抵抗も10個、回路が簡単なので  2時間くらいで 実験回路完成。

早速電源(± 38V)につなげて  定電流回路のVRをいじってアイドリング電流を調整します。
初段、2段目、ドライブ段がONすると 約10mAの電流が流れます。
それ以上になると 最終段に電流が流れ始めたことになります。

まだなにも温度補償をしていないので 10mAを超えて調整すると どんどん電流が増えていきます。
電流が増えてきて 300mAの電流が流れたところで 電源をOFFして、各部の素子を触ってみます。
ほとんど 最終段に流れているので さぞ MJ2955が熱いと思っていたのですが 予測に反して
ほとんどあつくありません。
再度電源ONにして 300mAまで上昇したら 電源OFFを2~3回程 繰り返してみました。
大きな放熱器(フレックスの 1340A 140mm高さ)で冷やしているせいか 出力段は 
やはり熱くないです。
ドライブ段も熱くない。
初段、2段目を触ってみると 2段目がほんのり温かくなっています。
よくよく考えると ここのトランジスタがドライブ段を駆動するのですが 負荷抵抗(200Ω)が小さく
ほぼ電源いっぱいの電圧がかかっています。
流れる電流は 3mAでも約250mWの電力消費です。

どうもここが熱くなっていくことで 電流がふえているように思います。

ここは 

①最新の金田先生作成のアンプのように 2段目に電流帰還用抵抗をいれて 
  温度に対する変化するVbeに対して鈍感にさせる。 

②KONTONさんのように カスケード接続として 2段目トランジスタは 電力が高くならないようにする。

③DP-3000のモータードライブアンプのように 2段目に定電流回路をおいて 2段目があつくなって
  Vbeが変化しても、動作点が動きにくいようにする

が考えられます。

デメリットとして 

①は2段目のゲインがほとんど1~2になってしまいます。
②は超シンプルとは言えなくなる。
   2SA606/607を持っていない。
   出力が抑制される。
③も出力が抑制される

実際には 2~30Wあれば十分なので ②③でも問題ないのでしょうが ちょっと悩んでしまいます。

2段目、ドライブ段、最終段のすべてにダイオードやサーミスタを取り付けて温度補償するのが
いいかもしれません。
厳密に言えば 初段の定電流回路も 温度補償したほうがいいでしょう。

やはりNo.139はかなりの難物なのかもしれませんね。

しかし最近のアンプも 2段目は 電流帰還をかけて 出力IMPを向上させるようになっています。
出力段も ON電圧の大きい SiC MOS(約4~8V)なので 負荷抵抗も2~3KΩとなり
ゲインが 1~2などということはありません。
No139でこの手法がとりにくいのもトランジスタ出力段の 宿命なのかもしれません。

今週は中国なので これ以上の進展はありませんので 暇なときにでも回路の構成を考えたいと思います。

東一 うす濁り生 純米大吟醸 [趣味]

NEROもなくなったので 本日 秋元商店に行きました。

なんと 東一 うす濁り生 純米大吟醸がありました。

さっそく購入。

DSC03589.JPG
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DSC03591.JPG

味は さらに雑味が 減った感じ。

とても美味しいです。

今月 いっぱいは これですごせそうです。

定電流回路について [オーディオ]

金田先生の最新多機能プリアンプで レギュレータの定電流回路の基準電圧を作るスイッチダイオードに
流す電流制御を いままでの抵抗から J-FETの0バイアス定電流回路に変更されています。

(下図赤枠部分)
定電流回路.jpg

そこで 指定FET(2SJ103)の定電流特性を確認したのですが あまり良くありません。
ドレイン/ソース間の印加電圧 10Vと20V間での 電流変化を調べたのですが
2SJ103は 20Vにすると おそらく 温度特性が効いてくるのか 電流値が減っていきます。
いままで 私が使ってきた 2SK30-Yは 0.01mA程度の変化しかありません。
でも 2SK30でもGRランクとか使うと 電流値の変化が大きくなります。
それ以外のFET(2SK117,2SK170,2SK223)は 電流値が大きいものしか持っていないので
2SK30GRと同様に 電流変化が大きいです。
但し 2SJ103で あった 20V時に 電流が 減っていく現象は見られません。
この部分には 2SK30のYランクを使っていたので 私はこのまま方針を変えないつもりです。

