ヘッドホンアンプ備忘録: 2SK30

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2015年8月2日日曜日

2SC2655/2SA1020を使ったヘッドホンアンプ（★★★★お勧め）

秋月から面白そうなトランジスタが出てたからヘッドホンアンプ作ってみた。
見るからに良さ気。

ここはシンプルな回路で。

LEDは高輝度タイプ

教科書に載ってそうな原始的なオペアンプの回路だ。

LEDが明るすぎｗ

これはメチャメチャいい音だわ。

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2015年1月8日木曜日

LT1115を使った10W級パワーアンプの作成（★★★★★このままお勧めはしない）

下記一連のシリーズの延長でパワーアンプも作ってみた。

LT1115の扱いや、FET入力化が上手くいったのもあり、次のような回路となった。

最近のスキルを総導入
※アンプ電源部の4.7Ω抵抗を削除
※トランス二次側の12Vタップから給電へ変更

最終段はサンケンTrを使ったインバーテッドダーリントン構成。

バイアスの作成が楽だから、インバーテッドダーリントンは好きだ。

当初、クロストーク（チャネルセパレーション？）対策として、4.7Ωの抵抗を直列に入れていたが、ヘッドホンアンプじゃないし、定格2Wじゃ不安だし、2200uの電解コンが青息吐息になってるし、外すことにした。
所詮パワーアンプはスピーカーと耳の間に空間があるから、クロストーク（チャネルセパレーション？）は重視しないと割り切り(笑)
あと、LT1115の定格ギリギリだったので、トランスの12Vタップから給電することに変更。

後ろのビールのせいで。。。

飲みながらいい気分で作っていたら、バイアス作成のダイオードのハンダ付けが中途半端でバイアス∞大！終段Trが２つ逝ってしまった。。。煙出ましたよっと(笑)

かなりトリッキーなレイアウト

小さい基板で作ってしまい、かなり窮屈でトリッキーなレイアウトになった。

もし作るならもっと大きな基板で放熱器をもっと大きくした方が良い。または、Trをアルミケースへ取り付けるか。

今のところ、バイアスを小さめにして、かつ、バイアス用のダイオードと熱結合した状態で均衡を保っている。大音量で聞いてる時、放熱器が触れる程度にアチチになるぐらい。ずっと触ってはいられないが。

こんな熱結合でも効果が！

無入力時のバイアス電流は、35mAぐらい流している。無入力時は発熱しない。

また、無流力時のバイアス電圧は1.1Vぐらいで、大音量時は0.9Vまで下がっているから温度補償が効いているようだ。Trの表面との結合なのでちょっと心配していたが、結果オーライ(笑)

----------その後
どうも位相温度補償が効きすぎて、音がイマイチな感じ。上手く表現できないが。
さすがにバイアスが0.9Vまで下がったらTrのON/OFFの切り替えが激しそうだし、その辺りが原因だろう。

と、いうことで、

そびえ立つ巨大放熱器(笑)

1Trにつき、小さい放熱器4つをエポキシ接着剤と銅箔テープで合体。巨大放熱器として、温度補償のダイオードとの結合を止めてみた。
良い、非常に良い。6Ωのダミーロードで20Vppを出力しても放熱器は触れるぐらいの熱さ。これは成功したようだ。

今までで一番良いアンプとなった。当分パワーアンプは作らなくて済みそうだ。

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2015年1月3日土曜日

バイポーラ入力オペアンプをFET入力へ、パーツレイアウト等

『バイポーラ入力オペアンプをFET入力へ』シリーズの最終的なパーツレイアウトはこうなった。現在は、電源電圧を±18VにしてLME49720をセットしてある。

ちょっとめんどい
※120pフィルムコンが窮屈なため１穴ずらす。

初段のFET(2SK30)は、選別して特性が（なるべく）等しいもの同士を向かい合わせで熱結合して取り付けること。
終段のトランジスタは、表面を入力側から見て反対向きに取り付けて、放熱面をバイアス作成用のダイオードと熱結合すること。
終段トランジスタは、今のお気に入りのサンケン製。一応、hFEを測って値を揃えてみた。
オペアンプにちょい足しどころか、マシマシで足してるから、部品点数が多くてめんどいが、それに見合った音は出る。

発掘したミニデテント

ミニデテント(20kA)が転がってたから使ってみた。
回すとクリック感があって、高級感があってよろしい。が、軸が長すぎて切るのが超絶めんどい。金鋸で地道に切り落とした。
手前にケースとネジ止めしてある緑のケーブルはアースである。ケースがアルミだからケースへアースしてある。

冬休み最後のチャレンジにいいのではないだろうか。
※詳細（でもないが）は、前々回の記事に書いてあるから参照のこと。

2015年1月2日金曜日

バイポーラ入力オペアンプをFET入力へ、電源部

電源部に可変型レギュレータを追加して、一般的なオペアンプの電源電圧である±15V～±18Vを生成できるようにした。
LM337のデータシートに載っている"Adjustable Lab Voltage Regulator"のまんまコピーであるが（保護用のダイオードを追加してある）。

電圧可変電源

両電源回路の何にでも使えるから１つあると便利だ。
LM3x7には放熱器を取り付けること。特に、電圧を下げる場合は必要だ。下げた分の電圧は全て熱に変わるからね。
上記の場合は、トランスからは約±21V（15×√2）が出力されるため、実質的にはそこから3V引いて、～±18Vぐらいが実用範囲かな。

実装後

トランス

トランスは、東栄変成器さんのJ15022。センタータップ付きで、30V/0.2A流せるタイプだ。全体で6Wの出力だからヘッドホンアンプには十分すぎるぐらい。
一次側に取り付いてる黒い物体はスパークキラーである。入手できなければ、フィルムコンと抵抗で簡単に実装できる（回路図はそっちで描いてある）。

