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大出力、低歪率アンプの設計

 投稿者:HO  投稿日:2018年 6月24日(日)18時01分34秒
  歪率計を使わずに、歪率が低く、より出力の大きなアンプの動作点を求めたいと思っています。使用FET、電源電圧を固定し、抵抗の配線も確定して、抵抗値を変えて、最大出力が出来るだけ大きく、歪率の小さなアンプの抵抗値を求めたいと思っています。なお、歪率が10%程度は誤差と考えて、無視します。

最大出力が Max の動作点は、同時に歪率も小さくなると考えても良いのでしょうか?それとも、最大出力と歪率は独立変数と考えるべきなのでしょうか?何となく、最大出力が得られる動作点は、同時に歪率も小さくなっているように思うのですが、勘違いですか?

シミュレーションソフトとして、LTspiceを使おうと思っています。下記の手順で求めた定数であれば、出力が大きくかつ歪率の低いアンプとすることが出来るのでしょうか?

1:LTspiceの出力波形の上下が同時に潰れる抵抗値を求めます。
2:1を繰り返して、最も出力が大きくなるような抵抗値を求めます。

これで、歪率計を用いなくても、最大出力が大きく、かつ歪率の小さいアンプが出来ると考えても良いのでしょうか?
 

Re:MCアンプ

 投稿者:HT  投稿日:2018年 6月24日(日)17時52分59秒
  うんざりはちべい様

手持ちの部品でゲート接地のMCアンプを組んでみました。
2SK170GRはIDSSが4.8mAの物しかそろっておらず、ソース抵抗を1.2kΩにて作りました。消費電流が多いため、電池は各チャンネルで振り当てました。気持ち程度ですが各チャンネルに100μFのパスコンを入れてます。
今までのヘッドアンプより静かにできています。コンパクトでシンプルな回路のせいか誘導ノイズにも強そうです。(置き場所の範囲が広がりました)
ありがとうございました。
既存のヘッドアンプもとりあえず乾電池化を検討しようと思います。
またMCヘッドアンプに見込みが出てきたので、イコライザーアンプの改造に取り掛かろうと思います。
 

完成報告

 投稿者:fuka  投稿日:2018年 6月24日(日)13時16分21秒
  PHONOイコライザー・アンプ 12AX7 Version2がやっと完成いたしました。
部品頒布していただき大変感謝しております。

当初、中国製のDDコンパーターを使い15Vアダプターで作成したのですが、ボリュームを最大のするとスイッチング由来のノイズが気になり、Rコアトランスを分けていただきました。
これでもボリューム最大ではハムが気になり、トランスを50cm位離してみると見事に消えました。
別ケースに入れる前に、トランスの向きを探ると90度回転するとほとんど気にならなくなるのでこれでケースに入れ込みました。

いま50年位前に購入したLPを聴いておりますが、信じられない音がしております。
本当にありがとうございました。
 

完成報告

 投稿者:Fe-3  投稿日:2018年 6月23日(土)17時34分11秒
  トランス+真空管バッファ式USB DAC Type3(12AX7WA)を制作しました。
実装レイアウト変更していますが、各部チェックポイント電圧値が所定
範囲内でしたので、これをもって完成としました。

トランジスタ式ミニワッターPart5 19V版につなげて常用しようと思います。
部品頒布ありがとうございました。
 

Re:MCヘッドアンプ

 投稿者:うんざりはちべえ  投稿日:2018年 6月23日(土)10時01分52秒
  HT様、おはようございます。

わたしの、乾電池式は電池が消耗品になるので、Sanchez様の
>ちなみに私自身は1980年頃にパナソニックが発表したアクティブサーボ電源をアレンジした回路がMJに載っていたのでその電源でイコライザーアンプ
をお伺いしてみるといいかもしれません。
製品として使われているのだから、私の屁理屈以上の効果があるのでしょうね。
 

Do:MCヘッドアンプ

 投稿者:HT  投稿日:2018年 6月23日(土)00時09分10秒
  うんざりはちべい様
Sanchez様
ちょっと出張に出てましてレスポンスできませんでした。
今、乾電池バージョンを検討中です。
低ノイズ電源は、時間をかけよく考えて試験しようと考えています。
色々とありがとうございました。
 

