フルバランスアンプ (X_Under bar)

心地よい音を求めて

Category: プリアンプ

無帰還電源が完成しました。
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帰還型電源が有れば、次は無帰還電源と言う事で作ってみました。
無帰還型電源は、負荷変動に対して安定な電圧を維持するのが案外と難しいです。
基準電圧は、TL431(調整可能な高精度シャント・レギュレータ)を使いました。
最初は、ツェナーダイオードを使う予定でしたが、出力電圧の微調整が難しいので止めてTL431を採用しました。
TL431は、案外と残留ノイズが大きいので、出力にπ(パイ)型2段のLPFを入れました。
TL431は、出力インピーダンスが低いので、出力にコンデンサーを追加しただけではノイズは減りません。

左側が帰還型電源で右側が無帰還電源です。
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今後の事も有るので、これらの電源の評価方法を考えています。

やっとプリアンプが完成
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途中で基板を追加変更した関係で遅れました。
ケースに無理やり基板を詰め込んだ感じです。

【このプリアンプの仕様】
XRL入力:3
RCA入力:1
※入力にFETバッファ・アンプ有りと無しをコネクターで変更できる。

XRL出力:2
※出力の位相切り換えができる。

アンプの利得:10dB
※NFBの抵抗が無かったので、今回は10dBで設定しました。
最終的には12dBか15dBに設定する予定です。

入力インピーダンス:10kΩ
出力インピーダンス:51Ω

DC電源電圧:25V
※2ch独立電源とした。

【プリアンプ部】
オールFETのフルバランスアンプ。
※今回、2種類のアンプを作りました。

タイプ①は、
1段目が2SK170/2SJ74、2SK246/2SJ103のカスコード回路、2段目が2SK246/2SJ103を2組で使用したカスコード回路、終段が2SK213/2SJ76のソース出力

タイプ②は、
1段目が2SK170/2SJ74、2SK246/2SJ103のカスコード回路、2段目が2SK246/2SJ103のフォールデッドカスコード回路、終段が2SK213/2SJ76のソース出力

【電源部】
電源は、差動増幅回路を基本とした回路で、基準電圧は青色LEDを使っています。
電源はこのほかに無帰還回路の電源を作成中です。

今回は、タイプ①の特性データを取ってみました。
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タイプ①のオープンゲインは約50dB、(50dB-10dB=40dB)帰還量を少な目にしています。

測定には、ANALOG DISCOVERY、FRAplus、コスモスADC(E1DA)、CrossOver DA1を使いました。
<周波数特性>
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周波数特性は、-3dBで約500kHz、電波の影響を避けるため、もう少し高域を落とした方が良いかもですね。周波数特性と位相特性とも合格レベルです。
また、1号機と2号機ともバラツキが少ないです。

<歪み特性 1kHzと10kHz>
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1kHzと10kHzは、同じ様な歪特性です。なお、測定系の最低歪率が0.04%~0.05%なので、実際の歪率はもう少し少なくなります。

<周波数に対する歪率>
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低い周波数が歪が悪い様です。

違う測定系で歪を測ってみました。
<1kHzの歪み特性>
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問題無い歪率です。

<100Hzと10kHzの歪み特性>
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こちらも問題無い歪率です。

入力部分です
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今回は、シールド線を使わないで、テフロン線を使いました。
ハムノイズは、拾っていません。これはバランスアンプの強いところです。

左側がタイプ①のアンプで、左側がタイプ②のアンプです。
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タイプ②のアンプは、もう少し位相特性の検討が必要です。



今年中に完成しようと思っていましたが、電源部の配線で終わりそう。
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電源の配線で、沿面距離が厳しいところがあります。
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基板を詰め込んだのでしょうがないかな。
回路間違いも発見したので、その修正も有るので、時間がかかりそうです。


リファレンス用のプリアンプを作り始めて、だいぶ時間が経ってしまいました。

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リファレンス用のプリアンプ:2022/05/29

理由の一つとして、整流後の平滑回路が何時もと同じ様な回路なので、一工夫を加えたいと考え、新規に整流と平滑回路の基板を追加で作ってみました。

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この基板の特徴は、プラス電圧側とマイナス電圧側を別々の整流ダイオードを入れました。
プラスとマイナスで、整流用ブリッジ ダイオードを二つ使っています。
それと、平滑コンデンサーと平滑コンデンサーの間にトロイダル型インダクターを入れられるようにしました。
π(パイ)型のフィルターを形成する感じです。
トロイダル型インダクターを入れない場合は、その場所にコンデンサーが入れられます。

トロイダル型インダクターは、秋月さんで扱っている物を何種類か買いました。
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今回は、購入した中で一番大きい容量で形状の大きい470μHを採用する事にしました。
実際にどのくらいの偏差があるのかLCRメーターで測ったのですが、470μH有りませんでした。LCRメーターが壊れているのかと思い、二つのLCRメーターで測ってみましたが、同じです。
361μHしかありません。
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とりあえず、この470μHを使って評価して行きます。

ケース内の基板配置は、この様な感じになりそうです。
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かなり基板を詰め込んだので、実際に上手く入るか疑問も残ります。


あと基板が1枚追加と成りました。(-_-;)


新たにリファレンス用のプリアンプを作成中です。
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このプリアンプは、だいぶ前から構想していたのですが、方針が決まらなくて時間だけが経ってしまった感じです。

なので、次の様に決めました。
1. なるべくシンプルにする。
2. アンプ基板と電源基板が交換出来るようにする。
3. 音量ボリュームは手持ちの物を使う。
4. ケースも在庫の物を使う。

マイコンを使ってのコントロールも考えましたが、ノイズの問題もあるので、電子ボリュームを含めて使わない事にしました。
アンプのケースは、約10年前に購入して、忘れていたケースが出てきたのでこれを使います。
ただ、ケースの高さが49mmで、少し使い難いです。
写真を見て頂くと分かると思いますが、背の高い電解コンが入らないので、背の低い電解コン470uF/50Vをパラで使っています。
音量ボリュームは、AliExpressで昨年の夏に割引が有ったので購入しました。
初めて使うボリュームなので、楽しみです。
10kΩの4連です。
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ケースの裏側のコネクター関連の加工は既に終わっています。

アンプの電源電圧ですが、今まで±15Vでしたが、今回は±25Vで進めています。
供給電圧は、高い方がアンプの性能を出せるので、25Vにしましたが、放熱の問題が有ります。
特に今回は、ケースの高さが低いので、放熱が上手く行くか心配です。
あと、小型の25Vのトランスがあまり無い事です。
RSで購入したのでが、たまたま在庫が2個あってそれを購入しました。
次の入荷は、来年のようです。
半導体や電子部品が逼迫状態ですので、しょうが無いですね。
早いとこ正常状態に戻って欲しいです。

MJ誌の5月号の特集が、「プリアンプとその活きた使い方」でした。
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特集では、アキュフェーズのC-3900、ラックスマンのCL-1000、ソウルノートのP-3、オーロラサウンドのPREDA-Ⅲ、オーディオデザインのDCP-240のレビューが有りましたが、
プリアンプもなかなか奥が深いですね。

自分のプリアンプの方は、入力切替を如何するか思案中で、今のところはリレーで切り換える方向で進めています。
これが一番コストが掛からなくケーブルの引き回しも少なく済みます。


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