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ダイアモンド差動回路パワーアンプ DDCA-01

Ddca01_20230702174101

ダイアモンド差動回路搭載パワーアンプ DDCA-01 

基板1枚で1チャンネルのパワーアンプとなります。2枚セットで配布します。

CFA-02, new_western_elec 製 VFA-01, ALX-03、SMR-01等とコネクタアサイン、終段、温度補償トランジスタの位置に互換性がありますので、回路方式の違いで音質がどう変化するかを体験することができます。

ただしDDCA-01は回路規模が大きくなり基板サイズが100mm x 100mmとなっています。

 

● 特徴

ダイアモンド差動回路を採用したパワーアンプ

DCオフセット調整用半固定抵抗で、DCオフセットが出ないように調整します。

入力にJFETを使用。入力カップリングコンデンサを省略できます。(選択可能)

3段ダーリントン出力段による高い電流供給能力

調整項目はアイドリング電流調整とDCオフセット調整の2つ

通常の電圧増幅アンプのように増幅段での電流制限が無いことによる高速応答

CFA-02、new_western_elec 製 VFA-01, ALX-03等とコネクタの互換性がある。

● スペック(±20V時)

+出力  10W(8Ω)、 20W(4Ω)、 40W(2Ω) ノンクリップ 
+歪率  0.006 % (8Ω 1kHz 10W出力時)
+残留ノイズ  20uV
+ダンピングファクタ  81
+スルーレート  250V/us 
+周波数帯域  DC~800kHz(+0dB、-3dB) 
+ゲイン   27dB 

Ddca01disotion

出力対周波数特性

Ddca01_20230702193101

 

周波数特定 (Gain, 位相)

クリックして拡大してください。

Net_ana_cfa02

Analog Discaoverryを用いて入力フィルタの後にCH1、アンプ出力にCH2を配線し、

位相差を測定しDDCA-01の発振安定性を測定。

Gainが0dB地点で135度の位相変化となります。周波数特性にピークがなく発振安定性は問題ありません。



● 基板サイズ (100mm x 100mm)

Ddca01_20230704134201

● 回路図

ダウンロード - ddca01.pdf

回路図に *2 Sound charactor Sensitive Device. と記載があります。
*2 が記載されている部品は音質の変化が大きいと判断しています。お好きな銘柄の部品を差し替えて試してください。

Icsocket

その際にこのようなICソケットを使用して、

Icsocket02

緑の枠内のように使用すると簡単に部品交換ができます。

● 部品リスト

ダウンロード - ddca01_partslist02.pdf

● 製作上の注意

 ● コネクタ、端子台両対応

J1はJST製 XHコネクタ、もしくは端子台、J2はJST製VHコネクタもしくは端子台の実装が可能です。(下の写真はCFA-02ですが同じように実装できます)

Vh_20230521172801

 

コネクタ実装例 

Photo_20230521172901

端子台実装例

● 温度補償トランジスタの向き

Th_comp_004

温度補償トランジスタQ16の向きは部品表に記載しているTTC004Bではトランジスタの型番がヒートシンク面になる向きにします。

Ttc004_20230618090401

この面はヒートシンク面になります。

● 初段JFET選定

選定しなくても動作しますが、初段のJFET  2SK2881-E のidssを測定し、値の近いどうしでペアを組むとDC安定度が高くなります。

Idss

上図のような回路でJFETのidssを測定します。電源電圧は10~12V程度で、1kΩ両端の電圧を測定します。

両端の電圧が5Vの時はidssが5mAとなります。

Idss_20230709000801

基板例です。

 

● アイドリング電流調整

 

Ddca01-idle-adj

アンプを組み立てた時、最初にパワー段のアイドリング電流を適切に調整する必要があります。
調整前は半時計方向に回し切っておいてください。


バイアス電圧を調整して最終段のアイドリング電流を調整します。 上の写真の白の矢印をテスター(電圧計)で計測し、半固定抵抗VR1で調整します。 
この電圧がエミッタ抵抗(0.22Ω)2つ分の両端です。 下式で設定したアイドリング電流に必要なバイアス電圧が計算できます。 


バイアス電圧 = アイドリング電流 * 0.44Ω


アイドリング電流を200mAに設定したい場合のバイアス電圧は

200mA * 0.44Ω = 80mVとなります。

 

● 初期の動作確認用の電源のおすすめ
パワーアンプは、ハンダ不良や定数間違えなどあった場合、大きな電流がながれてしまう可能性があり、危険が伴います。 

万が一を考慮し、初期の動作確認用として、15V1.6A程度のDCアダプター x 2個をお薦めします。 DCアダプタには過電流保護回路が内蔵されていて、大電流が流れるようなことがおきたとき、速やかに電流をカットしてくれます。 

● 発振してないかの確認

Photo_20230312163701

アンプが発振しているときは、高い周波数が出力されるため、R60に大きな電流が流れます。

電源投入後、R60を触ってみて熱くなっていないかを確認します。

 

● 結線図

Ddca01_20230708232801

 

結線図です。プロテクタ回路としてnew_western_elec 製 PRT-02を使用しています。

PRT-02の詳細については以下のリンクから参照してください。

PRT-02

 推奨ボリューム

アルプス製 RK27が推奨となっています。インピーダンスは20kもしくは50kΩです。

 

 

 

DCオフセット調整

Ddca01-dcoffset

スピーカー端子にテスターを接続し上図の半固定抵抗を調整しDCオフセットを最小にします。

電源投入後、DCオフセット調整を行います。10mV以下に調整します。

調整後10分程度経過後、再調整を行います。

 

● 実装例

Ddca01_20230702192601

 

● 免責事項

CFA-02 基板は、技術者、またはそれに準ずる電気的知識をお持ちの電子工作ファンの方のためのものです。一般のオーディオファンの方のためのものではありません。
また、頒布基板およびキットは、いかなる条件でも動作を保証するものではございませんので、あらかじめご了承ください。

電子工作では、火傷、感電、火災などの可能性があります。十分に注意をして作業して下さい。

営利目的のご使用は認めておりません。 記事の転載や、基板・キットの商用利用の方は、ご連絡ください。学生やサークルの学習目的でまとめてご購入する場合は特別価格でご提供させていただきます。

 

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