Re: RIAA素子0.0047μF

 投稿者:おかくら  投稿日:2018年 6月21日(木)23時13分16秒
  了解です。
250Vか400Vを手配します。

どうもありがとうございました。
 

RIAA素子0.0047μF

 投稿者:ぺるけ  投稿日:2018年 6月21日(木)23時00分16秒
  電源ON直後は300Vくらいかかりますから、250Vモノでないとダメですね。

 

Re: 平ラグに収まらない

 投稿者:おかくら  投稿日:2018年 6月21日(木)20時56分3秒
  ぺるけさん
そのアイデアありがとうございます。
逆さにしてみたり、たてにもしてみたり、一つに捉われず自由にやってみます。

ところで、平衡出力MMフォノ・イコライザ・アンプのRIAA素子0.0047μFは耐圧100V以上とありま
すが、実際は250V以上の事でしょうか?
100Vを超えるのは短時間で電流制限もあるので、100V耐圧でも大丈夫でしょうか?

100Vで良ければ(リスクはありそうですが)、部品の選択肢が広がります。
 

平ラグに収まらない

 投稿者:ぺるけ  投稿日:2018年 6月21日(木)09時58分11秒
編集済
  その形状のコンデンサをマイクプリで使いましたが、仕方がないので逆U字に立てました。
まあ、工夫次第です。

 

Re: メタライズドフィルムコンデンサ

 投稿者:おかくら  投稿日:2018年 6月20日(水)19時39分15秒
編集済
  みなさま回答ありがとうございます。

挨拶が遅れましたが、どうぞよろしくお願いします。
この掲示板は何時も参考にさせていただいています。
それで、はじめてという感覚がありませんでした。
失礼しました。

コンデンサは、このまま使う事で進めます。
ただサイズが大きいので、平ラグの実装がスッキリ決まらず、途中で換えるかもしれません。
出来れば、配線も配置もきれいにと考えながら進めているなかで、このイコライザーは、
それを一から自分で決めなければいけません。それで結構時間がかかっています。
部品の配置もついにCADを持ち出して、コツコツと位置決めに取り掛かっています。

ぺるけさんのやっておられる事がいかに大変な事か、身をもって、その一部分でしょうが経験しています。
でもそれも楽しいですね。
この掲示板のサポートもありがたいです。
宜しくお願い致します。
 

Re:メタライズドフィルムコンデンサ

 投稿者:ぺるけ  投稿日:2018年 6月20日(水)16時37分59秒
編集済
  >箔の巻き終わり側が低インピーダンス側になるように実装すれば問題ないかと

そういうことを言う人はたまにいるらしいですが、どっちでも関係ないですよ。
コンデンサのあっち側とこっち側で回路インピーダンスは同じです。
そうするための段間コンデンサなのですから。

クーロン力によるコンデンサ表面への塵の付着を考えたら向きはその逆で、箔が外側になる方を低圧側にした方がいいです。
十数年後のコンデンサ表面の黒ずみ方が違います。
100Vくらいなら私は全く気にしていませんが400Vくらいになると結構影響は大きいです。

 

Re:メタライズドフィルムコンデンサ

 投稿者:noguti  投稿日:2018年 6月20日(水)16時09分15秒
  おかくらさん はじめまして。

この形状のメタライズド・マイラーコンデンサーは、ラックスのアンプではよく使われていました。
何の問題も無いと思います。

反対に、オーディオ帯域で使えないコンデンサーは何がありますでしょうか。
電圧依存性のある積層セラミックコンデンサー以外は思い浮かびません。

形状の大きなコンデンサーでも、箔の巻き終わり側が低インピーダンス側になるように実装すれば問題ないかと。
 

RE:メタライズドフィルムコンデンサ

 投稿者:ぺるけ  投稿日:2018年 6月20日(水)15時22分40秒
編集済
  フィルムコンデンサの構造には大きく分けて、金属箔を使ったものと、箔ではなく薄く蒸着(メタライズ)したものとがあります。
蒸着の方が薄いので小型化しやすいですが、物理的には細かいところでそれぞれに特徴があります。
しかし、使う側からみると大きな違いがあるわけではありません。

ちなみに、頒布しているフィルムコンデンサも蒸着タイプです。
その黄色いやつも店で普通に売られていますが、サイズ的に平ラグの間隔に合わないので使っていないだけです。

