お寺大会の半導体無帰還アンプ

無帰還アンプ製作に着手しました。

 世田谷区妙法寺で年二回六月、12月に手作りアンプの大会が催されます。
 毎回テーマを決めて、各自作品を持ち寄り発表を行います。
 2015年冬の大会の課題は、「半導体無帰還アンプ」です。

お寺大会の基本ルール
 帰還を完全に無しにて、アンプを作成することは、事実上不可能と思われます。課題の無帰還とは、ファイナルから入力段に戻すオールオーバー帰還(NFB)が無い回路を言います。
 
ルール詳細
 ・可聴帯域でオールオーバー帰還の無い半導体アンプです。
 ・局部帰還、DCサーボなどの直流帰還は可です。
 ・電圧増幅段では、二段以上に跨る負帰還は不可とします。
 ・カレントミラーは、帰還型も可とします。
 ・出力段のインバーテッドダーリントンは可とします。

 今回は可能な限りプリミティブで、小規模としました。

この負帰還だけは除けない
 トランジスタに電流が流れると、殆どが熱エネルギーに変換されます。その際、温度上昇と共にベース・エミッタ間電圧(Vb)が減少します。また、hfe(直流電流増幅率)もわずかながら上昇します。そこでエミッタを直接接地したままですと、ベースをドライブする電圧に変化がなければ、温度上昇→ベース電圧降下→ベース電流増加→コレクタ-エミッタ間電流増加→更に温度上昇の正帰還で最終的にはトランジスタの破壊に繋がります。

 この破壊に繋がる正帰還からの保護対策として、バラスト抵抗(ballast resistance)を設けることによりトランジスタのエミッタ側のRE(エミッタ抵抗)によりコレクタ電流の安定化が可能です。
 バラスト抵抗は、温度上昇時(エミッタ電流増加時)にエミッタ電圧を上げ、等価的にベース電圧も上がることにより安定動作をします。これも一つの負帰還(局部帰還)と言えます。
 回路図と照らし合せて、チェック後、音出しを行いました。
 
 肝心な音は・・・・
 流石シングルなので、歪が酷いです。
 改善方法が有るか検討してみます。

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頑張ってください!

こんばんは!
今度の15年冬の大会のお題は”半導体無帰還アンプなんですね!
自分は全然半導体アンプを設計できるスキルは無いので指をくわえてみているだけですが、都合が付けば参加してみたいです!

Re: 頑張ってください!

コメント有難うございます。

 応援有難うございます、凄く難しい課題なんです。
 半導体無帰還で、音が良いか否かのコンペなので、
私は、オリンピック精神で参加するのみです。

 音の良い無帰還アンプの作製会が秋に有りますので、
是非、参加されると良いと思います。