2021年9月15日水曜日

ぺるけ式半導体ミニワッターを作ってみる・・・ (Part-1:準備編)

インで使っているデスクトップな PCに SPDIF Coaxial Out端子を取り付けたいというところから始まった企画を一通り流したところで、汎用 SPDIF Optical / Coaxial入力端子付きの DACが無事に完成してくれた。 次はやっぱり小出力でも良いんでこの DACに接続できる良質なアンプが欲しいよね、となるのは当然の成り行きだと思う。 アンプを作るならフルスクラッチにしても良いかというのも思うんだけど、今回は著名な作例の中から自分でも 1台持っておきたいアンプは・・・ という観点で考えた結果、表題の通り「ぺるけ式半導体ミニワッター」を作ってみるか、となった次第。

い、今回分は準備作業がメインになってしまったというのが実際のところなんだけど、進捗結果をお出ししておくならこんな感じですな。 アンプの片ch分の部品をユニバーサル基板に載せてみたところ。 まだウラ面の配線も半田付けもしていない状態ではあるけど、基板のスペースがどれ位必要か、配線がキチンと通せて接続が無理なくできるか等の目処を付けておくのには良い感じかと。
オリジナルの作例ではタカスブランドの IC用ユニバーサル基板が使われているのだが、残念ながら私の好みには合わないので、いつもの秋月A基板のガラエポ片面タイプを使う予定。 ケースはできれば DACと同じのが使えれば良いかと考えているんで、余分なスペースは切り詰めて極力小型にしておいて、放熱用アングルを取り付けた状態でとりあえず鳴らせるように組み上げておきたいと思う。

れでは部品の・・・ というか主要半導体のご紹介から行ってみましょ~

 出力用パワートランジスタは頒布されている部品の都合でか何回か変更されており、最終的には東芝製の 2SC3422 / 2SA1359が指定されている。 これまでに使用されていた 2SC4881 / 2SA1931なんかも購入してあるのだが、取り扱いは多分 2SC3422 / 2SA1359の方が簡単そうな気がしますな。 それと 2段目の差動アンプ兼ドライバー段用には 2SA1680。 これも最近は高騰気味なので、早めに買っておいて良かった感じですかね

2段目の差動アンプに入れる定電流回路には 2SA950-Y。 これは今でも秋月さんでコンパチ品が買えるようだが、まだオリジナルの東芝製が潤沢にあった時代に購入したのが手元にたっぷりあるので、ここはオリジナルで行くべきですな。 それと初段の差動アンプには High-gmな J-FETの代表格は東芝製 2SK170-BL君。 コレも秋月さんの在庫がある時に買ったヤツを選別して投入するかな

してダイオードが二種類。 パワートランジスタのバイアス安定化用には UF2010。 そして 2段目の差動アンプに入れる定電流回路の安定化用には 1S2076A。
UF2010は高圧整流用の FRDなのだが、自分的には FRDとして使ってあまり良い結果が得られなかったんで、バイアス安定化用に使うのも大歓迎(笑) せいぜい有効利用させていただきましょ

て、ここでアンプの仕上がり特性を良好にするには、これらの半導体をざっと測定し、ペア取りを行う必要がある、と。 特に初段の差動アンプを構成している J-FETの 2SK170君はバラツキが大きいので、実際の動作状況に近い条件を与えた上でバイアスができるだけ近い素子をペアリングしてやるのが望ましい。

今回はいつもの半導体アナライザ DCA75を出してきて、まず IDSSで軽く分類した上で同じポイントに 4個以上固まっているグループがあれば、それらをカーブトレースして比較するという方法を使ってみた。

ずは、100個ほど入った袋をぶちまけて IDSSを確認して分類。 100個ともなれば、IDSSを確認するだけでも結構な時間がかかりますなぁ

9.40mA付近に固まっているヤツがあったので、拾い出して次はカーブトレース、と。

当なバイアスを与えた方がカーブトレースした結果が見やすそうなので、ひとまず 0.2Vの逆バイアスが S-G間に加わるようにして測定。 緑色の 1本は見当違いのようだが、あとの 4本はほぼグラフが重なってくれた

ラフのスケールを拡大してみたところ。 この方法でどれ位の精度が得られるかは未知数ではあるけど、まずは組み上げて確認してみたいと思う。




して、その他の半導体もペア取りを進めて・・・ と。
通常のトランジスタは hFE、バイアス安定化用に使うダイオードは Vfで分類かな。

2SA1680は hFEができるだけ大きなものを選ぶのが良さそうなのだが、これは購入時点で軽く調べてみたら一緒に買った 2SC4408とペアにできるものがない位 hFEが大きなヤツばっかりだったんで、単独消化する方向に持って行くかというところですな。
そして定電流回路に使う 2SA950-Yだが、最初にこの勢いで hFEの大きなのを選んでおいたものの、定電流回路に使うためには hFEが極端に大きいのは NG。 推奨範囲の 250~300に入っているものを選び直しておいた。 定格値が 160~320なのに 350以上の値が出ているのは何よ・・・ っていう感じだけど、定格値は 100mA、DCA75では 5mAでの計測なのでまぁこんなもんかと(笑)

最後にパワートランジスタのバイアス安定化用に使う UF2010だが、そこそこ Vfがバラ付いているようなので、高、中、低のグループから各 2本ずつ選んでおいた。 おそらくアイドリング電流の設定値という観点では、中と低の各 1本を直列接続にするのが良さそうに思う。 同様に 1S2076Aだが、こちらはバラツキはそんなにない感じなので、たまに出る低めの Vfのヤツを抜き出しておいた程度。 ノーマルなヤツで組んでみて問題なければそのままで良いかと思う。


い。 ではでは、とりあえずこんな感じで進めていきますかね・・・

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