ディスクリート 回路。 ディスクリートDCアンプを作る

ディスクリートDCアンプを作る

ディスクリート 回路

> 現在のアナログオーディオ回路技術では、最高のオペアンプの性能が最高のディスクリート回路を超えている これは間違いです。 例えば、「MCカートリッジ用ヘッドアンプ」を作る場合、重要なのは入力換算雑音。 それに対してディスクリート素子(FET) (40円) では、ドレイン電流1mAの動作で、最も低雑音のオペアンプとほぼ同等です。 これを複数並列動作させることはMCカートリッジの負荷としては全く問題なく、仮に10個並列なら雑音の少なさは、オペアンプの限界を約10dB上回ります。 さて、DA変換機器の場合については、 「ディスクリート素子を使っています」をうたい文句にしていますが、技術が低ければ、うたい文句とはうらはらに、性能が伴いません。 歪率に関しては、高い周波数成分を含むパルスに対する素直な応答を重視し、負帰還を抑えめに設計する良心的な設計では0. しかし後述のセトリングタイムを考えると適した設計となることがあります。 セトリングタイムは、デジタルの値が変化したとき、アナログの値が適切な値の近傍に収束する時間です。 この性能については、いわゆる「超低雑音、超低歪率オペアンプ」が必ずしも優れているわけではありません。 そして、セトリングタイムは、DA変換の機器の音質、性能にとても重要な要素です。 低歪率を得るために高帰還を掛けるオペアンプの場合には、リンギングが収束しにくく、収束を早めれば、周波数特性が落ちることになります。 出力段のアンプ部は、DA変換素子の出す信号で駆動されています。 セトリングタイムは、実は後段の回路ではなく、DA変換素子と後段の回路の組み合わせで考えなくてはなりません。 正弦波のときにはあまり目立たないのでカタログでは分かりにくいものです。 もっとも、重要な要素ではあっても、聴き分けられるかどうかとなると、私は自信を持てません。 専門的すぎて分かりにくいかと思います。 ごめんなさい。 ところで、回路自作が大好きな老人ですが、DACは、実は市販品を使っています。 前述のように大切なポイントは抑えていますが、部品を集めて作るととても効果になるだけでなく、高い周波数を扱い、早い応答が欲しいため、基板設計がとてもめんどくさくなるためです。 ASUS Xonar サウンドカードは私も使っています。 USB接続ではなく、PCI接続なので、応答が速く、ウィルスチェックソフトが同時に動いても息をついたりしません。 一般的に内蔵の方がノイズに弱いと言われていますが、完全なシールドがされているため、ノイズは僅少です。 性能の違いは、オペアンプかディスクリートかではなく、DA変換素子の方がずっと大きな影響です。 この素子は、新しい方が優れています。 32ビットまで対応しているというものは、実力は24ビットとほぼ同等。 それ以上分解能をあげても、熱雑音以下の問題となるため無意味です。 (続く).

