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トランジスタ式ミニワッターPart2 Feed

2023年8月22日 (火)

ヘッドホンアンプ :トランジスタアンプ    差動入力+能動負荷

そこそこの小出力トランジスタアンプの基板を興してきた。自作半導体ラジオのAFをIC からトランジスタ化したいのが起点。 つまり10mV入力程度でフルに鳴るラジオアンプ基板からスタートしている。 5mVで100mWも出ればパワーゲインとしては上出来だ。(ラジオは低周波でのパワーゲインでは80~100dB必要だが、audio amp分野は低周波パワーゲイン 45dBもあれば足りる)

ラジオは受信端の1μV信号をSP端で0.5W程度にする増幅度が必要。

レコード再生もカートリッジ端で1mVくらいはでてくるが、ラジオほどの弱信号は扱わない。(3ケタ違う)

ここは、それなりに力のある方向けの情報site。

 
 

教えて君むけではないのでamp回路説明は、刊行本を読めば済む。 

Sepp_tr2

 
 
 

2sa1015と2sc1815でまとめた回路のRK-226。

等負荷差動回路ではないので、 差動部の半導体を流れる電流は同値でない。 つまりミラーリングの概念は通用しない。 差動対である必要はゼロ。

Rk226

 
 
 
 

dual transistorで作画すると こうなる。 「差動入力+能動負荷」。

Dual_tr

 片負荷なので差動対にしてしまうと「ミラーリングしたいが出来ない」ので、デバイス動作しにくい可能性もある。 オイラの実験では、片負荷の差動対(dual transisitor )はまだ満足に動作しない。
 
 

rk-233はbar led対応なので、下図のように表現できる。 

Ssm2220

analog deviceの SSM2210,2220はまだ流通しているので RK-233は deviceを載せ替えた基板にする。差動入力はそこで一区切り。

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DBM(ダブル差動回路)では、バイアス具合によって加算になるか乗算になるかが別れる。これの研究は されていない妙な世界。

差動入力回路を実験すると ゲイン最大値状態では、差分はさほど大きくない。 これも机上理論だけで研究が随分と甘い。

2023年5月27日 (土)

トランジスタ式ミニワッターPart2 その3 。動作確認、

前回の通電状態 はここ

トランジスター式ワッターの動作確認。ぺるけ式パート2を改善中。

14V供給で丁度 1W 出力。(vtvm読みで3Vになる) 。15V供給だと抵抗値を変更して対応。

12Vでは750mW。   9Vでは350mW.  エネルギー変換効率は16%ほど。 8割は熱になる。   、、と確認しつつR値を固定した。

電源は1Aタイプは必要。(市販電源だと電圧制御にともなうノイズが流れてきて、低音がモヤるので、音の違いが判るヒトには電源自作を薦める)


YouTube: dc12v to dc14v.

ドライビングを660mVもいれないとフルパワーにならないのが、原回路の難点。 「歪の少ない動作点で200mV」をだせる「中押しアンプ」も入れないと音質面では苦しいね。

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入力200mV前後でフルパワー( 1W )になる回路例。 超古典のひとつ。

Rk229_2

2023年5月 6日 (土)

トランジスタ式ミニワッターPart2 。その2。 通電してみた。

有名な「トランジスタ式ミニワッターPart2」を今日は通電してみた。 

P1010032

P1010021


YouTube: トランジスタ式ミニワッターPart2 通電してみた。12V

音だししてら、音色は12AV6amp、12AU7ampより落ちるね。 角が立ったスパイク形状の音になっており、所謂トランジスタアンプの音そのもの(RK-150と同じ音)。 ヒトの声はこんなにスパイクではない。アンプを通過させた音だとすぐにバレる音はだめだと思う。

公開回路のままだと長く聴くと肩がこった。この純半導体アンプの音で納得できないので、「真空管+半導体」アンプを自作始めた経緯がある。     このアンプは2ルートNFBなので信号がお互いに喧嘩している感じだ。 (470オームを62Kに換えて帰還量を減らしたら音がすっりしてきたので、やはり喧嘩しているね。62Kならば常用してもよいと思う )

