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« アレキサンダー電流帰還アンプALX-03 x MUSES03(4) | トップページ | 旧来のコンプリMOS-FETと、近代の大電流MOS-FETとの相違点 »

2017年12月25日 (月)

アレキサンダー電流帰還アンプALX-03 x MUSES03 x MOS-FET

ようやく、MOS-FET版の公開です。

現在も入手可能なデバイスを使って構成しました。 MOS-FETらしい、清々しくも優しい音を聴かせてくれます。

Alx03mos_01

回路図と部品表は下記です。

ALX03_回路図 MUSES03_MOS.pdf

ALX03_部品表 MUSES03_MOS.pdf

 

回路図の中で緑ラインを入れた部分がMUSES03 x LAPT版との相違点です。

ドライバTR(TTC004B/TTA004B)の実装方向に気を付けてください。

TTC004B/TTA004Bの端子はTO-220サイズのTRとは逆向きになるので、型番が印字された面がヒートシンクに接するようになります。(裏返しにしてヒートシンクに付ける)

Ttc004tta004

TRの表面の印字が見えなくなるので、どちらがNPNか、PNPかを間違えないようにメモっておくとよいでしょう。

この写真のように放熱グリスは、つけた方がよりヒートシンクに熱が伝わります。 ですが、今回は大した熱ではないのでグリスなしでも問題ありません。 

 

 

今回、最終段に使用した2SK3163/2SJ555は、現在秋月電子で入手可能な大電流タイプのMOS-FETです。

この手のFETは、従来、オーディオ用にコンプリメンタリで作られていたものと違い、似たスペックのNch,Pchデバイスを組み合わせただけです。

とは言ってもソースフォロアで使用している分には、それぞれの出力波形が大きく歪むことがなく、さらにはNFBにより補正されます。 そもそも、コンプリメンタリのデバイスもNch、Pchで完全に同一な特性だった訳でもありません。 

気にするか、気にしないかは気分次第です(笑

余談ですが、DENONのUHC-MOS(Ultra High Current)と呼んでいたFETも、コンプリではないデバイスを組みあわせていましたね。現行モデルは準コンプリで、ハイサイド(ソース)側とローサイド(ドレイン)側の特性は全く違います。)

 

■入力カップリングコンデンサのバイパス

MUSES03はJFET入力のため、入力バイアス電流が無視できるほど小さくカップリングコンデンサを外すことができます。C0をつけずに、リード線などでC0部の両端をショートさせます。

Alx_025

入力のカップリングコンデンサは、DCを遮断する役目をはたしますが、直接信号が通るため、音への影響力もそれなりにあります。一般にはフィルムコンデンサが歪が少なくて良いとされます。しかし別の種類のフィルムコンデンサへ変えるとやはり音が変わるのがわかります。ということで、音への影響を根本からなくすにはコンデンサ自体無い方が良いという訳です。

とは言っても、欠点もあることを憶えておかなければいけません。

入力信号にDC漏れがあった場合、それも増幅してしまいます。スピーカーにDCがかかるとコーンがセンターを中心に振幅しないので歪が増える傾向があり有害です。また、一定以上のDCが漏れるとパワーアンプの保護回路が動作して出力をカットします。

 

 

■MOS-FETソースフォロアの出力インピーダンス

2SK3163 はデータシートの順方向伝達アドミッタンスグラフから

Id=0.1Aで gm=0.9Sなので

 Zo = 1/gm = 1/0.9 = 1.1Ω です。

一方、バイポーラ(LAPT)は、

hfe=60、IC=100mA 入力インピーダンス10Ωの時の出力インピーダンスは、

 Zo=(1/ 61) x ( 20 + 60/40 x 100m) = 16.4m x (10 + 0.15) = 0.16Ω

 

リニア動作させた一般のMOS-FETは、バイポーラトランジスタと比べて出力インピーダンスが高くなってしまい、スピーカーの駆動力という意味では負けるのですが、このFETはかなり互角に近いと言えます。 

まあ、駆動力だけでは音が決まらないのがオーディオです。旧来のオーディオ用MOS-FETは、出力インピーダンスが高いにも関わらず音が良いとされましたし、今回のMOS-FETでも、まともな音がでるまでは少し苦労しました。

 

■終段MOS-FETの印象

低音域は、LAPTに比べて前面に飛び出してくるような迫力が少なく、優しく端正な音がします。ダンピングが効いて引き締まっているので量感は少々控えめです。

中高域は、各楽器がスピーカーよりも奥側に広く展開するような雰囲気があります。点音源であるかのように、フォーカスがピシっと決まってオーディオ的な面白さがあり、ついつい前のめりになって真剣に試聴してしまいました。MUSES03もそういう傾向があるので相性が良いのかもしれません。

2SK3163/2SJ555はエージングに時間がかかるようで、最初の1週間くらいは低音がスカスカです。しばらくはアイドリングを少なめにして電源を入れっぱなしにしておくと良いでしょう。その後もどっぷり・ゆったりとした音にはならず、爽やかで清涼感がある音です。

