マルツ パーツまめ知識
ヘッドホンアンプの製作
DHP-1 改善編
2011年9月 KY
◎TR1部の計算ミス
先日製作しましたヘッドホンアンプ「DHP-1」にてTR1部の増幅度計算ミスがありました。
大変申し訳ありませんでした。
http://www.marutsu.co.jp/contents/shop/marutsu/mame/170.htm
(ヘッドホンアンプの製作  ディスクリート編 その1  2011年7月 KY )
動作的には問題無いのですが、計算ミス部とその改善方法について追加レポート
します。
◎TR1部の増幅度がマイナスになっていた
図100のようにTR1は「エミッタに抵抗があるタイプの増幅回路」です。
この回路の電圧増幅度Avは(100式)で計算出来、R5とR3が同じ値(1.5K)ですから
増幅度はマイナスになってしまいます。
TR1部がマイナスの増幅度でも動作的に問題無いので気づきませんでしたが、
せっかくの増幅部ですから、プラスのゲインとなるように改善を行います。
◎TR1の負荷を上げる
増幅度を上げるには(100式)から、「RL>REの関係」にすればよいわけです。
★TR2のhieを上げる
RLは今回の回路ではR3とTR2のhieとの並列合成になり、バイアスの関係からR3の値を
いじることが出来ません。
テキスト ボックス: ◇メモ◇
※ hieは「エミッタ共通(接地)回路」における「hパラメータ」の「入力インピーダンス」
そこで、TR2のhieを増加させてR3との並列合成値が大きくなるようにし、TR1の負荷を大きく
して増幅度を上げます。
hieはベース電流値で決定され、小さいほどhieが大きくなります。
つまり、図102のように動作電流を変えないでhieを大きくするにはhFEの大きなトランジスタ
を用いれば良いわけです。
前回はTR2に2SC1815Yを用いました。
Yランクの場合hFEは120〜240で、BLランクは350〜700です。
主なBLランクのトランジスタを以下に示します。
    hFE
2SC1815-BL(F) 350〜700
2SC2240-BL(F) 350〜700
2SC2459-BL(F) 350〜700
今回はこの中から2SC1815-BL(F)を用いました。
★R4,R5の定数変更とバイアス抵抗変更
TR2にBLランクを用いることでTR1の交流負荷を大きくすることができました。
次にR4,R5の値を小さくして、さらに増幅度を上げます。
図103に変更後の回路を示します。これにより負帰還後の利得は+12dBです。
(定数変更)
R1,R4,R5,C3
(部品変更)
TR2
★調整
バイアスを変えましたので、再調整が必要です。
前回と同じですが、図104に再掲します。
◎電気的特性確認
TR1の増幅度アップに伴い、全体の負帰還前 表1 33Ω負荷 Rch
の増幅度が上がりました。 出力(mW) 改善前 改善後
10 0.00270 0.00120
これにより負帰還後の特性(ひずみ率、SN比) 20 0.00360 0.00100
が向上します。 30 0.00440 0.00107
40 0.00520 0.00140
表100およびグラフ100にひずみ率特性を示し 50 0.00600 0.00152
ます。 60 0.00670 0.00167
70 0.00740 0.00183
今回の改善によりひずみ率が大幅に改善 80 0.00820 0.00200
されていることが分かります。 90 0.00890 0.00226
(グラフ100の赤部が改善後) 100 0.00960 0.00245
110 0.01000 0.00268
なお、SN比については約1dBほどの改善度 120 0.01100 0.00293
でした。 130 0.01200 0.00316
140 0.01300 0.00350
150 0.01400 0.00370
160 0.01520 0.00406
170 0.01600 0.00448
180 0.01780 0.00500
190 0.01940 0.00554
200 0.02190 0.00617
210 0.02530 0.00706
220 0.03370 0.00926
230 0.03870 0.01100
240 0.06200 0.02050
250 0.11700 0.04450
260 0.21500 0.06300
270 0.27800 0.14700
280 0.48400 0.18600
290 0.60000 0.34900
300 0.99700 0.52200
310 1.24000 1.05000
320 1.83000 1.35000
330 2.50000 1.99000
340 3.18000 2.69000
350 3.53000 3.05000