2015/12/11

無帰還CIRCLOTRONパワーアンプの製作(5) 完全差動アンプ試作完了

DCドリフトに困っていた無帰還差動アンプですがようやくドリフトを+/-20mv程度に抑えることができました。

DC電流のルートについては全面的に見直しました。

その結果、ホットとコールド、上段と下段そして前段と後段の2種類ずつ、計8個のトランジスタが綱引きをする構成はより簡単になりました。

FDA Schematic Rev.3.1


  1. 前段はCCSのエミッタ抵抗を820Ωと大きくし、そして、バランス調整用のポット50Ωの位置を電源側に移動。
  2. 上段の高精度ウイルソン・カレント・ミラーは4石のVbeとhfeのマッチングをとらなければならないので廃止。代わりにフォールド・バック・カスコードで置き換え。
  3. 終段はアクティブなカレント・ソースで引っ張るのをやめて、同相帰還により上段から流れてきた同相電流を吸い込ませて同相成分ドリフトを抑制。
  4. 上下段の電流源の基準電圧は1個のJFET電流源に集中させた。
  5. 入力インバーテッド・ダーリントンは28MHzあたりで発振するので、入力に330Ω、ソースに10Ωを入れた。


これらの中で最も効いたのは1のポット位置です。これは正に私のチョンボ。 
50Ωと小さい抵抗がエミッタ間に入っていてこのエミッタ電圧の差がI-V変換抵抗では約190倍されるわけですから。。。自戒を込めてRev.3.1として記憶にとどめます。

それと3の同相帰還。これにより同相分が揺れなくなったので差動ドリフトにフォーカスできるようになりました。同相帰還は差動成分に関しては無関係です。

肝心なAC系はインバーテッド・ダーリントン差動によるV-I変換と終段でのI-V変換はそのままです。

そして出来たボードはこちら!
ペアは瞬間接着剤でくっつけました。
FDA Rev.3.0
Trim pot is
still in between emitters

縁の下の力持ちはトランジスタのペアマッチングです。
この回路だと4石ウイルソン・カレントミラーのようにHfeまで4個すべて合わせる必要がないので、Vbeのマッチングをペア(2個)だけでやればいいので、サンプル数が20個もあれば偏差1mVのモノが数ペアは取れました。

初段は2SK170が2個アルミ缶に入った2SK240を使いましたが、古いせいか特性が不十分だったので中身の入れ替えをしました。

このアルミ缶に入ったマッチド・ペア JFETは全く入手できないので、ダメな石をミニルーターで削り出して
別途IDssマッチングをとった2SK170を入れてエポキシ接着剤で固定しました。

この缶ケースだけでもあると重宝しますが、無理でしょうね。


それとこのプロジェクトにかまけている間、総アクセス数がようやく1万件を突破しました。これまで当ブログに訪問してくださった方々ありがとうございます。

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