松川村の超有名JAZZ喫茶店(  ここ 。オーナーは鬼籍に入った。システム費用はTOYOTA センチュリーとほぼ同額。 )  での半導体アンプ音は艶もあり、ごく自然な音だった。スパイク形状の音になっていないね。ああいう音がよい音だとオイラは思っている。

この純半導体アンプ音の評価がよいならオイラのこれまでのアンプもよい音なんだろう。

「バイポーラらしいエッジが利いた鳴り方」と呼ぶらしいが、元の音源よりエッジが立っているは事実。エムゲートで聴くJAZZはこんなエッジ音にはなってない。

P1010010

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1,無信号でも300mAは超えて流れている。(指針式テスターの300mA電流レンジが振りきれる)

2,VTVM端計測では入力660mV(z=600)も入れてようやく出力0.75W 。スマホ音源だとインピーダンスも合わないし、非力なのでフルドライブできないことが判明。音への変換効率としては16%。 

3、電圧の壁起因で、最初に飽和するのが初段トランジスタぽい、次に2段目?。動作点は少し見直した方がいいかも、。

4, 動画では81℃までは確認したので均衡温度は85℃くらいになると思う。プリント基板が最初に熱劣化し反り返りそうな感じ。(ここまで基板温度を上げた経験がなかったが 1week程度なら耐えれることはわかった)

5, 温度上昇がゆるやかである. 電流値が安定するまで15分??

5,6kHz?でアンプ側の入力インピダンスが下がる。 理由は不知。

 

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まとめ

・供給エネルギーとしては12V X0.40A =4.8Wであり、出力は0.76W.  差分4WはSEPP deviceで放熱している。(エネルギー効率は16%) 。  sepp回路での変換効率は20%を超えるのは難しいね。 指針式のふれ具合から0.35くらいだと思う。

・上記から 2SC3422、2SA1359はそれぞれ単体で1.8Wほど放熱できるぽい。

・NFBの帰還量を稼ぐ思想なので結果全体ゲインが低い。回路定数を変更するか、上流に15dB程度のアンプがほしい。 ラジオのAF部にするならば前段に40dBアンプ必要。(初段電流を減らした設計なので???とは思ってはいた)

・熱で基板が反ると思うので 放熱板はほしい。(パワコン故障の主たる原因は基板の熱劣化)

・180オームは1/6W でも耐えれるので 1/4Wで十二分。

・0.68オームは 0.5オーム1/2Wにしてみたが 1/4Wで耐えれそうだ。通過する電力計算値は0.4Ax 0.5x0.5=0.1w。 1/4W抵抗でOK.

・無信号でも300mAは超えて流れている(指針式テスター 300mAレンジが振りきれる)

・500mAを測れる電流計が必要。(昨冬に捨ててしまった)

・ポリカは表向き120℃が耐熱であるが、90℃常用すると1weekでボコボコにはなる。ガラス入り樹脂温泉管でも80℃で使うと5年は持たないので、ラジオ工作デバイスの温度上限は70℃だとIオイラは捉えている。サーボモータ温度使用上限は70℃あるいは80℃。 熱でゆっくりと劣化するので、上限70℃で設計することが多い。

・自動車に使う基板は「80℃で24時間耐える」ことがベース。1000時間も耐えれるかどうかは、そんな試験している会社はない。

放熱板をつけて定数変更した。 これでスマホでフルドライブできそうだ。

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290mV入力でフルドライブにはなった。

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YouTube: トランジスタ式ミニワッターPart2 通電してみた。12V。 定数変更してスマホで鳴らしてみた。

470オームを33kにした音。 nfbが減ってもやもやが減少した感じ。

 トランジスタ式ミニワッターPart3以降になるとNFBルートは1つなっている。 そりゃそうだ2ルートによる音劣化に気ついたらしい。

コンデンサが交流で90度位相が進む性質があるので、初段のコレクター端では、出力コンデンサー経由の信号と1Kオーム経由の信号が同相で喧嘩になる。 時間観点では ぺるけ氏の470オーム経由信号が速く届く、そののちに1Kオーム経由のが届く。喧嘩して弾かれたのはどうなるのか? と考えてみようね。

