n'Guinさん
Amanero っぽい基板。ドライバは本家のものを使うというグレーな商品ですが、基板自体は大丈夫だと思いますよ。あと、クロックが安物になっている可能性はありますね。
ロスレスのストリーミング、どこが良いのでしょうか。おっしゃる通りPCやライセンスが付与されたAVアンプなどしか再生できないのがネックですね。
APIを公開してくれれば、他の機器にも移植が進むと思うのですが、、セキュリティとの兼ね合いもあるので難しいかもしれません。
たかじんさん
お初になります。
先日、VFA-01基盤購入させていただきました。(PRT-01もセットで)
しばらく前からこのブログを拝見させていただきまして、久しぶりにAMPを作りたくなった次第です。
ただ、オリジナルと少し違う内容で製作してみたいと考えておりますが、定数等の修正があればご教示をお願いいたします。
変更箇所
1、電源 ±30V位
2、初段FET 2SK129A又は2SK185
3、ファイナル 2SA1068N+2SC2493N
以上です。
自分の音源(CD又はレコード(192KHz/24bitのWAVファイル化したもの)はPCからです。NAS→PC(JRMC)→SRC→PCM1792DAC又はAK4495S DAC→B-2→NS10M-PRO
普段はこんな感じて聞いております。
たかじんさん
こんにちは
期待通りのコメント有難うございます。
①V-FETの良さとB-3の回路の良さをご理解頂き嬉しいです。
②B-3のドライバー基板に電解コンデンサーは使われていません。
スチコンのみ使用されています。定電圧電源回路には電解コン
使われていますが。スチコンは音が良です。
③放熱グリスは私の独自の解釈から交換しません。
アルミ製放熱板直付けでは無くて厚手の銅の板にパワトラを取
り付けその銅板をアルミの放熱板に取り付る二重構造が効いて
いて結構放熱板が熱くなるのでグリスは硬いが放熱は上手く行
っていると思っています。放熱が上手く行かないと放熱板はあ
まり熱くならない?と思っているからです。
④たかじんさんが興味お持ちならV-FETをコンプリメンタリーで
2セット(計4個)とB-3の回路図を無償でプレゼントします
が如何ですか。
B-3補修用の中古V-FETを何個か所有していますので。
また、一時的にB-3を1台、無償貸し出ししても良いですよ。
⑤私はアンプ回路設計出来ませんが、たかじんさんのスキルなら
可能です。
東北大の教授が発明しYAMAHAが実用化したV-FETの良さを
是非、ご堪能して頂きたいと思っています。
このV-FETは忘れ去られてはならない20世紀の偉大な発明品
の一つと思っています。(すこしオバーですかね)
こんにちは、いつもお世話になっています。
私もSB32+PRO DoP購入して10ヶ月たちまして、SabreBerry32はすっかり休眠状態(永らくお世話になりました!。)です。
I2S入力可能な据置DACを持っていまして、このDAC(AK4497)はLRCLK、BCLK、SDATAのほかにMCLKが必要です。
そこで高精度な発振器を積んでいるSabreBerry32からMCLK(SYSCLK)を供給すればより高音質な再生ができるのではと考えました。(他のI2S信号はGPIOコネクタに接続)
お願いなのですが、できましたらSabreBerry32とSB32+PRO
DoP(クロック精度の違いががどの程度音質に影響するか試したいです。)と合わせてMCLK(SYSCLK)の取出しポイントを教えて頂けないでしょう
か、基盤を確認しましたらSCL,SDAという端子がありましたがこれは入力用のようですね。
もし不可でしたらスルーして下さい、よろしくお願いいたします。
新HPA基盤、心待ちにしています、来春ごろでしょうか?楽しみです。
たかじんさん
返信ありがとうございます. Amanero パクリ商品・・・買ってしまいました. 本家本元と異なるのですね. 知りませんでした. 値段で気がつくべきでした.
久々にオーディオ関係に時間をとったのですが,忙しくてCDをリッピングできず,音源配信サービスに頼ってしまっています. ロスレスということ
で,Deezer を使っていますが,これは対応している音源がどちらかというとAVアンプ系が多く,若干困っています. PC から USB-DAC
なら使えるのですが,I2S の良さ(変換が少ない)がないかなぁと思ったり・・・
Raspberry pi で使えたら一番なのですが,まだ見つけられていません.
n'Guinさん
SB32+PRO DoP のご購入ありがとうございます。
おっしゃるとおり、古いDAC基板の使い道としては、USB-DAC化もひとつの手ですね。
XMOSとamanero あたりが有力でしょうか。最近、数千円でamanero のパクリ商品のような基板がAmazonで売っていて、つい買いそうになってしまいます。
ケースさえ工夫すればPi4でも十分放熱が可能で、ぱっとみで良く感じる音質になる可能性が高いです。
Pi3B+よりもダイナミックで派手めです。ロックやハイテンポなジャズには合うと思います。
ちなみにSabreberry32 は、I2S入力の他、SPDIF入力が可能になります。
とは言ってもI2Cコマンドで設定をしてあげなければいけないので、すぐにとは
行きませんが、SPDIF入力にするコマンドをまとめようと思います。
SB32+PRO DoPはSPDIFはチップの機能で不可です。
muuさん
こんばんは
V-FETは「3極管特性で、優れた音質」という話は昔から聞きますね。
残念ながら私はV-FETモデルをひとつも聴いたことがありません。
ちょっと調べてみたところ、YAMAHAのページにカタログが掲載されておりました。
https://jp.yamaha.com/files/ocp/ja_jp/products/audio-visual/special/hifi-history/separate-amplifier/b-3.pdf
コンプリメンタリ特性の揃い方が素晴らしいです。
これは、真空管の良さと半導体の良さを併せ持つといったとしても過大広告ではないですね。
回路構成は、差動2段で一時期の半導体アンプの見本のようなモノですが、NchとPchをそれぞれ独立したプッシュプルドライバで駆動している点は面白いです。
初段のY-K100も音質に一役かっている可能性が高いですね。
音質は、アンプの回路構成だけでは決まらず、電源やシャーシも含めた部品の良いところを伸ばす「バランス」が重要と思っています。ですが、V-FETの特性をみるとさすがにデバイスに依存する部分も大きいと言わざるを得ませんね。
メンテナンスの内容は、とても良いと思います。電解コンデンサをやたらと交換してしまうアンプ修理業者のwebサイトもありますが、あれではオリジナルの音は返ってきませんよね。
パワトラのグリスを交換しない所は、何か秘策なのでしょうか?
