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2015年3月18日水曜日

1石(MOS-FET) 0dBヘッドホンアンプの測定結果

前回の記事で作った「1石(MOS-FET) 0dBヘッドホンアンプ」をRMAAで測定してみた。

先ずはサマリーから。


例によって、左は測定に使ったUSBオーディオデバイスのループバック結果。
理論的に、これを超えることはできない(誤差で超えることはある)。

歪率以外はほとんど劣化していないのが分かる。
ノイズレベルの値から、このアンプによるノイズはほとんど発生してないと言えるだろう。
左右で電源を独立したのが効いているのか、クロストークの値が良い。

歪率は、負帰還無しの0dBアンプとしては、非常に良い値ではないだろうか。

以下に各種グラフを掲載する。


周波数特性

高域のクネクネは、測定に使ったUSBオーディオデバイスの癖なので気にしない。そして、RMAAは20kHzまでしか測定できないため、20kHzでぶった切られることを考慮して欲しい。
グラフを見てみると、USB(略)の出力から、ほとんどというか全く劣化は見られない。低域から高域まで、フラットである。


ノイズレベル

おおよそ-120dB付近まで低い値だ。入力ショート時は、ボリュームMAXにしても無音であることが数値から証明された。


ダイナミックレンジ

低域と中域に若干の劣化が見られる程度。


歪率

高調波歪みが観測される。しかし、聴覚上で歪みは一切感じることはできない。


クロストーク

全域に渡って優秀な値である。高域に少し劣化が見られる程度。
電源を左右独立にした効果であろうか。

差動入力やら、プッシュプル回路やら、オペアンプやら、負帰還、利得なんて難しいこと考える必要もなく、こんな単純な回路でここまでの特性が出るとは驚きである。

音はとてもダイナミックであり、押しの強さが良い。それでいてノイズは皆無で静寂さや透明感も表現できる。

殿堂入りにふさわしい。


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2015年3月14日土曜日

1石(MOS-FET) 0dBヘッドホンアンプの詳細(★★★★★お勧め)

前記事では、ヘッドホン出力時の遅延回路をはしょってたので、ちゃんと入れたのを載っけることにした。

POP音防止の遅延回路(右下)
※トランスを間違えていたので訂正。12V/0.2A→12V/0.3A
※上記に伴い、パーツ表も訂正。

パーツのレイアウトも載っけてみる。

アンプ部

12V/2回路リレーが大きいため、遅延回路が面積の約1/3を占めている。。。
12k抵抗が斜めってるのは、MOS-FETのヒートシンクと干渉するためw


電源部

二次側2回路で±両電源を作るのは良くあるが、プラス電源×2は珍しいのではないだろうか(笑)
一応パーツ表を載せておく。トランスは秋葉原のラジオデパートかラジオセンターで類似のものがあるはずだ。

パーツ個数購入先備考
IRLB3034PBF2秋月N-Ch MOS-FET
2SC1815(Y)3秋月定電流回路と、遅延回路に利用
2SC39642秋月定電流回路用
NJM78122秋月12V/1A三端子レギュレータ
1N41484秋月汎用シリコンダイオード。色んな箇所で逆流防止用
SDI21002秋月SBDブリッジ
941H-2C-12D1秋月12V/2回路リレー
50F2D104J2秋月ルビコンフィルムコンデンサ 0.1u/50V 104
630MPS104J1秋月メタライズドポリプロピレンフィルムコンデンサ0.1u/630V 104
トランス一次側スパークキラー構成用
16PB017-010254秋月ヒートシンク。MOS-FETと三端子レギュレータ用
2Pターミナルブロック2秋月トランス一次側入力。[AC,AC]
3Pターミナルブロック1秋月トランス二次側出力。[+,GND,+]
3Pターミナルブロック(小)3秋月アンプ側の入力/出力/電源用
秋月ユニバーサル基板Bタイプ1秋月アンプ実装基板
33Ω-1W 酸化金属被膜抵抗2千石ヘッドホン出力切替前の負荷抵抗
120Ω-1W 酸化金属被膜抵抗1千石トランス一次側スパークキラー構成用
12kΩ-1/2W金属被膜抵抗2千石定電流回路用
10Ω-1/2Wカーボン2千石定電流回路用
33kΩ-1/2Wカーボン1千石LEDのブリーダー抵抗
39kΩ-1/2Wカーボン1千石オンディレイ回路のCR回路のR
200kΩ-1/2Wカーボン2千石入力バイアス用
240kΩ-1/2Wカーボン2千石入力バイアス用
TBM1E105BECB2千石1u/25Vタンタルコン。三端子レギュレータCout
TBM1E335DECB2千石3.3u/25Vタンタルコン。三端子レギュレータCin
1HUTES100M2千石東信UTES 10u/50V。入力C
1EUTES102M2千石東信UTES 1000u/25V。出力C
1EUTES222M2千石東信UTES 2200u/25V。アンプ電源C
1EUTES472M2千石東信UTES 4700u/25V。トランス二次側平滑用C
ノンブランド ユニバーサル基板1千石電源実装基板。24x18ホール ガラスエポキシ
SP-1203W1菅野電機研究所(SEL) 二次側12V/0.3Ax2 トランス
50k Aカーブ2連ボリューム1その他、ケースや3.5mmステレオジャック、RCAジャック等
パーツ表


アンプ部実装後


電源部実装後

レイアウトを見ると分かる通り、密集度は高くなく、実装部品数も多くないため、そんなに難しくない。実聴の価値はあるから興味ある人は作ってみて欲しい。


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