Mini_watter_2

mini_watter_stereo.pdfをダウンロード

電源電圧は10Vも供給されていれば そこそこ出てくるので12V±0.4Vで供給してやればOK。電源としては1Aは必要。これが0.8Aであれば音のピーク波形がだれるので、そこは注意。

 
 

終段に12V 0.4供給時には、Z=12/0.4=30になる。動画のように電流増減がわからないアンプ。

2ルートでNFB掛ける場合には、到達時間差による相互干渉について充分な検討はほしい。

2023年5月 5日 (金)

audio アンプ歪率の測定ルール(日本での規格について)

某有名shopに貼られていたものを dlできた。 DL禁止の場合にはDLできないようにSITEが造られているが、 このshopはdl okのようだ。

 
 

歪率測定はフルパワー時の負荷端電圧の1/2で計測するのが、日本での規格になっている。負荷値も定まっておるし、信号源のインピーダンスも指定されている。数値を確認するのに日本国内での検査ルールが必要なので、機関から制定されており時流に沿って改訂されている。

オイラは公機関(国土交通省の外部団体)から指定されているインピーダンスの信号源を持っていないので、歪計測はできない。ササッと検索しても見つからないので、東芝 あるいは 三菱あたりで受注生産かもしれない。FM放送機器は 三菱が市場席捲していると、FM放送の役員がオイラに教えてくれた。 某テレビ局の技術部長ともそろそろ遭遇する機会がくるようだ。

Shop1

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上の歪率より3ケタ上のものがトランジスタ技術に公開されているので、回路学習するならばトラ技を読んだほうがベターぽい。

「音のよいトランジスタ」と称されているのはCobが小さい。デバイスの体積に呼応してCobは大小になる。 ここに公開済み

・2sc1815では Cob< 3.5PF

・2SA1931/2SC4881 Cob=45PF  (昔々は音が良いといわれていた

・2SA950/2SC3422       Cob=35PF 

   近30年はこのデバイス評価がよい。CQ出版社 1991年刊行の「トランジスタ回路の設計」(鈴木氏 執筆にて公開済み)。  音が判るエンジニアが執筆しているので、近年流行りである「基礎学習レスの 工作派」とは やはり違う。 もっと評価されてよい人物だ。

P1010022

 
 

・パラレルにしてしまうと基板のCも加算されて音質が下がるので、 設計面ではパラレルは勧めにくい。 「3V供給で0.5W出したい」なんて場合には、コレクター電流が0.8A程度流れるので終段はパラレルしか思いつかないけどね。

・トラ技の3V SEPP回路を確認してまわったが45mW出せるかどうかの回路であった。TRが多いが出力が小さいので、「やはりそうなるなあ、、、」。 実測出力数値を書いてないのが味噌で、どうやら触れられたくないようだ。 

・ヘッドホンは「インピーダンスの高いタイプが周波数特性良い」。 欧州siteでは実測しているsiteがある。2019年から3年も継続公開されているので、知らぬ者はまずいないだろう。

Distortionandimpedancegraphti

上の表のように250オーム程度のヘッドホンはmustだろう。某有名shopで公開している33オームじゃお子ちゃま向けですね。(ミスマッチを嫌うと アンプ負荷も200~300オーム前後がいいように思うけど)

アンプの出力Z=2オーム(公開されている数値は0.16)で、ヘッドホンZ=250オームだと 不完全ドライブになると思うけど、そういう考察は必要だよね。

 

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オイラは田舎住まいのFA機器の機械設計屋です。 この4月下旬から ムジナ?が夜な夜な出るようで、熊並みの足跡が残っている。 「これ何が来たの??」状態ですわ。 オイラの握こぶしより大きい足跡の生き物って 何???