個人的には、乾いてしまったグリスはきれいに拭き取って、新しいグリスを極うすく塗る方が放熱性に優れると考えています。
ちなみに、どこまでプロというのか定義次第ですけども、現在の私はオーディオメーカーで回路設計はしておりません。
自己レスです.
組み込んでいた RaspberryPi 2B とで試してみました. PCM については特に破綻しませんでした.
音の出方が Sabreberry32 より一段高級感というか,解像度・音場感ともにさらによくなっており,驚きました.
もう一点の IrBerryDAC の活用の方は,すみませんでした.
たかじんさんの IrBerryDAC の説明書きを改めて読んだら,I2S DDC との組み合わせについて,きちんと例が掲載されていました. XMOS の DDC を買って,試してみようと思います.
大変ご無沙汰しております.
SB32+PRO DoP を周回遅れで手に入れました.
説明書きによると,「RaspberryPi 3B+、3B、3A+、2B、B+、A+ 用の高級DAC基板です。」とあります.
+5.6MHzまでのネイティブDSD(DoP)再生(ラズパイ上限)
+384kHz/32bitまでPCM再生(ラズパイ上限)
以上のためには,RaspberryPi 3B+、3B、3A+を使った方が良いのでしょうか. 最近の記事をみると4のほうが音が良いとか.
検索してみましたが,情報がなかったので,念のためにお伺いした次第です.
ところで,SB32+PRO DoP を使うようになると,Sabreberry32 が引退になります.
ふと思ったのは,このサイトにお世話になり始めた当時に使っていた,IrBerryDAC
のことです. まだ取ってありますが,何か良い使い道はないでしょうか. 新しい DAC
を手に入れると,そちらを使うので出番がなくなっています. いい音していたのに,もったいなくなっています. PCのサウンドカードの代わりとかさせら
れないかなぁと思ってしまいます. 何か良い知恵があったら,教えてください.
インフルエンザが流行してきています. どうかご自愛ください.
たかじんさん
こんにちは
こちらこそ宜しくお願い致します。
良い音(自分が良いと思っている音)を求めてオーディオに励んでいます。
一流のアーティストが夜な夜な自分の部屋に来て音楽を聴かせて下さる そんなシステムを
目指しています。
スピーカーシステムはYL音響オールホーン5wayがメインでdbx4800を2台と5台の
パワーアンプで鳴らしています。
サブはアルテックA7国産箱に515B、モリタラボ2インチウッドホーンにJBL375、ツイッター
はYL音響D18000(焼結ベリリウム振動)をGICアナログチャン3way、パワーアンプ
3台で鳴らします。
プレーヤーはESOTERICのPCM1704(マルチビットDAC)を左右に4個、計8個差動使いした
もので聴いています。
アンプの質は大切な要素で、私の経験では真空管アンプは厚みと押し出しの良い音だが残留雑音が
高く歪率も高い。
トランジスターアンプは残留雑音が低く歪率も低いが平面的な音に感じる。
そこで出会ったのがYAMAHA B-3(SIT)です。B-2も同じSITのパラプッシュで所持していますが
音質が良くありません。断然、B-3の音が良いと思っています。
B-3はメンテナンスして使用しています。現在9台所有。
①プロテクターリレーを新品に交換
②トライバー段の±85V定電圧回路の整備(殆ど半固定VR調整で済むがたまに電解コンデンサの
容量抜けに遭遇します)
③センター電圧を±5ミリボルト以内に調整
④バイアス電流調整
⑤AC/DC入力切替スイッチはDC側へ直付け(接触抵抗対策)
⑥BTL切り替えスイッチもSTEREO側へ直付け(接触抵抗対策)
⑦入力段のデュアルFET(Y-K100)はバランスが崩れていれば中古品交換
⑧パワTrのシリコングリスは交換しません。
以上のメンテナンスで良い音が復活(自己満足かも知れませんが)
YAMAHA のSIT及びB-3の回路は優れモノと思っていますが、プロのたかじんさんから見ると
どの様な評価なのか知りたいです。
宜しくお願い致します
muu さん
はじめまして。
かなりの台数ですね。私もアンプは好きで、たまにお店で色々聴いたりもしましすが、
やっぱり自宅でゆっくり聴かないと、実力は分からないです。
自分で購入した製品、友人から一時期借りたアンプ、もらったアンプ。格安の中華アンプを
含めても、自宅でじっくり使ったのは10台ちょっとだと思います。
試作・自作アンプを合わせても20台にはいきません。
趣味の世界ですから好みもありますが、オーディオ談義、アンプ談義、もちろんOKです。
お手柔らかにお願いいたします。
始めまして
オーディオ大好き人間です。
アンプ作りは初心者ですが、オーディオ歴は50年近くに成ります。
色々と記事を読ませて頂き参考にさせて頂いて居ります。
過去にトランジスターアンプ35台、真空管アンプ15台を新品や中古で購入して
独学で音質の見極めをしてきました。音質は好みの問題も有りますが。
今もトランジスターアンプ28台、真空管アンプ4台所有しています。
何とか3年前にようやく納得出来るアンプに巡り合う事が出来ました。幸せです。
アンプ初心者の私とプロの貴殿では話にならないかも知れませんが、
私の思うアンプの理想について意見交換等させて頂ければ幸いです。
マイペースさん
400VAのトロイダルとは凄いですね。
おっしゃる通り、電源ON時のインラッシュ電流が大きいので、何かしらの対策をした方が安心できますね。
トロイダルトランスの場合、トランス自体のインラッシュが大きいため、1次側に抵抗を
入れて0.5秒くらいでリレーをONにすることが多いのですが、巨大な電解コンデンサを
平滑に入れているのでしたら、整流ダイオードの保護という意味で2次側に入れるのもアリです。
トランスと電解コンデンサの容量は、もはや高級機並みですね。
OPAMP部は、ディスクリートへの置き換えも可能といえば可能です。
大抵の場合、ディスクリート回路にするとオープンループゲインが下がって、
結果的にNFB量が減って、開放的な音になる可能性がありますね。
色々と楽しんでいただいているようでうれしいです。
またどうぞ、よろしくお願いいたします。
こんにちは。
昨年末にALX-03をオペアンプはMUSES03、終段はLAPTを使って製作しました。
電源はタンゴMG200という古いトランスで25Vを110Vタップで使い整流後DC32Vにて使っていました。フィルターコンデンサーは47000μF/50Vを使っています。トランス容量はは250VAくらいだと思います。
先週、Block社のトロイダルトランスがよさそうとのことで400VAの115V/24Vに変えました。ラッシュカレントが心配でしたのでダイオー整流ダイオードとコンデンサーの間に10W10Ωのセンメント抵抗を入れてタイマーで5秒後に短絡しています。
音ですが低音の押し出しが素晴らしくよくなり、音全体のレベルが一段向上した感じです。
ALX-03ですとどのくらいのトランス容量がよいのでしょうか。400VA+47000μFは大きすぎますか?