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ディスクリート構成のメリット

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Discrete DC AMP LTspice で回路設計・シミュレートした回路 の 実証版です。 ( シミュレートは) この道には 諸先輩の知恵と贅を凝らした回路が 沢山ありますので 何をいまさらという感もありますので、 真っ向勝負は 避けましょう。 料理番組で言う、「冷蔵庫に残っている 物で作る、簡単レシピ」 ならぬ、 だれの部品箱にも 「ありそうな部品で作る ディスクリートDCアンプ」 です 基板改版しました。 改版内容は テレビで 「冷蔵庫に残っている食材で作る、簡単レシピ」 的 な料理番組を見ていて思うのだが 「そんなに 都合良く、食べかけのヨーグルト や 豚バラ肉が 余っているか!」 と、文句が出そうになるのですが ・ ・ ・ ・ ・ まぁ 肩肘張らずに 考えましょう。 「そうそう、うちの冷蔵庫にも たまにはあるわ〜」 と。 いつもの食材・どこでも手に入る食材 ということで。 ・ ・ ・ と、予防線を張ったところで 本題の、誰の部品箱にも 「ありそうな部品で作る ディスクリートDCアンプ」です。 こんな基板です トランジスタ 2SC1815 5本 ランクGRを使いましたが、Yでも OKかも。 トランジスタ 2SA1015 3本 ランクGRを使いましたが、Yでも OKかも。 半田付け好きの向きは不要 今回用意したお皿(基板)には、二人前(2ch分)のりますので 上記材料の2倍用意すればOK. 盛りつけ例 LTspice設計時の回路 ダブルクリックで拡大 上記が、LTspiceで高域性能を重視して設定した位相補正回路付きの全体回路です。 検討後の最終回路ではありません) 組み立て早々 電源を入れてみます。 16MHz近辺で、思いっきり発振していましたので、位相補正用コンデンサを 全て 470PFに変更しました。 発振が落ち着いたところで、DCバランスを調整します。 12Vrms 得られていますので ほぼ目標通りといえます。 8Vrmsの波形です。 45V程度得られました。 54dB と、ヘッドフォンアンプに都合の良いGain に設定してありますので、早速いつものようにトランスを介して スピーカーにつなぎ試聴。 トランス接続の参考資料は と、 音が異常に歪みっぽい。 調べて見ると、DCオフセットがズレ込んで DCがトランスに流れて、Final の トランジスタがかなり 発熱しています。 負荷open時の出力端には、DCが 0. 8V位出ていました。 このような事態が発生しますので、実験中は直接スピーカをつないではいけません) 原因は、駆動インピーダンスにありました。 DCオフセット調整時、入力はジャンパで シャントしていたのですが、 音出しの為につないだ 回路は、コンデンサ出力のライン出力端子ですから 、DC的に抵抗値は無限大です。 つまり、今回のDCアンプの回路は入力バイアスが流れますので、接続相手が特定できない場合は、入力端子は 「 DC結合してはいけない」 というのが結論です。 つまりコンデンサ結合して前段の影響を受けないようにします。 さて、入力がオープン時(コンデンサ結合時)には、今度は DCバランスが取れません。 これは差動トランジスタのベース接地抵抗の差が大きいからです。 これで、バランス調整は出来る範囲になります。 入力インピーダンスが ちょっと 低目ですが HP. amp等に使う分には問題ありません。 再度、トランス接続で 出力を確認します。 24Vですから 192mWの出力が得られています。 トランジスタのバラツキ吸収用ですので あまり小さくしない方が良いでしょう。 基板上には、パターンを用意していないので、基板外で附加します。 1uF〜0. 22uF 位を 入れます。 1uF ) 修正版 回路図 おやっと思うような柔らかな音です。 LME49600は 「ビシッと」 ダンピングの効いた安心できる音ですが、 たまには 「ハンナリした」 このアンプのような音も、また 佳いのです。 さて、 回路図を眺めていた方は、入力部にあるコネクタにお気づきでしょうか。 この部分です コネクタピンに割り振られた信号名をみて、 「あぁ、そっか」 と気づいた方も 多いかもしれませんが、 そうなんです 8pinオペアンプ のピン配置になっています。 ここからケーブルで、既にあるオペアンプを使った基板のオペアンプ部を この MyデスクリートDCアンプ に置き換えよう なんちゃって ことも 目論んでいるのです。 このコネクタ配線で 他の基板の オペアンプを 乗っ取れば、こちらの基板にある 電源コネクタや 入出力コネクタは 不要になります。 基板配置図 この基板は、 に準拠しています。 基板改版しました Feb, 2012 LME49600ヘッドフォンアンプ の 前置オペアンプを ディスクリート基板に 置き換えてみました 材料の写真(1) コネクタとヘッダーピン、そしてオリジナル変換基板を 組み合わせれば、OPAの簡単置換セットができます。 材料の写真(2) これで、OPAと差し換え可能です。 LME49600基板の前置オペアンプと差し換えます サーボアンプが、LME49600基板側に付いているので DCオフセットズレは、気にしなくてOKです。 ふ〜む、 オリジナルOPAも 面白い。 c 2010-1019 Mi-Take.

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> 現在のアナログオーディオ回路技術では、最高のオペアンプの性能が最高のディスクリート回路を超えている これは間違いです。 例えば、「MCカートリッジ用ヘッドアンプ」を作る場合、重要なのは入力換算雑音。 それに対してディスクリート素子(FET) (40円) では、ドレイン電流1mAの動作で、最も低雑音のオペアンプとほぼ同等です。 これを複数並列動作させることはMCカートリッジの負荷としては全く問題なく、仮に10個並列なら雑音の少なさは、オペアンプの限界を約10dB上回ります。 さて、DA変換機器の場合については、 「ディスクリート素子を使っています」をうたい文句にしていますが、技術が低ければ、うたい文句とはうらはらに、性能が伴いません。 歪率に関しては、高い周波数成分を含むパルスに対する素直な応答を重視し、負帰還を抑えめに設計する良心的な設計では0. しかし後述のセトリングタイムを考えると適した設計となることがあります。 セトリングタイムは、デジタルの値が変化したとき、アナログの値が適切な値の近傍に収束する時間です。 この性能については、いわゆる「超低雑音、超低歪率オペアンプ」が必ずしも優れているわけではありません。 そして、セトリングタイムは、DA変換の機器の音質、性能にとても重要な要素です。 低歪率を得るために高帰還を掛けるオペアンプの場合には、リンギングが収束しにくく、収束を早めれば、周波数特性が落ちることになります。 出力段のアンプ部は、DA変換素子の出す信号で駆動されています。 セトリングタイムは、実は後段の回路ではなく、DA変換素子と後段の回路の組み合わせで考えなくてはなりません。 正弦波のときにはあまり目立たないのでカタログでは分かりにくいものです。 もっとも、重要な要素ではあっても、聴き分けられるかどうかとなると、私は自信を持てません。 専門的すぎて分かりにくいかと思います。 ごめんなさい。 ところで、回路自作が大好きな老人ですが、DACは、実は市販品を使っています。 前述のように大切なポイントは抑えていますが、部品を集めて作るととても効果になるだけでなく、高い周波数を扱い、早い応答が欲しいため、基板設計がとてもめんどくさくなるためです。 ASUS Xonar サウンドカードは私も使っています。 USB接続ではなく、PCI接続なので、応答が速く、ウィルスチェックソフトが同時に動いても息をついたりしません。 一般的に内蔵の方がノイズに弱いと言われていますが、完全なシールドがされているため、ノイズは僅少です。 性能の違いは、オペアンプかディスクリートかではなく、DA変換素子の方がずっと大きな影響です。 この素子は、新しい方が優れています。 32ビットまで対応しているというものは、実力は24ビットとほぼ同等。 それ以上分解能をあげても、熱雑音以下の問題となるため無意味です。 (続く).

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