2023年5月 4日 (木)

complementary transistor :Cobの大小。 ミニミニワッター の回路

 

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雑誌とweb, data-sheetでcomplementary と明示されている型番を列記してみる。何を調達すりゃいいか?

audioの音がよいと評されているが、switchig や dc-convert用で開発されたものが多い。ヒトの声を波形でみると、パルス変調。    出力0.3W~0.6W用で知られたものを忘備として記。3種類ももっていればOKだろう。

Cobは少ない方がベター。 真空管では「Grid to  plate 容量 10pf以下のが双3極管では主流」。パルス変調波専用に開発されたトランジスタも流通しているが、audio分野では 知名度は低い。(過去に型番upしたが 探してみる)

日本ではCob=35PFのトランジスターが Cob=45PFタイプより好評である。

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・2SA607/2SC960         Cob=50PF

・2SA606/2SC959         Cob=50PF

・2SA950/2SC3422       Cob=35PF (オイラはこれを常用)

・2SB834/2SD880    Cob=150PF  やや不向き

・2SB772/2SD882         Cob=45PF   (これを手配してみた)

・2SB1151/2SD1691  (これを手配してみた)

・2SA1931/2SC4881     Cob=45PF  (これを手配してみた)

・2SA985/2SC2275       Cob=29PF  お薦め   1.5A 

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「1991年刊行の トランジスタ回路の設計」を紹介しておこう。

webで謎情報を拾うのでなく、正論を学ぶことをお薦めする。

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「クロスオーバー歪を無くす回路」の説明。 91年刊行なので34年前からの公知。

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「データシートでみて音が非常によいトランジスタ」が型番で紹介されている。この型番で検索したら Hi-Fi amp用と書いてあった。

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ミニミニワッター の回路。 

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ラジオ造りからみてると audio ampは さほど難しい要素はない。 高周波回路はない上に、扱う信号レベルは10~100mV。

ラジオように 信号1μVは触らないし1KW AMPも触らないので、audio ampで扱う信号範囲は随分と狭いので、トライアンドエラーがほぼないので助かる。

オイラの本業はFactory autimationの機械設計屋。

2023年4月29日 (土)

トランジスタ式ミニワッターPart2

2023年3月28日の再掲

 
 
 

SEPPは、CLASS_Bの回路。  本を読んで学習した人物であれば、SEPPはCLASS_ABであることを知っている。無学習なおっさんがSEPP = CLASS_A と誤称している。

仮にCLASS_Aであればプッシュプルにする必要はゼロ。CLASS_Aは能率悪いとは云われているが、著名siteから公開された数字で計算するとSEPP_OTL  AMPでの能率は10%。 偶々よくても20%。 音が良いとのものは10%に届かない。 SEPP_OTL AMP 現状を見ると CLASS_Aと能率差はない(測定誤差範囲程度)

能率面からみてCLASS_Aとの優位性を確認できるものはweb上にはない。

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誠文堂新光社の刊行本。

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この本が日本製トランジスタのseppについて深く書いている。1973年刊行。

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Dsc_0014

上記、テキストはweb情報よりは豊富だ。 現代の執筆者もこれをテキストにした1970時代。

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ここに紹介されているのは、1960年初頭の回路ですね。

>>消費電流: 無信号時=約190mA、最大出力時=約0.4A(8Ω)

>>ここに登場するトランジスタは完全に市場から姿を消しました。どこかの馬鹿野郎が2SA607/2SC960や2SA606/2SC959が音がいいなどと過剰な宣伝したために、今や法外な値がついているようです。ミニワッターPart2ではごく最近まで製造されていたトランジスタを使いましたが、使用したトランジスタのせいで音が見劣りするようなことはありません

 

表現でのクレームがきて書きなおす可能性もあるので、魚拓はここ

 
 
 
 

Q1

さて馬鹿野郎って誰のことだ????。

言葉が汚いねえ。 オイラだったら 「お馬鹿」と表現する。

 

Q2

無信号時電流値 と 実働電流値が異なるので CLASS_AB1 あるいはAB2 . 電流値からすればAB2ぽい。AB2と言い切っているweb siteも見つけた。きちんと学習している人がいることも判った。