大きければ大きいほどよいというものではない気がしますが。
ご意見を伺いたくお願いします。
追伸:ALX-03は今まで製作したアンプで最も音がよかったです。最近、MUSES03をやなさんのディスクリートオペアンプに変えたところさらに解像度が上がりました。
りんちゃんさん
無事に治って良かったです。
1005はピンセットでつまんだら、半田コテを当てられないサイズ感ですよね。
あれが人の手で付けられる限界サイズかと思っています。
0402サイズは基板に付いていても良く見えず、触るとザラザラしているだけ。って代物。
村田が1608と1005のチップコンデンサの生産をやめるという話が
浮上して、みんなビビッていますよ。。
たかじんさん
C4のはんだ付けに挑戦してみました。
1005サイズの小ささに目が点になり、何回も失敗を繰り返しましたが、
5回目でどうにかはんだ付けできました。
SB32+PRO DoP は問題なく音を鳴らしています。
前回に引き続き本当にありがとうございました。
たかじんさん
ご返信どうもありがとうございます。
C38を移植しようかと思い見てみましたが、小さくて外すのが難しそうなので中止しました。
1μFのコンデンサを注文してからはんだ付けに挑戦してみます。
りんちゃんさん
C4は 1005サイズの1uF/16Vです。
印加電圧は3.3Vなので、6.3~10V品でもOKです。
マイコンのデカップリングですので、0.1uFくらいでも支障ありません。
C38も同じものです。 IR受光をつけていないのでしたら、C38から
移植しても良いと思います。
たかじんさん
以前、Sabreberry32をはんだボールでショートさせて、
たかじんさんのご指導で復活させていただいたものです。
実は、SB32+PRO DoP についても、今度はC4が取れてしまうという失敗を犯しまして、
C4を新しく付け直したいので容量を教えて頂けませんでしょうか?
度々の失態に自分でもあきれますが、よろしくお願いいたします
昨年、秋月電子で購入したOPA627です。
一度ピンソケットに挿して使っていたため、pinはまっすぐ下に向いていますが、新品だと少し開いているはずです。
2年くらい前に秋月電子で購入した、おそらく本物のOPA2604の写真を貼っておきます。
秋月電子は正規ルートにて仕入れているので偽物が混じっているという話は耳にしたことがありません。
新しいHPAの着手されたみたいで今後が楽しみです。
参考資料として回路図upしておきます。なにかの足しに
なれば幸いです。
サンスイ AUX-201
オンキョー A-9010
パイオニア A-616
パイオニア A-717
たかじんさん
いつもありがとうございます。ご助言とても参考になります。
音質的に問題なければHDB-25(L)を1個つかい、アンプ部とヒーター部にそれぞれ繋いでみたいと思います。
書き忘れてしまいすみませんが、どちらもDC-ARROWをつかって、ヒーター部だけはさらに秋月電子のプログラマブル可変電圧キットを接続し電圧が異なる球も動かしてみたいと考えています。
トトさん
どれでもOKと思いますよ。
真空管のヒーターは交流点灯と直流点灯の2種類ありますが、0dB HyCAAは直流なのでDC12Vを印加すればOKです。
アンプ部の電圧もDC12Vで動かしていますし。
お世話になります。トランスについて質問があります。
0dB HyCAAに使用予定で、ヒーター部はアンプ部と異なる電圧を使うかもしれないという前提なのですが、
以下に挙げる組合せのどれを選択するのがよいでしょうか?
1.出力が2つあるトランスを1個
・例えば、共立のHDB-25(L)
2.ヒーター部とアンプ部で分けて2個
・例えば、HDB-25(L)(出力は1つだけ使用)とHT122を各1個ずつ
(どこかでアンプ部にトロイダルトランス、ヒーター部にHT122のような電源トランスと2つに分けているような画像を見かけたため)
・HT122のような電源トランスを2個
3.ヒーター部とアンプ部で分けなくていいので1個
上記で特に気になっているのは、出力が2つあるトランスで出力先が同じ電圧でなくても問題はないかです。
お忙しいところ恐縮ですが、どなたかからご助言いただければ幸いです。
よろしくお願いします。
たかじん さん
御返事ありがとうございます。
基板+主要部品+トランスの中身だけセットなら購入して組立てみたいな~。
以前販売していた“Wonder Pure”のパワーアンプフルキットの外観はちょっと趣味でなかった。
onajinn さん
「びっくりするほど音が良い」というのはちょっと表現が大げさだったかもしれません。
ただ、共立電子のトロイダルトランスHDB-80(15V)を使った電源と、
このトランス(同じく共立電子)を使った電源で、まるで異なるアンプの音になりました。
ここで言う「音が良い」の定義自体も難しいとは思います。あくまでも個人的な意見ですが、ハギレとノリが良く躍動感がある音。演奏が生々しい聞こえる音。としています。
ちなみに単品での販売があるかどうかは不明ですが、共立電子からアンプのキットとして登場する予定です。
製作例にたかじんさんが投稿されましたのをみて興味がわきました。どんなふうに音が良いのでしょうか?
うまく受け取れないかもしれませんが御願いします。どこぞのオーディオメーカーのアンプに使われていたトランスでしょうか?
