概要
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カレントフィードバック技術を用いた自作コントロールアンプです。
色々と凝った作りにしたり、IA-V2を優先するために保留したりした関係で、
完成には約3年半かかりました。DCサーボ以外をディスクリートで
構成したメインバッファ、OPアンプ＋トランジスタ構成のトラッキング
レギュレータ、テープバッファ２系統等、充実した内容になっています。
現在のところ、専らヘッドホンアンプとして使用しています。
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フロントパネル
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フロントパネルはブラックのヘアラインアルマイトパネルに、シルバーの
ノブを組み合わせたデザインになっています。糸鋸を使用して大きな円を
切り出すのが結構苦労しました。ケースとは二液タイプのエポキシ接着剤で
固定しています。レタリングはインスタントレタリングを使用しています。
剥離を防止するためのコーティングは、ヘアラインの質感を保つため使用を
見送りました。
パネルはタカチ製2mm厚、ケースはLEAD製、電源スイッチはミヤマ、ノブは
右端のインプットセレクターのみサトーパーツ製で、他はLEXのものを使用しています。
気づいた方もいらっしゃるかもしれませんが、このデザイン某S社の昔の高級アンプの
模倣になっています。最初は気軽な計画だったので、安易に模倣したのですが、
今となってはもう少しオリジナリティーのあるデザインをすべきだったと多少
後悔しています。
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リアパネル
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リアパネルには多数のRCAジャックがずらりと並んでいます。
なるべくずれがないように気を配って作ってあります。RCAジャックは
若松で入手したものです。その他は電源の3Pインレット、金メッキGND端子、
ヒューズホルダが取り付けられています。
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メインバッファ
DCサーボ以外は全てディスクリート、16石の半導体で構成しています。
本機で採用したカレントフィードバックアンプは従来までの電圧帰還アンプと比べ、
高スリューレートが実現しやすく、クローズドループゲインを大きくとっても
周波数帯域が低下しにくいという利点を持っています。これ生かし、ビデオ回路等の
高速動作が要求されるアプリケーションで近年多く使用されています。
オーディオ用としてもアキュフェーズやマランツなどが製品に応用しています。
欠点として直流精度が悪いという点があり、これを補うために本機では
高精度BI-FET入力OPアンプ、LF412を使用したDCサーボ回路を組み合わせる
事によって、高速性能と直流性能の両立を図りました。
小信号用トランジスタは東芝製ローノイズトランジスタである、2SA1316と2SC3329の
コンプリメンタリペアを、VBE、HFEのマッチングを取って(気休め程度？)使用しています。
ちなみに選別は自作の治具(ここの
一番下に記載)で行いました。入力バッファのひずみ、ノイズ等は出力に影響しますので、
C7,C8のOSコンデンサ、C2の積層セラミックコンデンサで十分デカップリングしてあります。
出力バッファはC5を付加する事で、スイッチング特性の改善を狙っています。Q15とQ16の
バイアスがR16とR17で与えられていますが、出力振幅でバイアスが大きく変動する可能性が
大きいのでダイオード等を使用したほうが良いと思います。
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テープバッファ1
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こちらもDCサーボ以外は全てディスクリート構成です。72mm*95mmの基板に
2回路収めるために回路を簡略化しました。しかし入力バッファを簡略化しすぎて、
電源ノイズをもろに受ける回路にしてしまいました。本機ではレギュレータで
安定化された電源を使用しているので、聴覚上問題ないレベルになったので、
このままとしました。
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テープバッファ2
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テープバッファ2はOPアンプICのみで簡単に済ましてあります。
使用OPアンプICは新日本無線のローノイズオーディオ向けOPアンプIC NJM2114を
使用しています。
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フォノイコライザ
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フォノイコライザはMMカートリッジのみ対応となっています。
回路として特徴としては、DCサーボ回路を搭載し直結としてあることです。
他は一般的なRIAAイコライザです。使用OPアンプICはテープバッファ2と同じく、
NJM2114を使用しています。
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電源回路(変圧・整流・平滑部)
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ノイズ対策としてコモンモードチョークコイル、スパークキラーを使用。
電源スイッチは安全のため両切りとしました。トランスはノグチトランスの
カットコアPMC1805Wです。ダイオードは富士電機のショットキーバリアダイオード
ERA84-009、電解コンデンサは東信工業の低ESR品です。もうちょっと大きめの容量と
したかったのですが、実装面積上これが限界でした。
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レギュレータ1
メインバッファ用のトラッキングレギュレータで、OPアンプとトランジスタ等で
構成されています。基準電圧としてナショナルセミコンダクタ(以下NS)のLM336を使用
し、RCフィルタによってノイズを減衰させています。OPアンプはNSのLF356です。
パストランジスタは東芝の2SA1887と2SC5000です。同じようなトランジスタは
いくつかありますが、キリがいい数字だったのでこれにしました。
問題として低温時に電源を投入すると、マイナス側が数ヘルツ程度の低周波で
発振してしまう事があります。電源を入れて1分程度で安定状態に復帰するので
今のところ放置していますが、出来れば対策したいところです。出力の電流制限は
約400mA程度です。このレギュレータの設計にはCQ出版の「作りながら学ぶ
エレクトロニクス測定器」という書籍が非常に参考になりました。ただ残念ながら
絶版になってしまったようです。
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レギュレータ2,LED駆動回路
右の回路がメインバッファ以外のためのレギュレータです。NSの
LM317とLM337という可変電圧のレギュレータICを使用しました。
簡単に正負電源を作ることが可能です。性能を引き出す手法が
データシートに記載されているので、参考にさせてもらいました。
左の回路はLEDの定電流駆動回路です。
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使用パーツ
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抵抗類は基本的に低雑音な金属皮膜抵抗を使用しています。コンデンサは
OSコンデンサ(メインバッファの一部)低ESR電解コンデンサ、銅箔巻き
スチロールコンデンサ(メインバッファ位相補償、入力フィルタ)、温度補償セラミック、
マイラコンデンサ等を使用しました。
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内部コンストラクション
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アルミシャフトを介してケース後方に設けられたスイッチ、ボリュームを回す
ような仕組みになっています。電源トランスと、各スイッチ、回路部分は一応
アルミのシールド板を使用しています。本来なら、ダイオードのスイッチング
ノイズ等を遮断するため、電源回路と増幅回路の間にシールド板を配置する方が
良いようです。また、トランスの磁束は、この程度のアルミ板では防げないので
あまり意味が無いようです。それにしてもスイッチ周りの配線が多くて、苦労しました。
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