定電圧ダイオードのノイズ [オーディオ]

最近は オーディオ関係が主になっていますが
アンプを作る上で必要になってくるものに 定電圧ダイオードがあります。
最近は手に入れることも 難しくなってきていますが・・・

WEBでは この定電圧ダイオードはノイズ源になるとの書き込みがあります。
そこで どのくらいのノイズが発生しているのかを 確認してみました。

電源は 安物の20V電源
抵抗は 10KΩで ダイオードには 1mA以上の電流が流れるようにしています。

先ずは電源のノイズを調べるために 

①10KΩと3.6KΩで分圧した時のノイズ
抵抗分圧.JPG

②0.6Vとして使う 1S1588
1S1588.JPG

③HZ3C2
HZ3C2.JPG

④05Z5.1X
05Z5.1X.JPG
⑤05Z5.6X
05Z5.6X.JPG
⑥05Z6.8X
05Z6.8X.JPG
⑦05Z7.5X
05Z7.5X.JPG
⑧05Z8.2X
05Z8.2X.JPG

ここまで見ると WEBでも見られるように 6V以上の定電圧ダイオードは ノイズが増えていくのが見て取れます。

2mVレンジなので 微妙と言えば微妙ですが 気分が良くはありません。

その他に 

⑨約1.8Vとして使える赤LED
RLED.JPG

⑩約2.6Vとして使える 青LED
BLED.JPG

LEDはノイズが少ないですね。

ほぼ 6V以下のダイオードと同等レベルだと思います。

最近は 定電圧ダイオードも手に入れにくいので 今後は LEDで代用していこうと思います。

DP-3000 ターンテーブルアンプ [オーディオ]

とりあえず 写真を上げておきます。

金田先生とは 異なる配置の 以下のような形で組みました。

DSC03579.jpg

LOGIC部も 全て 1枚の基板にまとめました。

DSC03580.jpg

今回のアンプで感じたのは

調整が非常に微妙ということです。

発振回路の波形、速度調整の周波数、位相調整 が VRをちょっと回転させると すぐに外れてしまいます。

FGアンプや モータードライブアンプ、レギュレータは とても簡単でした。

周波数があがっているので SP-10のものより シビアになっているようです。

DP-3000用 ターンテーブルアンプ 駆動部 [オーディオ]

金田式 DP-3000用 ターンテーブルアンプが動き出しました。

まだ写真はとれていませんが 私が作った限りの 問題点を 上げたいと思います。

その前に 金田先生製作記事からの 改造点を列挙します。

水晶を4MHz ⇒ 2MHZ
②CD4059の設定
③Tr 2SA970 ⇒ 手持ちの安い Tr 2SA945
④抵抗は 進 RE55,RE35,RE15 ニッコーム混在
⑤±5Vレギュレータ 差動アンプ型 ⇒ 簡易
⑥ツエナーダイオードを LED(青色)
⑦整流用ダイオードは ROHMから CREE(wolfspeed)
⑧電源コンデンサは 高圧側 KMH⇒ KMQ、低圧側 MUSE KZ
⑨モーターアンプの 初段 2SK240、2段目 2SJ117、出力 CREE

と変更点 てんこ盛りですが きちんと動作しています。

ただ 速度調整が最初うまくいきませんでした。
より正確には 45回転は調整できるが 33回転が調整できないです。
FGチェックポイントに プローブをあてて 周波数を確認すると
45回転は750Hzになるが 33回転が 540Hz位にしかなりません。
しかも 45回転でも VRのぎりぎりのところで やっと調整出来る感じです。
そこで 速度調整回路のコンデンサを外したり 抵抗を調整したりしてみて
最終的に 私の定数は 以下のようになりました。
これで VRのちょうど半分で 調整ができるようになります。

改造.jpg

SP-10と連続して作ったので かなりスムースに作れました。
ただ やはり記事にあるように ブレーキがかからない感じです。

STOPで回転が続くのも いやですが 45回転から 33回転にするとき 回転が安定するのが
結構長い。

とりあえず ターンテーブルアンプは ここで お終いにしたいとおもいます。
 

cd4059のクロック周波数 [オーディオ]