検索で同相負帰還だとぜんぜんヒットしなかったのでcommon mode feedbackで検索してみてください。
たかじん様
心温まるお返事ありがとうございます!
m(UU)m
①>ICの内部のトランジスタ(FETを含む)は配置により非常に特性の揃ったペアと
することができるというのを聞いたことがあります。また熱的な結合も強いため
動作中の特性もずれにくいはずです。
確か、能動負荷のゲインものMOSのゲート幅など設定次第で、ある程度
コントロールができたはずです。
②>シミュレーションはとても手軽ですが、いつまでやっていても音を聴けないという
部分もありますので、ぜひ組み上げてみてください。その方が楽しいですよ。
③>ご存じだとは思いますが、各技術書に書かれた数式はあくまでも近似式です。
個別のトランジスタの特性全てを表す式にはなっていません。
もし数式の通りの特性なら、星の数ほどあるTrの特性はみな一緒。
↑
本当におっしゃる通りだと想います!(笑)
①については、「超LSIのためのアナログ集積回路設計技術(上・下)」や「アナログCMOS集積回路の設計(基礎編・応用編)」を読むと同様な事が書い
てありましたし、③については確か、「最新トランジスタ・アンプ設計法」、「基礎トランジスタ・アンプ設計法」のどちらかに同様な事が書いてありました。
(笑)
今現在は、もう既に前に、シミュレーションでの確認はひと段落しており、取り急ぎ先々週より前位かな?に主要なFET,Trを秋月と若松で購入している状況です。
あとは、本当に実際に作成に移るのみなのですが、FETの選別を、どうするかで一時期、選別治具をつくってやるか、秋月で販売している半導体アナライザで
済ませてしまうか、またはブレットボードでサクッとやってしまうか悩んだ事もがあった事と、今はまだ、オールFETの回路にこだわってやるつもりなのです
が、そのうちもちろんTrでも色々創ってみたいと想っており、その場合、ダーリントンTrや、パワーTrのhfeを測定する場合、秋月の販売の半導体アナ
ライザでは、ダーリントンTrやパワーTrのhfeの測定条件に合せられない為、正確に測れない事があると秋月のQ&Aに正式に提示されていたの
で、折角なので、FETの選別治具とTr選別用の治具を一まとめにしたものを作ろうと想っている最中です。
あとはもう頑張って創って組み上げて色々「失敗」しようと想います!(笑)
それと蛇足となりますが、ダンベルカール様にご提示いただいた、【同相負帰還回路】は、正確には、アンプの出力を入力にもどす様な、所謂、【オールオーバー負帰還】とは趣向が異なると想います。また正確には【同相帰還回路】の事を指していると想いました。
それに、帰還回路も色々ありますが、どちらかというと、Trのエミッタに抵抗を入れる等の【電流帰還】に非常に近い動きですよね。
と、まぁ、色々いっても。。ただ単に重箱の隅をつついただけという事かもしれませんが(笑)
今観ると、LF356の等価回路でいうと、初段のJFET能動負荷×2つの電流を、同じく初段のソース共通回路のテール定電流源の電流値から引いた電流×R4(1k)で発生する電圧+Vbeで共通エミッターの電位が決まる事が容易にわかりますね(笑)
長くなりましたが、いつもいろいろとありがとうございます!
感謝、多謝です!
m(UU)m
そうそう、書き忘れました。
1段目を定電流の能動負荷とした場合、非常にハイインピーダンスなため、
2段目の入力の電位に落ち着きます。
2段目のテール電流部が抵抗1本の場合は、その抵抗に流れる電流と抵抗値、2段目のTrのVbeで
ベース電位がきまり、その電位=1段目の出力電位になります。
LF356の等価回路でいうと、2段目の差動のテール電流が定電流回路となっていて
共通エミッターの電位が定まらないように見せかけて、Q12のVbeとR4?(1k)に
流れる電流によって決まってきますね。
ご存じだとは思いますが、各技術書に書かれた数式はあくまでも近似式です。
個別のトランジスタの特性全てを表す式にはなっていません。
もし数式の通りの特性なら、星の数ほどあるTrの特性はみな一緒。どれを使っても
同じ結果が得られて、特性競争、技術革新が無い世界になります。
回路シミュレーション(spiceエンジン)は割とちゃんとしていて個別の特性の違いも表すことができます。
ですが、それでも現実に作るとまた結果が違ってきます。
一歩先に進むには、実際に作ってみて「失敗する」ところから始まるのだと思います。
松井純也さん
ダンベルカールさん
ICの内部のトランジスタ(FETを含む)は配置により非常に特性の揃ったペアと
することができるというのを聞いたことがあります。また熱的な結合も強いため
動作中の特性もずれにくいはずです。
確か、能動負荷のゲインものMOSのゲート幅など設定次第で、ある程度
コントロールができたはずです。
つまりIC向きな回路とディスクリート向きな回路とが存在することになります。
特性はともあれ、ブレッドボードを使って一度組んでみるのが良いかと思います。
ブログの方で書いたかもしれませんが、シミュレーションによる位相補償の最適値
は、意外と当てになりません。ギリギリを追うと実物では大抵うまくいきません。
VFA-01くらいの回路でも、最高25MHzくらいで発振したこともあります。
シミュレーションはとても手軽ですが、いつまでやっていても音を聴けないという
部分もありますので、ぜひ組み上げてみてください。その方が楽しいですよ。
ちなみに、初段の電流は1mA、1.2mA、1.4mAくらいの範囲ですら劇的に音の印象が変化します。
そういったところを体感して最適な電流値を見つけ出すのもまた楽しい作業と思います。
折角なので、同相負帰還を使用しているLF356のデータシートを観て内部回路を調べてみました。
調べたところ、LF356の初段の定電流回路は、上の図にある通り、【カレントミラーを使用した定電流能動負荷】ではなく、【JFETのゲート-ソース接続による個別の定電流回路負荷】となっています。
その辺りにも、キーとなる部分があるのではないかと考える事も出来ますね。
一口にアンプの回路といっても様々な技術があり、非常に奥深い事を改めて感じさせられました。また、そういった内部回路などの技術に触れる事により、より一層、色々なチャレンジの幅が広がりますね。
たかじん様ももちろん含め、こういった色々な技術的な情報をアドバイス下さる、ダンベルカール様には大変感謝しております。色々と有難うございます。
m(UU)m
以上、取り急ぎ、ご報告でした。
m(UU)m
ダンベルカール様
色々とアドバイス頂きありがとうございます。
m(UU)m
>松井純也さんが2段目のテール電流源に定電流源を使おうとした理由は、抵抗では2段目の電流の動作点が決まらないと思ったからですか?