これのおかげで色んなバイポーラ入力オペアンプを試すことができて楽しい。

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2014年11月18日火曜日

NJM2115にて、ポータブルヘッドホンアンプが完成！

入出力も実装し、基板とその周辺が完成した。

チェック＆音出し中

出力オフセットは、左右ともコンマ数mAレベルで優秀。
音はとても良い。びっくりするぐらい良い。据え置き型と比べても遜色ない。
NJM2115は掘り出し物である。出力が小さいからChu-Moyなんかには全く使えないからあまり有名？じゃないけど、出力バッファを付けるだけでこんなにクリアでパワフルな音が出るとは！
NJM2115自体は秋月で１個１００円、その他諸々購入しても千円でおつりがくるぐらいのコスト。

ポタアンにする場合、ケースに入れなきゃいけないから、基板切ったり削ったりがめんどうだが、それを補って余りある音がでる。
小さい割に簡単なので、作ってみてもいいかもしれない。

以下に部品表を示す。

パーツ	個数	購入先	備考
22Ωカーボン抵抗	4	千石など
4.7kΩ金属被膜抵抗	2	千石など	負帰還の接地抵抗。誤差1%以内のもの
10kΩ金属被膜抵抗	4	千石など	負帰還＆分圧用の抵抗。誤差1%以内のもの
ごく普通の赤色LED	2	秋月など	高輝度タイプはVfが大きいからＮＧ
2SK30 or 2SK246	4	秋月など	定電流生成用FET。2mA流すものを選別すること
E-202(CRD)	4	千石など	FETの選別が面倒ならCRDでも代用可能
BC337-25	2	秋月など	100mA以上流せるなら何でもいいが、足の並びが重要
BC327-25	2	秋月など	100mA以上流せるなら何でもいいが、足の並びが重要
NJM2115	1	秋月など	NJM2114の方がもっといいかも（未確認）
0.1uフィルムコン（小さいのがいい）	2	秋月、千石など	オペアンプの高周波ノイズ取り。積層フィルムなど
1000u/16V電解コン	2	千石など	一般品でよい
3.5mmステレオジャック	2	千石など	ケース取り付け型。マル信無線電機のMJ-074Nがお勧め
SW付き20kΩ Aカーブ2連ボリューム	1	若松、マルツなど
006Pスナップ	1	秋月、千石など	ケーブルがＴの字に出てるやつ
ユニバーサル基板	1	秋月、千石など	紙エポキシの方が切りやすく削りやすい
ケース	1	千石など	タカチのプラケース「SW-75B」

基板に色んな種類のパーツが乗っかってると、後から見ても楽しい。
TrとFETって区別つかないから、CRDの方がさらに実装簡単で見た目も変化があっていいかも。

ケースへ入れる

今回はちゃんとＴ字型の006Pスナップを使ったからフタへの干渉なし。
ピッタリ収まっていて気持ちがいい。

利用シーン

ボリュームのノブに、アルミ削り出しのカッコいいやつ使ってみた。
高級感がぱない。LEDが半分だけ顔を出してて控えめなやつ。。。

~~うん、これはビジュアルも大成功だ。音もいいし★は４つで！~~

※この回路、実は色々と問題を抱えてることが分かり、もし作るならこちらを抵抗分圧で作ってみてください。

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NJM2115にて、ポータブルヘッドホンアンプの作成その２

入出力以外は実装完了！

今日はここまで。

バイアス作成用のLEDが片側無いのは、電線で引っ張り出して、電源ON時のインディケーターにするため。
出力抵抗をカーボン（許容差5%）、負帰還とその接地抵抗は金被（1%）、分圧用には精密抵抗（0.5%）と使い分けてみた。
とゆーか、同じ種類で揃わなかったのが主たる原因だけどｗ

パーツレイアウト

※一部間違いを修正

細かな作業だけど、部品点数が少ないから見た目ほど難しくなかった。
さぁ、明日は完成するかな？

※この回路、実は色々と問題を抱えてることが分かり、もし作るならこちらを抵抗分圧で作ってみてください。

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2014年11月16日日曜日

NJM2115にて、ポータブルヘッドホンアンプの作成

小物入れの引き出しの中から発掘した新日本無線(JRC)のNJM2115が、低電圧において意外と性能が良いことがわかったので、ポータブルヘッドホンアンプを作ってみる。いわゆる、オペアンプちょい足し回路。

LTspiceによる評価回路

NJM2115のSpiceモデルは、JRC謹製をダウンロートして使っている。
非反転入力側にバイアスを流さなくても（抵抗を介して接地しなくても）、シミュレーションでは出力にオフセットがほとんど出ない（数mVレベル）。

シミュレーション結果を以下に示す。

周波数特性

入力直結なので、低域の減衰は無し。高域は1MHzまで伸びている。

出力0.2Vpp時の歪率

「Total Harmonic Distortion: 0.000011%」はなかなかではないか。

出力2.0Vpp時の歪率

「Total Harmonic Distortion: 0.003435%」もなかなか頑張っている。

最終的な回路図

※PNPトランジスタの向きが変でした…訂正済み

めんどうなので、正負電源は抵抗分圧＋コンデンサで済ましてしまおう。
ポタアンだから、色々凝ると土地を使って大変になってしまう。
しょせんポタアンだし(笑)

抵抗は一般的な値だから手持ちにあった。FETとTrも転がっていた。
FETとTrの選別から始めよう！

※この回路、実は色々と問題を抱えてることが分かり、もし作るならこちらを抵抗分圧で作ってみてください。

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