エネルギー変換効率は20%もあるようだ。

 

Q3 

cp-1301a(JEITA)で示された計測方法とは違うことは文中から判明する。8Vx0.4Aであれば3.2W程度は終段トランジスタに掛かるね。 無信号でも1.6Wのエネルギーがかかるので放熱板計算(高校物理を学んだ人間)できる奴は呆れていると思う。 常温で1.6W印加(無信号なので1.6W)だと昇天できる。 昨今の物理ならトランジスタの表面温度も机上計算できるね。

、、と物理学上での謎も多いので先々の自作課題にしたい。

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これは1960年公開回路。歪は0.8% ( 10W) とのこと。

Pwramp_1960

1960年の sepp回路 :2N3055

として公開済み

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オイラの5石アンプ。音は非常に柔らかい。lm386あるいはta7368より1ランク上の音がする。 供給電圧。 信号大小で電流値が変化するCLASS_ABの動作です。2022年8月 ここに公開。パワーゲインは47dB前後。  

5.pdfをダウンロード

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3Vで100mW出力を狙ったSEPP AMP。 人気の差動入力。回路は1969年頃の古典からもってきた。 試作基板はshipping中。

基板が届いたので実装した。 ここ

差動入力にしてみたが電源電圧の壁があり、3V供給で出力12mW.  6V供給で100mW超え。

この音量。


YouTube: ディスクリートアンプ /2SA1015+2SC1815 (100mW ? )の音

下のRK-225を2ch載せたのが上の基板。

3v_sepp

3vの3石アンプではoutput 40mW程度なので石を増やして上図にしたが、差動回路は3V供給では非常に厳しい。 9石を使うにしては出力がすくなく 1石AMP出力程度になった。「3V差動入力 AMPの作例がない」理由も体験した。

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「歪計測の日本ルール」 と 「歪は何により生じるか? 」を学習中。 

2023年4月15日 (土)

自作 ヘッドホンアンプ 出力

自作 ヘッドホンアンプ 出力

・この数字を明らかにして自作しているweb siteはとても少ない。

・歪率 : 日本国での測定基準は公開されている。それに準拠したsiteは10%もない。 言い換えると 客観的とは信じられない測定方法が横行している。
 

「日本の歪計測基準に整合したものを所有していないので、歪率は計測できない」のはオイラです。

 国あるいは業界団体が提示した測定方法と異なる方法で測定しても、そりゃゴミデータになってしまう。
 

ヘッドホンのエネルギー変換効率が劣る場合、 過剰に信号を供給する必要が生じる。ヒトの鼓膜が破けてもいいならばドンドンとパワーを入れりゃOK.

・自作したヘッドホンアンプ等の一覧はここ。3V3石で鳴るトランジスタアンプ基板 等17例公開。

・実はアンプゲインでは  12av6 >12au7になる。増幅率モーが効いてくる。

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SHURE / SRH440A   これ

■感度 (@1 KHz):97dB SPL/mW
■インピーダンス (@1KHz):40Ω
■最大入力:500mW

だそうだ。

上記感度を信じれば3mWも印加すればOK.

上記ヘッドホンに150mW入れるとヒトの鼓膜が破けますね。 そこは色々と調べてください。  

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実測値は、

12au7+op amp +boosterで 出力 220mW。

12au7+op amp+ 2 stage boosterで 390mW(ヒートシンクレス)。 590mW(ヒートシンク)

12av6 +op amp +boosterで 出力 220mW。


YouTube: twin 12av6 + lmc6482+ booster / headphone amp: led indicator


YouTube: 12av6 twin +transistor booster  :headphone amp


YouTube: 12.6vで聴く真空管ラジオ :12BA6,12AV6

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Tube_amp_list

Sepp2

差動入力のseppを作図中。原典的には1967年ころの古典回路。 3v供給で100mWでれば由としたいねえ。

実験したら 差動回路は電圧の壁により3V動作は非常に苦しい。3V供給で出力12mW .6V供給で出力150mW

2023年4月14日 (金)

Single Ended/Push Pull Amplifier : 略してsepp amp

1936年には3極管でのsingle ended pp回路案(米国特許になっている)が公開されている。(ちょっと魂消た。90年近く歴史があった) その頃、日本では???。

seppでは  出力トランスタイプ と 出力トランスレス(OTL)タイプの 2通りがある。いま日本では半導体式SEPP OTLが 主流である。 

日本で初めてのトランジスタ seppは1962年発売のtrio tw-30になる。以後sonyも後追いしてきた。1966年には大方のaudio makerから国産アンプが市場投入されている。 この内容は1980年頃の刊行本に載っているので、それを読んだかどうか?