■回答■
いいえ。違います。CMRRを出来るだけ大きくとれる様、考慮し、なるべく抵抗ではなく、定電流回路を使用したいと考えている為です。
また、向学の為という理由も含め、出来るだけ、OPアンプを設計・創り込む様な設計思想(考え方・目標)でアンプの設計を進めている為でもあります。
ですが、「絵に描いた餅」となってしまってもしかたないですね。
>いまの回路は動作しているようですが抵抗値をトライアルアンドエラーで苦労されたのではないでしょうか。
■回答■
具体的にどの抵抗値の事か解り兼ねますが、能動負荷の抵抗に関しては、とくにあまり苦労しておりません。
むしろ、超高域で発振しやすい回路ですので、スルーレートととのトレードオフで、位相補償の値を決めるのが一番の苦労でした。(一番厳しい条件での
128Ω,0.01uF
で充分余裕をとるのに時間が掛りました。ただ、配線、ケーブルを含めても、流石に浮遊容量で0.01uFという重い負荷はつかないとは考えてはおります
が。)
>しかしながらこの回路を実際に組むとドレインのインピーダンスの変化や各トランジスタ、抵抗のばらつきでうまく動作しなくなるはずです。
■回答■
もちろんそれも想定の範囲内で考えており、動かなくなることが前提に、どうすればこの回路で安定してうまく動かせるか?という試みも含めて製作するつもりです。
■同相負帰還について■
回路を添付頂いた、詳しい説明、並びに、参考資料のご呈示、大変ありがとうございます。
感謝いたします。
ただ、詳しく考察したことが無い事をかかれましても、こちらとしてはかえって戸惑ってしまいますので、出来れば参考資料を入手して自分できちんと回路の動作を把握し直してみたいと想います。
m(UU)m
>回路をごちゃごちゃ複雑にしていくと例外もあるというところでしょうか??
■回答■
「アナログCMOS集積回路の設計(基礎編・応用編)」は確かな技術書ですので、例外という形ではなく、きちんとした理由があっての事だと考えます。特
に、「超LSIのためのアナログ集積回路設計技術(上・下)」も含め、アナログ集積回路向けのきちんとした技術書ですので、あいまいな事は書かないかと考
えます。
また、回路設計の世界では、あいまいな事象はまったくもって良しとは致しませんので、詳細な動作の検証・追及・確認をして、理論的にも、実際の回路的にもきちんと測定・計測・観測し、一致した時点で設計を進めますので。
>超LSIのための~ は図書館で借りてみたことがありますがちょっと読んでやめました!アマチュアなので・・・
■回答■
「超LSIのためのアナログ集積回路設計技術(上・下)」は一見、色々と複雑な数式がでてきて難しそうな感想を受けるのかと想いますが、時間はかかりますが、きちんと最初から読んでいけば、基本的には、ほぼ四則演算のみで式が解けるようになっておりますよ。
是非、ご興味があれば一度、腰を据えて読んでみてはいかがでしょうか?
長くなりましたが、回路図付の詳しい御解説、たいへんありがとうございました。
m(UU)m
松井純也さん
松井純也さんが2段目のテール電流源に定電流源を使おうとした理由は、抵抗では2段目の電流の動作点が決まらないと思ったからですか?
いまの回路は動作しているようですが抵抗値をトライアルアンドエラーで苦労されたのではないでしょうか。
しかしながらこの回路を実際に組むとドレインのインピーダンスの変化や各トランジスタ、抵抗のばらつきでうまく動作しなくなるはずです。
添付の回路図1枚目がLF356型の同相負帰還です。未完成で、抵抗値などは適当ですが…(今見るとR3が特に小さすぎます。またLF356はここが定電流源です。)
この回路なら直感的に2段目のテール電流はQ1のVbeとそのエミッタにある抵抗で約0.7Vに決まるように見えると思います。
さらにM1、M2のドレイン電圧も両方ともおおよそVbe+Vgsになりそうです。
これで何となく直流動作点がわかりました。
同相負帰還は次のように動作します。
いま仮にM1、M2のドレイン電圧が上昇したとすると、J3、J4のVgsを通してQ1のベース電圧が上昇します。
するとQ1のコレクタ電流が増えるため、J1、J2のテール電流は減少します。そうするとM1、M2のドレイン電流も減少し、そのドレイン電圧は減少します。こうしてフィードバックがかかり動作点が安定します。
当然この負帰還ループの安定性も考えなければならないのですが、詳しく考察したことはありません。2段目G-Dのコンデンサで十分補償がかかりそうです。
しかしながらこの同相負帰還回路では主ループの位相補償と相互干渉して初段の動作がアンバランスになり高い周波数で歪み率が悪化するそうです。
参考資料 黒田徹 実験トランジスタアンプ設計講座 ラジオ技術1989年2月号p104 同4月号p108
回路図2枚目はLM318などで使われている回路に近いものです。
M1、M2のドレイン電圧はおおよそM1、M2のVGS*(R5/R4+1)です。2段目JFETのVGSを足せばテール電流源にかかる電圧が決められます。
この回路ではR5、R6でM1、M2の同相信号を取り出してM1M2のゲートに負帰還をかける同相負帰還になっています。
差動信号に対する初段の負荷はおよそR5またはR6の値で、通常の能動負荷よりはゲインが小さくなります。
『負帰還をかけた回路の中では、適当(適した妥当)な電位に収まる』はちょっとうまく説明できそうにありません。
回路をごちゃごちゃ複雑にしていくと例外もあるというところでしょうか??上下対称2段の回路でも初段を能動負荷にすると2段目コレクタ電流の動作点が決まらないなんて回路もあります。
完全差動オペアンプも必ず同相負帰還が使われています。そのせいで差動出力の片側だけをとると雑音が大きいことがあるとか。
超LSIのための~ は図書館で借りてみたことがありますがちょっと読んでやめました!アマチュアなので・・・
たかじん様
ダンベルカール様
松居純哉です。
いつの間にか、こちらの掲示板にもお返事頂いていたのですね。(;^_^A
いままで気づいていませんでした。色々とご指導・アドバイスありがとうございます。
m(UU)m
書籍につきましては、御紹介頂いた、ものはすべて持っています。
「定本・定本 続トランジスタ回路の設計」についてはだいぶ読みましたが、他の書籍はまだつまみよみも多いので、きちんと時間をかけて、読み込むつもりです。(;^_^A