聴いた曲の中では、FourPlayのギターのクリアトーンの弦の冷たさ、緊張感にグイグイと引き込まれ鳥肌がたちます。こういう冷たさや暖かさの空気の温度感がでるアンプも面白いですね。 改めて色んな楽曲を聴き直しています。

 

往年のコンプリMOS-FETが入手できなくても、これだけの音が聴けると、んまあ、良かったなあ~ と思えてきます。
もちろん、往年の銘コンプリMOS-FETを持ってるなら、それを使って組むのもアリでしょう。その場合「R28」の抵抗値でバイアス電圧を使用するMOS-FETに合わせて下さい。 

 

 

※現在販売中のALX-03基板はすべてRev2になっています。 以前との違いは、1回路入りOPAMPが変換ソケットなしで使えるようになった部分です。

 

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パワーアンプ」カテゴリの記事

コメント

DC-Arrowの作成から、自作の面白さを思い出し、HPA-12、VFA-01と作ってきましたが、次は、ALX-03に挑戦して楽しみたいと思います。
 この記事の回路で組もうと考えているのですが、現在、スイッチサイエンスさんで頒布されている基板は、MUSE03とNJM5534の2つのオペアンプを搭載することはできるようになっているのでしょうか?
 あるいは、今後、Rev版ということでリリースされる予定でしょうか?
 基板を注文しようと思い立ったところ、入手した基板で2つ搭載できるかどうかが分かりませんでしたので、お尋ねします。
 現行の取り扱いの基板が使えるようでしたら、注文して入手次第、作り始めて楽しみたいと思います。

koji さん

いつもありがとうございます。 12月から販売再開しているものは全数Rev2基板です。

よろしくお願いいたします。

たかじんさん
どうもコメントありがとうございました。
早速、基板を注文させて頂きます。
正月休みは、工作三昧で楽しみたいと思います。

部品表には対応品としてOPA627APも載っていますがどんな違いがあるのか私感を訊きたいです。試すにしても値がはるので…

onajinn さん

鋭いご質問ありがとうございます。

終段をMOS-FETにした場合では、OPA627の方が幾分線が細身で解像感が高く感じます。一方のMUSES03は、優しい響きと音の厚みが楽しめると思います。どちらも一長一短といった感じで優劣はつけにくいです。よりMOSっぽさを求めるならOPA627です。

私が個人的に気に入ったのは、MUSES03 x LAPT です。パワフルなのに繊細さも併せ持つ楽しい音が聴けます。OPA627 x LAPTは、他の組み合わせと比べて、どこか噛み合っていない感じがしました。OPA627は気難しいのかもしれませんね。

以上、参考になれば幸いです。

kojiさん

何か分からないことがありましたら、また書込みください。

たかじん さん

チューニングレポートの一端?をうかがえて嬉しいです。
ありがとう御座います。
目下“MUSES03 x LAPT”で部品集めをしています。MOSヴァージョンはその後の楽しみですね。「MOSっぽい」は2SK134/2SJ49でずいぶん前の自作(回路はコピー)を聴いた感じと似た印象です。

たかじんさん

以前にも書き込みしましたが、VFA-01を2台作成しチャンネルデバイダーを使用してバイアンプ、バイワイヤリングで素晴らしい音を楽しんでおります。

今年の初夏あたりにALX-03を別の部屋用に作成して楽しんでおりますが、どうしてもALX-03はBTL化してみたいという思いが捨てきれず先日Rev.2基盤とアンバランスTOバランス基盤を仕入れました。
MUSES03仕様が凄く気になるのですが、最初に作ったALX-03が初期バージョンのLME49720なのでそれに合わせて作ろうと思います。

それに伴い、電源基盤RTF-01と共立のトロイダルトランスも仕入れたのですが、このトランスで2台のALX-03に電源供給しても容量的には問題ないと思うのですが、いかがでしょうか???

PS、VFA-01の2台は菅野のSP-123Wで駆動しております。
合計2Aぐらいで動いているのでトロイダルトランスも大丈夫かな?

bunta さん

2台のALX-03というのは、合計4ch分ということでしょうか?

本当は、GND引き回し問題もあるのでBTL1個(2ch分)でトランス1台。という構成をステレオ分用意する方が望ましいです。

ですが、既にVFA-01で大丈夫な配線ができていることを考えると、アイドリング電流を低めに設定して4ch分ぶら下げることも可能と思います。

onajinn さん

2SK134/2SJ49とはすごいですね。 LAPTもなかなか優れたトランジスタと思います。

たかじんさん

些細な事ですみません。回路図で部品を集めてから部品表を見て気が付きました。R20,21は2Wタイプでも十分だと思います(写真でも2W?)が、5Wタイプで音質上のメリット(実感できるような)はあるのでしょうか?

onajinn さん

2Wでも5WでもどちらでもOKです。
この程度のパワーで音質的に、影響がでるかどうかまでは分かりません。

ただ、抵抗の許容電力が小さいと熱による歪が発生するのは確かです。

アナログ回路に1608サイズのチップ抵抗を使うとあまり良くないというのもそれが原因の可能性があります。(メガヘルツオーダーの高周波的には抵抗サイズは小さい方が伸びる)

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