P1010057

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1960年提出の Single Ended / Push Pull  米国特許。 ここらがトランジスタ式の黎明期回路。

Us3102984

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seppは、CLASS_Bに分類されている。single TRではpush pull 動作とは呼ばない。CLASS_Bだと上側波形と下側波形での繋ぎ点がスムーズでないので、CLASS_A側に動作点を持っていく。 それがCLASS_AB。 CLASS_AB動作では送信機のGGアンプが良く知られており3CX1500,3CX700tubeもyahooで見掛ける。CLASS_ABの動作説明は、日本のリニアアンプ本に載っており、オイラも1960年後半には読んでいた。

audio工作派の知らない世界に「CLASS_AB2, CLASS_AB1の飛びの違い」がある。電離層で幾度も反射して届く電波(SSB)では、「 受信する側でCLASS_AB1 と CLASS_AB2との違い 」が耳でわかる。Sメーターの振れ具合でも判る。

P1010061

上側と下側のつなぎ歪は、 アイドリング電流大小で違う。CLASS_Aに持っていくにはアイドリング電流を増やす。このような話は1960~1970年の刊行本には公開されている基本? なので、WEBにはないように思う。

 アイドリングが小さいと音に艶が無くなる。供給エネルギーと出力エネルギーの比は、変換効率(能率)になる。 音がよいと評判の品をみると効率10%程度だ。 9割を熱等にて捨てている。

Sepp_amp

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GG AMPをCLASS_A2と誤称しているSITEがあった。送信球を知らないことも判った。GG AMPはCLASS_AB.

2023年4月 2日 (日)

トランジスタ式ミニワッターPart2 。その1

 有名なsiteの公開されている図である。

この回路で設計学習することにした。

sepp端の3300uFは WV(work volt)の考え方も必要な部品である。supplyが12vならば 国産品で19v耐圧、大陸製品で25V品にはしておくのが思想として正しい。

音源はZ=1Kオーム、   0.5V 想定。 その理由は歪率検査の日本規格(JETIA)でそう明示されている。CLASS_ABなのでトランジスタでの電流は信号大小に起因して変動する。その結果出口でのインピーダンスは暴れる。この回路も暴れる。結果、音に影響がでる。、、しかしそこは聴感で判る? 判らない?           そのあたりの「暴れをどうクリアしていくか?」はオイラにはまだわからない。電流が暴れない回路が正解だとは思っている。

 12v2saschema

>2段目の負荷回路にブートストラップまたは定電流負荷を採用して高い直線性を得つつ利得をを稼ぐのがセオリー。

>本機はそれを捨てて抵抗器1本の負荷で済ませています。ここがアンプの音をどの方向に仕上げるかの重要な分岐路で、本機の音づくりのポイントもここにあります。

 
 
 
 

欧米回路を1960年からみたが歴史的にはそんな表現での定石はない。

「古典回路では抵抗器1本の負荷」なので、回路設計者のことばに従うと、古典回路が近代回路よりも音つくりが優れているらしい。。

「 ブーストトラップ と 定電流でゲインが稼げる記述は1960、70年代書籍にはない 」ので、いつ派生したか?   トラップでゲインが僅か増える記述があるが、上手に電圧増幅回路をつくると、現実にはゲイン増加はわかりにくい。

 

cq出版、ラジオ技術の1970,1980年代本をみると ブーストトラップによりトランジスタから見た電圧の壁が上に上がることは書かれておる。ブーストトラップ前段から見てZがあがるが、前段をZ=1.5K等の低インピーダンス入力回路でつくるとゲイン増加はみこめない。 

