nobuの雑記帳「+バイアスを少し」

近頃なぜか真空管や電子工作に興味を持ちだし、日常生活に少しの刺激と楽しみをプラスしようと、凝り固まった頭の体操も兼ねてこの雑記帳を綴ることにしました。
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平衡型FET差動ラインアンプの製作(その4 組立て完了)

 さてさて、完成まであと一息となっていた平衡型FET差動ラインアンプですが、この土日に少し時間を確保して作業を進め、何とか作動できるまでになりました。
 残っていた作業を終えて各部の電圧計測とバランス調整を行って音出しまでいき、見てくれは悪いですが一応形になりました。
  Bal FET linamp top view


1.組み立て作業完了
  残していた電源スイッチとヘッドホンコネクタの配線作業を終え、天蓋ならぬ底蓋に足を取付けてシャーシのタップ穴にビス止めして組み立て作業は完了です。
  元が弁当箱シャーシということもあり見てくれは悪いですが、まあ私の製作ですから。
  最初の電源投入は何度やっても緊張します。緊張した割には何事(トラブル)もなくすんなりいきましたが。さあ、続いて計測です。
  Bal FET linamp over view


2.計測と調整
  プリント基板単体で確認はしていましたが、仕上がった状態で改めて再計測・再調整を行いました。

 (1) 電圧計測
   ラインアンプ用DC24Vとヘッドホンアンプ用DC12Vは、お手軽に小型トランスと三端子レギュレータで作っています。調整箇所はありませんが、DC24V出力が23.3Vしかありません。三端子レギュレータはくたびれた取り外し品ですが、電圧は安定しているし壊れてはいないようです。少し低すぎるのでCOM端子をSiダイオードで嵩上げし、23.9Vとなりました。
   ラインアンプ、ヘッドホンアンプともに、要所の電圧はぺるけ氏製作記事とほぼ合致しています。問題ありません。

 (2) 調整
   ラインアンプのDCバランス調整は、出力段Trエミッタ間電圧差を極力ゼロにするものです。電源投入直後の数十mVの差は時間と共に小さくなり、5分程度で落ち着きます。その後もフラフラと微動しますが、最終的に±2.0mV以内の変動に調整できました。
   ヘッドホンアンプのバランス調整は、初段FETのドレイン間電圧を極力ゼロにします。こちらは最終的に±0.2mVの変動範囲となりました。


3.さあ試聴
  ここまで来ればおそらく正常に作動します。他の計測は後回しにして先ずは試聴してみます。っと言ってもヘッドホンでの試聴は叶わないので、ラインアンプのみの試聴です。

 (1) 接続ケーブル
   平衡型のオーディオ機器がないので、不平衡で接続するためにXLR3コネクタのColdとGNDをショートしたXLR3~RCA変換アダプタを作りました。不用なRCAケーブルをコネクタに接続しただけのものですが。
  Bal FET linamp rear view

 (2) 試聴しました
   作業部屋での試聴は接続機器が限られます。ソースはPCでFLACファイルを再生し、秋月USB DAC(トランス式)で出力したものです。秋月USB DACの出力が約0.8V(0dBFS)、さらにラインアンプ入力のアッテネータで-9.3dBとなるため、少しレベル不足です。
   パワーアンプはBGM用としている6WC5シングルミニワッター、スピーカは安物のONKYOのD-200Ⅱ(14cm 2Way)です。
   一発で音が出ました。分かっていてもほっとします。パワーアンプのボリュームを最大、ラインアンプのボリュームを12~13時で十分な音量でした。アンプもスピーカもショボイので音質云々は論外ですが、それでも音の粒立ちが良く安定した音という感じがします。時間があるときにメインシステム(と言っても低レベルです)に接続してじっくりと聴こうと思います。
  Bal FET linamp front view


4.周波数特性
  駄耳の試聴だけではアレなので、ラインアンプの周波数特性を計測してみました。平衡回路を計測できるような計測器も知識もないので、入出力共に不平衡での計測です。おまけに怪しい自作計測器なので、この程度と言うくらいの参考です。
  入力には正弦波(600Ω)を接続し、出力はパワーアンプ(電源OFF)を接続した負荷状態です。次のグラフが10Hz~1MHzの計測結果です。10Hz~30kHz程度は十分にフラットで、高域のピークや乱れは無くなだらかな肩特性です。これなら補正コンデンサは不要でしょう。
  Bal FET linamp freq responce

  もう少し高域をのばしたいような気もしますが、変に弄ることは止めておきます。
  もし弄るなら、以前の記事でのトランス(NTK-1)単体計測を参考に、二次抵抗680Ωをもう少し大きくすれば、高域が少し改善されるはずです。しかし大きすぎると弊害も出てきますが。

  ヘッドホンアンプの周波数特性計測の方法がわかりません。入力は不平衡でも良いとして、出力は回路的にColdをGNDにショートするとまずいですね。ヘッドホンを使うのは何時になるか分からないので、取りあえず先送りとします。


5.その他
  お手本としたぺるけ氏の製作記事「FET式平衡型差動プリアンプ Version2」にあるように、本来は秋月USB DACを内蔵しないなら入力のアッテネータは不要で、ラインアンプ利得を小さく(負帰還量を増加)することで歪み率の改善に寄与するとのこと。今回は己のスキルに自信が無く、製作記事どおりの回路としましたが、研鑽して回路定数のアレンジが出来るようになりたいものです。
  最後に、面白さ一杯の製作記事や情報を公開されているぺるけ氏に、改めて感謝いたします。
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