それと、「超LSIのためのアナログ集積回路設計技術(上・下)」と、「アナログCMOS集積回路の設計(基礎編・応用編)」も所有していますが、初段の
定電流の能動負荷については、「アナログCMOS集積回路の設計」のなかで、『負帰還をかけた回路の中では、適当(適した妥当)な電位に収まる』とありま
したが、それと【同相負帰還】はまた別のものですよね?(今のところ、わかりませんが。)
たしかに、今までのシミュレーターでの確認でも、回路のバランスが崩れた時に、初段増幅段の片方の出力電圧が、張り付いて、動作しない事がありました。ダ
ンベルカール様のおっしゃる通り、初段増幅段の両方の出力電位がほぼ同じ動作点でないと動かない事も今までのシミュレーションで確認出来ましたが、ダンベ
ルカール様のおっしゃる様な事なのですね。
それと折角ですのでこれで一度試作をしようとしている回路を貼り付けておきます。
当然シミュレーションでの確認なので、個別の素子のバラつき等は配慮していない状態等での確認なので、実際に試作に当たっては動かすまでに苦労しそうな予感はひしひしと感じております。(笑)
まぁ、その場合は、特に初段の定電流能動負荷回路が肝になりそうなので、抵抗に置き換えて作ろうとも想っています。
また、シミュレータ上での回路なので、オフセット調整のVRや、定電流回路の電流を可変できるようにする為のVR等は省いておりますが、よろしければまた、ビシビシと突っ込んでいただければ尚、幸いです。
いろいろとありがとうございます。
よろしくお願い致します。
m(UU)m
ダンベルカールさん
松井純也さん
黒田徹氏の
はじめてのトランジスタ回路設計
実験で学ぶトランジスタ・アンプの設計
どちらも良本ですね。今はAmazonでオンデマンド・ペーバーブックとして入手可能です。
鈴木雅臣氏(アキュフェーズ副社長)の
定本トランジスタ回路の設計
定本 続トランジスタ回路の設計
も持っていて損はありません。続の方はMOS-FET編です。
訂正 確認していないのですが、紹介したかった本は はじめてのトランジスタ回路設計 ではなくて 実験で学ぶトランジスタ・アンプの設計 でした。
たかじんさん 松井純也さん こんにちは
松井純也さん、私からも少しコメントさせていただきます。
差動増幅段の共通ソース点の電位は2個のFETのソース電流とゲート電位が決まっている場合はデータシートのVGS-Idのグラフに従って決まります。両
FETのゲート電位は直流負帰還によって等しくなっているという仮定でグラフを見ます。バイポーラトランジスタだとgmが高いのでベース電位-0.6Vく
らいというので十分です。
しかしながら、定電流回路を使う場合はこの点の電位は設計にはほとんど使いません。
抵抗1本の場合はこの点の電位と必要なテール電流から抵抗値を決める必要がありますが、能動素子の定電流源を使えばその計算の必要はありません。せいぜいVCEが十分であるか確認するだけです。
2段目もコレクタとドレインが向き合っていて直流電位がどう決まるのか悩むと思います。ここの電位は直流負帰還によって出力が0Vになるという仮定から考えます。直流負帰還がないと上下どちらかにクリップします。
このように半導体アンプはシンプルな回路より少し複雑にしたほうが設計が簡単になります。というようなことが、たしか黒田徹さんの”はじめてのトランジスタ回路設計”に書かれていました。
この本のアンプ回路は2段目がシングル増幅段でちょっと違うのですが参考になると思います。
このあとに武末数馬先生の真空管アンプの設計の本なんかを読むと、プッシュプル出力段のEp-Ipで電源変動まで考慮すると設計は非常ーーに煩雑です…
またたかじんさんがご指摘の
>さらに、1段目の出力電圧が不安定なため、2段目の電流値が定まらない可能性があります。
は2093番の回路だと思いますが、私も意見を述べさせていただきますと、
この回路のままでは初段出力点の電位が決まらないため、2段目の差動増幅回路のテール電流が片方に張り付いてしまい、2段目出力はクリップしてしまいアンプは動作しません。
上手く動作するには初段差動出力の2点が同じ直流動作点になることが必要で、同相負帰還という回路技術を利用すると解決できます。
たとえばLF356がその回路なのですが、解説のある書籍は思い浮かびません。黒田徹さんの雑誌記事ならあるのですが。また、たしかbob cordellの本にはディスクリートアンプでこういった回路がちょっとありました。
http://timeline.sakura.ne.jp/02/n/1/8/6/8/n1868.html#10_12
http://timeline.sakura.ne.jp/02/n/1/4/9/2/n1492.html#10_12
『明治天皇即位の大礼』は、『コロンブス』の『新大陸』発見を記念。
『新大陸』発見 明応元年10月12日
『明治天皇即位』明治元年10月12日
(個人的見解)
松居純也さん
能動負荷は1段目、もしくは2段目のどちらか一方にした方が動作が安定すると思います。
特にヘッドホンアンプのように仕上がりゲインが15dB程度と低いときは、帰還量が増えるため発振しやすくなるからです。
バイポーラトランジスタに比べてMOS-FETやJFETはゲインが低くなると予想されますが、それでも1段で60dBくらいのゲインが発生するかと思われます。
さらに、1段目の出力電圧が不安定なため、2段目の電流値が定まらない可能性があります。
あとは、定電流回路のソース側に抵抗を入れて電流値を調整できるようにしておいた方が作ったあとに楽できます。素子にはバラつき(idss)があるため常に一緒の電流が流れるとは考えない方が良いです。温度によっても多少ドリフトします。
https://cc.cqpub.co.jp/system/contents/1709/
また、初段に流す電流によって音の傾向がかなり変わるので、ここの電流値を調整できると音の調整もできます。
それと、出力のDCオフセット調整をどこかに入れておくことも考えておいた方が良いかもしれません。
シミュレーションでは、実際に音が聴けないので作ってみて悩むというのも一つの楽しみ方ですね。シミュレーションでの高域の再現性はあまり信用できません。あくまでも「定数を変えたときの変化」が可視化できている程度と考えるほうが良いです。
「オールFET」はある意味憧れの存在ですね。
設計思想というか、目標をもって作るのはすごく楽しいですね。
たかじん様
お忙しい中、お返事頂き大変ありがとうございました!