「供給電力に対してどの程度 音になり出てくるか?」は1970年代書籍にはあるが2000年以降の本には そのような科学的記述はほぼない。 もっとも当時の算出式は、効率100%で表現しているので非科学的でもある。

電気で知られた式は まゆつばものが多い。 まあ構造物理学でもまゆつばが目立つので、苦労はする。

 
 

故上条氏はダンピングファクター改善のために エミッター抵抗(上の回路図中では0.68オーム2個)レス回路の提唱もされている

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2021年9月に公開したラジオアンプ 。トランジスタラジオの検波後信号がmax5mV前後なので、それが鳴る回路にしてある。LA1600だと検波出力は概ね10mV。 

皆さんがご存じのように、audio amp分野では入力0.5V rms( Z=1Kオーム)で歪まないものを対象にしJETIAが定まっておる。  WEB、書籍で紹介されているmini watterは0.2Vは入るようだ。

Rk142

SEPP部は1965年頃の米回路を6V用にしてみた。 Z=8オームのSEPPなので電圧ゲインはマイナスになった。 そこでTR4のE側には「少しでもいいからゲイン欲しい」とCRを入れてある。

上条氏提唱のように、終段は抵抗レスにした。 

TR4は 当初エミッターフォロアでトライしたら出力が少なかったので、この回路にし電圧ゲインを稼いだ。結果 同じ入力信号強さでは 出力が増えた。

「ADJ1,ADJ2で音が濁らずに澄んだ点」に合わせるのが調整ポイント 。オシロだけだと澄んだ音には合わせられない。

同時に音への変換効率も半導体動作点ごとに異なるので、消費電流を見ながら効率がよく、音の澄んだ点に合わせる。

6石ラジオアンプ :鳴らしてみた1
YouTube: 6石ラジオアンプ :鳴らしてみた1

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エミターフォロアを使ったラジオアンプ。

handmade radio  amp.  2SC3422 ,2SA1359  sepp.
YouTube: handmade radio amp. 2SC3422 ,2SA1359 sepp.

Rk150

2023年3月28日 (火)

トランジスタ式ミニワッターPart2

1960年提出の Single-Ended  Push-Pull  米国特許。 ここらがトランジスタ式の黎明期回路。
真空管での Single-Ended / Push-Pullの歴史は非常に古く、戦前にBELL研から提出されている。(トランスレスになったのは戦後)

 下の特許英語のようにハイフン入るのが権利関係では正規な呼び名。印刷会社が無能でなければ、「Single-Ended  Push-Pull 」と印刷されているので、執筆者のオツム水準をも判る。
 

Us3102984

 
 
 
 

SEPPは、CLASS_Bの回路。 CLASS_Bだと音が拙いのでA側に持っていった結果 CLASS_AB(AB1  或いは AB2)。    本を読んで学習した人物であれば、SEPPはCLASS_ABであることを知っている。無学習なおっさんがSEPP = CLASS_A と誤称している。

1970年代AMP回路解説をみても、回路考案者ごとに  class_Bあるいは class_A ,class_ABと論じているだけなので、業界ルールもない。まあ 「GG AMPをCLASS_Aと呼ぶ オツムの悪い人間もおる世界」なことは事実だ。

仮にCLASS_Aであればプッシュプルにする必要はゼロ。    CLASS_Aは能率悪いとは云われているが、著名siteから公開された数字で計算するとSEPP_OTL  AMPでの能率は1%~10%と超低能率。 偶々よくても20%。   製作刊行本もでているがその作例では15%前後。      音が良いとのものは10%に届かない(音を良くするのにA級化したきゃ、能率は下がる)。       webで基板販売、kit販売者も能率数字は公開していないので、 都合悪いことは非公開のジャパンルールが見え隠れする。

 
 

AMP 現状を見ると CLASS_A  と能率差はない(測定誤差範囲程度)