 

Re:メタライズドフィルムコンデンサ

 投稿者:うんざりはちべえ  投稿日:2018年 6月20日(水)13時29分41秒
編集済
  おかくらさま、はじめまして。

私は、なになにコン信奉者ではないので、メタライズドフィルムコンデンサで問題ないと思います。

スチコン信奉者の巨大なスチコンをみると、ハムをひらわないのかなぁと思います。

コンデンサのプロの答えを待ちましょう。
 

Re:ありがとうございました

 投稿者:うんざりはちべえ  投稿日:2018年 6月20日(水)13時24分24秒
  Sanchez様、電源別筐体でしたか。

それが一番うまい方法だと思います。
 

メタライズドフィルムコンデンサ

 投稿者:おかくら  投稿日:2018年 6月20日(水)12時53分32秒
  お世話になります。
コンデンサについて教えてください。

写真のメタライズドフィルムコンデンサを手に入れました。
0.47μF、250Vのものです。
平衡出力MMフォノ・イコライザ・アンプの出力部に使おうと思っているのですが、オーディオ用として問題は無いでしょうか?
形も大きく実装が少し面倒なのと、最近はこのタイプをあまり見る事が無いので気になっております。
 

ありがとうございます

 投稿者:Sanchez  投稿日:2018年 6月20日(水)12時20分31秒
  うんざりはちべえさま、ありがとうございます。
大変勉強になりました。2段重ねにしないと本来のローノイズ特性を生かせないのですね。
ロードロップの電源ICでもありますし、数V余裕を持った定電圧電源にアドオンする使い方がよいのかもしれません。

チョークインプットは臨界電流がもったいないと思い、パワーアンプでしか使ったことはありません。私のイコライザーアンプはゲインを上げてMCを直接つないでいますが、トランス、ダイオードブリッジ、電解コンデンサを別筐体にして、アンプ直近の定電圧回路まで距離を置く程度の対策しかしていません。せめて少しRを入れてリップルを下げるなどの追加を考えてみたいと思います。
 

Re:ローノイズ電源IC

 投稿者:うんざりはちべえ  投稿日:2018年 6月20日(水)11時10分40秒
編集済
  Sanchezさん、はじめまして。

そうですね、電源IC由来のノイズは小さいですが、(でもTPS7A4700は15Vとなると12uVを超えるようですが)整流回路のリップルが2Vppとしますと、TPS7A4700はリップル除去比が82dBですから、約1/10000で200uVppですね。LT3042は79dBですから、そんなに違いは無いです。
三端子の2段重ねになります。

整流回路は、なぜノイジーかというとダイオードの導通角が狭いので、大電流のパルスが発生します。でも、センタータップを使った全波整流のチョークインプットにすれば、リップル電圧も小さくなり、電流も随分小さくなり、GNDにノイズが流れにくくなります。まあ、チョークインプットは容易ではありませんが。まあ、ダイオードに直列に比較的大きな抵抗をかますと導通角幾分広く出来ます。

ICだけで考えると、解決したように思いますが、回路全体で、以下にリップル電圧もさげ、リップル電流も下げる工夫が必要ではないでしょうか?
そうすれば、GNDの引き回しも楽になるでしょう。

さて、ここの問題はMCヘッドアンプだから、大変なのです。
ただのイコライザーアンプなら、問題にはならないでしょう。
 

ローノイズ電源IC

 投稿者:Sanchez  投稿日:2018年 6月20日(水)10時19分37秒
  4uVというとこれぐらいでしょうか?
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gK-06194/
LT3042というのは、0.8uVらしいです。
http://www.analog.com/jp/products/power-management/ldo-linear-regulators/ldo-plus/lt3042.html

もちろん実装した仕上がり状態でどうなのかという問題は残りますが。

ちなみに私自身は1980年頃にパナソニックが発表したアクティブサーボ電源をアレンジした回路がMJに載っていたのでその電源でイコライザーアンプを35年来駆動していて気にならない駄耳なので試したことはありません。
その古い回路は単に3端子レギュレータ出力とGND端子の間にOPアンプを挿入し誤差増幅器としてAC成分を増幅して帰還させただけのものなので、性能もLT3042なんかとは到底比べ物にならないでしょうね。
 

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