また、非常に簡潔かつ明瞭で解り易いお答えに納得&とても腑に落ちました!
重ね重ね、ありがとうございます。
m(UU)m
それと、ご指摘頂いた、《電源電圧に対して出力の振幅が少ない(低い電圧でクリップしてしまう)》の件ですが、今のところ、負荷を16Ω,32Ω,64Ω
までに限定して、【最大定格電力】を200[mW]、通常使用での【定格電力】を100[mW]で考えておりますので、64Ω負荷で、200[mW]の場
合、計算上、ピーク・トゥ・ピークの半分の電圧が、約5.06[V]ですので、初段で2[V]の電圧降下+2段目で(FETでなくTrを使用で悪くて
も)1.8[V]までの電圧降下=計3.8[V]の電圧降下。電源は今のところ±9Vで基本設計を考えておりますので、その計算ですとクリップしないギリ
ギリの電圧範囲は、9[V]-3.8[V]=5.2[V](←上半波分の計算です。)で、ピーク電圧、約5.06[V]に対して、かなりマージンは少ない
ですがギリギリ納めるように考えております。
因みに、その理由として、初段のFETのアドミッタンスを出来るだけ高い(20[mS]以上)の物を使用し、なるべく初段でゲイン稼いで、総合的に低ノイ
ズに仕上げたいと考え、それを優先して設計中ですので、前の投稿で画像でUpした回路はそういう理由で、確かに上下のクリップが不揃い且つ、電源からの電
圧降下が高めになっていると想います。今のところそういった設計思想なので、正直クリップしない範囲での電圧はわりとラフに考えており、いざとなったら電
源電圧を素直にというか±12,15[V]に上げてしまおうと想ってもいたりします(笑)
また、もう少し踏み込んでいうと、定電流源も含め、出来ればオールFETで回路を組みたいなぁと想っていおりまして、最初の試作は「1段カレントミラー差
動増幅回路」+「バイアス&出力バッファ」(前の投稿で3番目にUp・一番下の画像の回路)で回路を組み、作成しようと、シミュレーションして動作を確認
しているうちに、安直に使用したJFETの定電流源(2sk369)部は、秋月でみつけたVランク品を使用するつもりですが、入手したSpiceモデルの
中身を考えると、シミュレーターがどの値で電流を流しているか、把握出来ていないと言う事に途中で気づき、また、最終的な目標は2段差動増幅にしようと
想っていた為、ついでに2段目の差動増幅回路も組んでみて、シミュレートで動作を見てみてみようと想い、定電流値の値を把握出来ていないJFETの定電流
源(2sk369)を、きちんと流す電流を明確にする為、理想定電流源に変更し、2段目もCMRRを出来るだけ高くしたいと願う観点から、抵抗より、こち
らも定電流回路にした方が良い?と想い、更に、初段に使用していたカレントミラー回路も、処々の直流電圧の値を把握しやすいように、一度、抵抗に置き換え
てから、やり直す等、色々と羽陽曲折した上で、当初の疑問にたどり着きました。
ちなみにバイアス回路以外はオールFETで動かせそうなところまで行ったのも中にはありますので、羽陽曲折の軌跡、と言う事で、折角ですので画像をUpし
ておきます。他にも多数、実際の制作前にシュミレーション回路をここぞとばかり組んで動作検証した回路がありますが、シミュレーションばかりして実際に作
成にとりかからないのは、実が無いと想いますし、それをいちいち全部Upしてもなんですので、割愛いたしますね。また、Upした回路でもつっこみどころが
ありましたら、もしよろしければで構いません。たいした回路ではありませんがお時間、ご都合、冷かしでも良いので、ご指摘くださいましたら幸いです。
m(UU)m
話せば長くなる。。。と言う事で、長々と駄文になってしまいましたが、重ねて申し上げますが、つまらない疑問に丁寧にお答えいただき、本当にありがとうございます。
m(UU)m
これを機に、さらに精進、そして、もっときちんとトランジスタ・FETの事を勉強・追求し、どこぞの本のタイトルではありませんが(笑)、トランジスタ,FETアンプ設計自由自在!になれるよう頑張ります!
ここまでお付き合い頂き本当に、誠にありがとうございました!
m(UU)m
PS.