能率面からみてCLASS_Aとの優位性を確認できるSEPP_OTL  AMPはweb上にはない。

 
 

CLASS_Bの能率は理論値56%(トランス使用).    トランスレス実測では10%台。

CLASS_Aの能率理論値は28%と刊行本にあった。 計算式が正しいかどうかの確認は必要だ。

公開されている自作品SEPP_OTLが能率1%では拙いとオイラは思うが、ご本人は気にとめていないようだ。

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ここから本題です。

トランジスタ式ミニワッターPart2

ここに紹介されているのは、1960年初頭の回路ですね。

>>消費電流: 無信号時=約190mA、最大出力時=約0.4A(8Ω)at DC12V

>>ここに登場するトランジスタは完全に市場から姿を消しました。どこかの馬鹿野郎が2SA607/2SC960や2SA606/2SC959が音がいいなどと過剰な宣伝したために、今や法外な値がついているようです。ミニワッターPart2ではごく最近まで製造されていたトランジスタを使いましたが、使用したトランジスタのせいで音が見劣りするようなことはありません

 

表現でのクレームがきて書きなおす可能性もあるので、魚拓はここ。190mA x 12V  =2.28Wの電力が無信号時にながれる。2SC4881と2SA1931で1Wづつは放熱している。 この表面積に1W放熱させたら温度は何度になりますか? これは高校2年の算数です。 全員答えがでますね。(中卒さんでは無理な問題です)。     実測すると電流値変化をみつけるのは困難。VR絞ってても、90%開しても値は共に同じ。  ここにも闇があった。 トランジスタ温度は85度で安定した。

 
 
 

Q1

さて馬鹿野郎って誰のことだ????。

言葉が汚いねえ。 オイラだったら 「お馬鹿」と表現する。

 

Q2

無信号時電流値 と 実働電流値が異なるので CLASS_AB1 あるいはAB2 . 電流値からすればAB2ぽい。AB2と言い切っているweb siteも見つけた。きちんと学習している人がいることも判った。

エネルギー変換効率は20%もあるようだ。

 

Q3 

cp-1301a(JEITA)で示された計測方法とは違うことは文中から判明する。

 

Q4

12Vx0.4Aであれば4.8W程度は終段トランジスタ(計2こ)に掛かるね。 無信号でも2.2Wのエネルギーがかかるので放熱板計算(高校物理を学んだ人間)できる奴は呆れていると思う。 常温で2.2W印加(個々に1.1W)だとそのまま昇天できる。 昨今の物理ならトランジスタの表面温度も机上計算できるね。

、、と高校物理学上での謎も多いので先々の自作課題にしたい。

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P1010057

P1010061

P1010063

誠文堂新光社の刊行本。

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この本が日本製トランジスタのseppについて深く書いている。1973年刊行。

Dsc_0011

Dsc_0016

Dsc_0014

上記、テキストはweb情報よりは豊富だ。 現代の執筆者もこれをテキストにした1970時代。

これは1960年公開回路。歪は0.8% ( 10W) とのこと。

Pwramp_1960

1960年の sepp回路 :2N3055

として公開済み

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オイラの5石アンプ。音は非常に柔らかい。lm386あるいはta7368より1ランク上の音がする。 供給電圧。 信号大小で電流値が変化するCLASS_ABの動作です。2022年8月 ここに公開。パワーゲインは47dB前後。  

5.pdfをダウンロード

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3Vで100mW出力を狙ったSEPP AMP。 人気の差動入力。回路は1969年頃の古典からもってきた。 試作基板はshipping中。

基板が届いたので実装した。 ここ

差動入力にしてみたが電源電圧の壁があり、3V供給で出力12mW.  6V供給で100mW超え。

Rk22509_3

3vの3石アンプ(RK-190) ではoutput 40mW程度なので石を増やして上図にしたが、差動回路は3V供給では非常に厳しい。 9石を使うにしては出力がすくなく 1石AMP出力程度になった。「3V差動入力 AMPの作例がない」理由も体験した。

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「歪計測の日本ルール」 と 「歪は何により生じるか? 」を学習中。 

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