CSPPという選択肢 ⑦

USB接続IVC－CSPPアンプの検討

熱安定性を確認

一番心配していたのがこれです。

温度補償がうまくいかないと、ここでつまずくと思ったからです。

実験はアイドル電流を60mA程度、オフセットが最小になるように半固定抵抗を調整します。ヒートシンクはつけていない状態です。

もしこれで、アイドル電流が安定しなければ、BAT85などの小電流用のショットキーバリアダイオードをJFETのバイアス用に挿入して検討しようと思います。

電源投入直後

アイドル電流はREが4.7Ωなので0.276V/4.7=52mA

真夏なのですでに温度計が36℃越えです。。。

30分後

アイドル電流は60mAとなりました。

出力のオフセット電圧も10mVを超えることはありませんでした。温度は44℃程度で安定しました。温度はこれ以上あがりそうもありません。

心配は杞憂に終わりました。良かった(^▽^)/

これなら全然大丈夫そうです。

歪率を計測

計測はWaveGeneratorで1kHzを発生させ、USB入力でDDC→ES9018k2mへ送り、差動出力を今IVCに入力。出力は計測用の差動合成アンプを通してPCのWaveSpectraへ入力し歪率を計測しました。

0dbFS＝1.7Vrms at 47Ω

計測するにあたって電流帰還抵抗を1.5kΩから1.0kΩにしました。

これにより最大出力が3Vから1.7Vへと目減りしましたが、ヘッドフォンを駆動することを考えると3Vではゲインが大きすぎます。最大でも2Vあれば十分ですのでこの値にしました。

先の温度安定性の実験でREが4.7Ω、ヒートシンクなしで思いのほか安定していたので調子に乗ってエミッタ抵抗を下げて１Ωでのデータもとってみました。

こちらの方が若干の歪率改善があるようですが負荷が47Ωでは4.7Ωと大差ありません。

作るときに出力トランジスタのヒートシンクなしにするならば4.7Ωの方が良いかもしれませんね。

回路図のまとめ

こうやって載せてみてもしっくりきません。なかなか理解しずらいところがあります。

歪率を6Ωスピーカを駆動することを想定して負荷抵抗を5.6Ωでもやってみましたが・・・結果は悲惨すぎて載せるのをやめました。（-10dbFSですでにTHD1%越え）

回路図中の電流・電圧値は実測値です。

ヘッドフォンアンプとしてはこの回路のままでうまくいきそうです。

USBヘッドフォンアンプとして作っておいても良いかなとは思いましたが、すでにES9018k2mを電圧出力で受けてCSPPバッファで駆動する作品があるので止めておきます。

次はスピーカを駆動するパワーアンプの検討を・・・と思っています。

この回路のままではさすがにスピーカーを駆動するにはいきません。

理由は単純です。終段のトランジスタを駆動するのにはベース電流が必要で、この構成だとドライブする電流が足りません。ダーリントンにすればVBEも2倍になりベース電流が少なくても駆動できるので試してみようと目論んでいます。

ただし、ちゃんと動作すれば・・・ですが・・・もしかしたら発振しまくるかもしれませんし・・・・。

でも、もしうまくいったら、CSPPパワーアンプとして常用できるように作っていこうと考えています。なんだか、わくわくしますね。CSPPにとりつかれてるのかも（笑）

懸念事項

パワーアンプをこのCSPP方式で作成するにあたって、ちょっと何とかしなくてはいけないことがあります。それは・・・電源です。なにせ4系統必要ですから・・・・

私はスイッチング電源に対してそんなに抵抗はありません。むしろ、３A程度の電流が必要となるとトランス式では重くなるし値段は馬鹿にならないしで敬遠しています。

そこで、今回電源に最初は実験用に作ったスイッチング方式の安定化電源を使ってみたのです。でも、、そうしたら、、、ノイズの嵐・・・・・

可聴域にバリバリ入ってくるノイズなのですが、それを始末する方法がわからないのです。

CSPPは対称性が優れているので、トランス電源で整流平滑しただけの非安定化電源でもハム音はしません。同相になるように接続すればキャンセルされるからです。

ところが・・・スイッチング電源だとそうはいきませんでした。

可聴域で、無信号時で-80dbぐらいのノイズが入ってきてしまいました。

それで、最初の検討では電源を電池にしてみたのでした。

電源が電池ならば当然電源からはノイズは入ってきません。

そのあと、手持ちのトランスをつかってアナログ安定化電源方式にしました。

こちらもまったくノイズは入ってきません。

ということは、やはりスイッチング式の電源が犯人・・・・なのか。

aliexpressで12V3Aを4つ注文してあるんだけどなぁ・・・・

（４つでもなんと1600円、、やすいんですよこれが）

フィルタで取り除くことができるものなのか・・・・

検討課題です。

ダメなら、素直に大型トランスをご購入ということになりそう・・・