ぺるけ様の現在の状態をたかじんさまのブログのコメントで知った時は、非常にショックで、ぺるけ様の掲示板を拝見するも、ショックが大きすぎて、しばしど
うすればいいかわからず、大袈裟ですが、なにも手につかないような、心ここにあらずの様な状態になりました。こうして、たかじん様のブログやトラ技等の記
事にたどりついたのも、しがないマイコン屋の自分が、デジタルも、アナログも、なんだかどっちつかずな状態から、好きな音楽→オーディオ→アンプ製作・設
計をOPアンプ等のICに頼らず、一から設計しアナログ回路の設計の技術を出来るところまで、頑張って極めてみようと、一念発起したのがきっかけでの今が
あるので、本当に衝撃的な事実でした。少しでも、本当に微力なのでしょうが、ぺるけ様のなにかの助けになればと想い、オークションの情報を知り、オーク
ションに参加し、伯父から引き取ってきた、今は動かない、回路図も残っていない真空管アンプに使用している東芝の球を落札させて頂きました。
ぺるけ様はこれからたぶん長い闘病生活が待ち受けているのでしょうが、出来れば、出来るだけ、少しでも良いので難しいとは想いますが、穏やかな時間を過ご
して頂き、一時の骨休めだった、と、最終的には言ってもらえる様、私としては、何もできませんがただただお祈りするばかりです。本当にご自愛して頂きたい
です。
それと共に、たかじん様も、いつ、なんどき、何が起こるか未来はわかりませんので、ご自身のアンプ製作ライフを楽しみつつも、ご自愛くださいませ。
松居純也さん
定電流源の解釈の難しさですね。
定電流回路は、抵抗値が500kオームなのに電流が4mAとか流れる素子という風に考えるとよいです。
言い換えると、本当の電源よりももっと高い電源に高抵抗が繋がっているような振る舞いです。
あくまでも「高い抵抗につながっているだけ。」と考えると気が楽ですね。
少々乱暴なので、教科書的なものには書けないかもしれませんが。。。
JFETのVgsの方も、細かいことを考えなければ0V一定で大丈夫です。
差動回路で多量のNFBをかけた状態ではJFETに流れる電流の変化は大きくないからです。
また、差動2段アンプの場合は、2段目は定電流回路にしない方が動作が安定します。抵抗1本のみで十分です。
いくつか挙げていただいた回路で、おそらく考慮されていないと思われる気になる点があります。
電源電圧に対して出力の振幅が少ない(低い電圧でクリップしてしまう)のではないでしょうか。
電源電圧ー2V、もしくはー3Vくらいまで振幅できる回路が一般的です。
また上下のクリップも大体同じにする方が理想的です。
昨年、『アンプの設計で参考にしている図書』について質問させて頂きました、松居純也と申します。
トラ技の投稿記事や、本HPも大変参考にさせて頂いております。
早速ですが、もしよろしければ、また、お時間・ご都合などお許しになさればお答え頂ければ幸いです。
m(UU)m
現在、ヘッドフォンアンプ回路を、差動増幅回路2段プラス出力バッファーの3段構成({電圧増幅段(N-JFET差動増幅回路)}+{ドライバー段(P-
JFET差動増幅回路)}+{出力バッファー段})で設計中なのですが、(1枚目・一番上に画像をUpしておきます。) 差動増幅回路のテール電流を流す
回路を抵抗ではなく、定電流回路とした際、各部分の直流電圧をどう計算、設計してよいのか、今ひとつ解っておりません。。(ご紹介いただいた本をつまみ読
みしかしていないせいもあるかもしれませんが。。)定電流回路の場合、教科書道理の理想的な動作での解釈ですと、等価回路で表すと、∞の内部抵抗に並列に
定電流源が接続される、&、交流的には接地される事となると思いますが、その場合、各部の、特にFETの共通ソース(バイポーラの場合、共通エミッタ)電
圧はどう計算・考えればよろしいのでしょうか?
もう少し踏み込んでいいますと、電流は一定に流れるが、電圧的には∞の抵抗で接続される=オープン(接続されていない)と考えており、どう計算するのか不明なのですが、そもそも、その考え方が間違っているのでしょうか?
また、定電流源は、内部抵抗0(ゼロ)の定電圧源に置き換えられると思いますが、その様に(といっても、今、具体的にはわかりませんが)考え、共通ソース
(エミッタ)電圧を計算し、バイアスが掛るような値をとるのでしょうか? それとも、共通ソース(エミッタ)に定電流回路を使用した場合、無条件に(取り
急ぎFET,Trのばらつき等は無視します。)差動増幅回路が動作するという事なのでしょうか?
尚、初段のN-JFET差動増幅回路の場合、直感的には、GND電位+N-JFETのG-S間電圧(0~0.3位)となること理解できるのですが、特に2
段目のP-JFETの場合、初段のドレイン抵抗の電圧降下の値からP-JFETのG-S間電圧分、低くなる、といった考えで間違っていますでしょうか?
ちなみにUpした画像の回路をシミュレーションすると問題なく?動くには動くのですが(画像2枚目・真ん中にUp致しました。)、1段目や2段目の定電流
源の電流値を少しでも変えると、とたんにシミュレーションでは動かなくなります。当方の勝手な予想では、おそらく2段目の差動増幅回路のバイアス・動作点
がくずれてしまい、動かなくなると推測しているのですが。。(尚、1段目の差動増幅回路に出力バッファ段をつけた回路の場合、共通ソース(エミッタ)-負
電圧間にJ-FET(2SK369)を使用したソースとゲートを接続した定電流回路で問題なく動いてしまいます。※蛇足になりますが、正確にはそこから始
め、2段目の差動増幅回路を追加したら動かなくなってしまいました。。そもそも私が差動増幅回路の動作を完全に理解していないのだとも思います。。すみま
せん。。。 一応、その画像を3枚目・一番下Up致します。)
上記の事について詳細に説明を述べた書籍等、ありますでしょうか? つまらない、低俗な質問、また、蛇足・駄文にて大変恐縮ですが、よろしければご回答頂けると、大変ありがたいと共に非常に嬉しい限りです。
m(UU)m
以上、大変長くなりましたが、もし、よろしければで構いません。
ご回答、または、ヒントとなる情報を頂ければ幸いです。
m(UU)m
ご迷惑をお掛け致しますが、何卒、よろしくお願い申し上げます。
m(UU)m
Hおじさんさん
ごめんなさい。あれは材料費と実装費でどうしても高くなってしまうのです。
無理する必要はないと思います。
OSMCのカーネル一式がrpi-sourceで入手できるなら、割と手軽にコンパイルできると思います。
ありがとうございます。
新型DACがポンと買えればいいのですが。
Hおじさんさん
OSMCにてカーネルをビルドできる環境が整えられればドライバをコンパイルすることができる
とは思うのですが、きっちり作り込まれているので、何とも言えないですね。
https://osmc.tv/wiki/general/usernames-and-passwords/
いちおうsshにてログインできるようではあります。
Raspbianにkodiをインストールするという方法なら、下記の方法でコンパイルが可能です。
http://nw-electric.way-nifty.com/blog/2016/03/sabreberry32sab.html
SabreBerry32をOSMCで使うには、どうすればいいのでしょうか?
たかじんさん、こんにちは
SB32+Pro DoP には、Moode Audio を使おうと思います。このところ触れてないので時間作って試してみます。
Volumio2 の入ったSDカードは以前の環境(RPi3+Piano2.1)に戻して、DAC の設定を Piano 2.1
に戻したら謎のノイズが…結局ファクトリーリセットしてから設定し直すことで復旧させました。仰る通り Volumio2
の安定度にはまだ疑問符がつきますね…。