昨日 帰宅してから 水晶を2MHzに変更して CD4059の設定を変更しました。

やはり4MHzよりも安定していて さらにCD4059の出力周波数も設定どうりの値がきちんと出ます。

クロックの波形も 4MHzとは異なり かなり鈍りがなくなりました。

CLK周波数は 低いほうがよさそうです。

もし手に入ったら60Khzでも試してみたいものです。

ちょっと わざわざ秋月で通販するのも ばからしいのですが・・・・

DP-3000用 ターンテーブルアンプ ロジック部 不具合

SP-10のターンテーブルアンプ作成は 尻切れトンボになりましたが 一応完成しています。

ただ完成しましたというだけで ターンテーブルが回っているのを見ているだけです。

プレーヤーには組み込んでいません。


勢いで DP-3000用のターンテーブルアンプの ロジック部を 作っています。

2回目なので 作成はハイスピードで進みました。

しかし問題発生。

水晶発振回路の動作までは確認できたのですが CD4059からの出力が出てきません。

CD4059の設定を あたったのですが  特に問題無。

で CD4059のデータシートを見ていて 気が付きました。

CD4059.jpg

赤枠で囲んだ 入力クロックの最大値が 3MHzになっています。

DP-3000の金田先生指定のCLK周波数は 4MHzです。

CD4059は昔から持っている RCAのICと 最近 若松通商から購入した 2個があります。

SP-10のほうに 若松から購入したICを使っていました。

DP-3000のICをソケットから外して SP-10のほうへ入れるときちんと動作します。

1MHzであれば動くようです。

逆に 新しいICをDP-3000にはまると きちんと出力が出てきます。

ICのばらつきなのか 新しいからなのかわかりませんが この組み合わせなら動くようです。

ためしに 発振回路の4011UBEを 通常の4011BEにすると CLKの波形は鈍り

CD4059は動作しません。

恐ろしくシビアなようです。

とりあえず 動き出したので このままにで 進めるとは思いますが 気持ち悪いので

CLKを仕様以下の周波数にすることも検討しています。

今 秋月や千石、若松で入手できる 3MHz以下の水晶は

60KHz、1MHz、2MHzがありますが 1MHzはほとんど流通していないので 若松で2100円と高価です。

2Mや4Mは 420円、210円です。(若松)

60KHzは100円(秋月)です。

60Khzや 2MHzで CD4059の出力設定を検討すると以下のようになります。

設定.jpg

45回転は 4MHzでの動作が有利ですが 33回転は どの水晶でも 問題ありません。
60KhZなどは どちらの回転でもどんぴしゃの 動作が出来ます。
4059の出力波形もオシロで見やすくなると思います。
ほとんどの場合 33回転しか使わないので 特に問題になることはないのでは?

CD4059も高価なので SOICの4059AMならば 355円で DIGIKEYやRS ONLINEで購入できます。
秋月の変換基板で作製したりすれば 若松のような1700で購入しなくても済むのかもしれません。

多数のところへ 通販するので 本当に安いかどうかは よくわかりませんが?。

発振回路、FGアンプ等も調整は出来たので 完成へ向けて 頑張りたいと思います。

FE88-SOL

FE83-solが昨年 8月に発売されたばかりなのに 
51bcBKbMSdL__SY355_.jpg

FE88-SOLが発売されてしまいました。
mcshowa_fostexfe88sol.jpg

もう どうしようもないので コイズミ無線の通販で購入しました。
昨日 発送の連絡が来たので 本日 帰宅したら とどいていることでしょう。

まだ FE83-SOLもまともに聞けていないのに 追加です。

ちょっと早すぎる感じですが 昔のFE88ES-Rの金型等も残っているのでしょうか?

値段は FE83-SOLの倍で12000円(1個)で 2つで 25200円のなので 懐には痛いです。

実際は スーパースワンに 付けたほうが実力発揮するのでしょうが リングまで金が回りません。

とりあえず キープとなります。