Chumoyアンプの電源変更

2004年にchumoyアンプを作り記事にしていた（https://www.minor-audio.com/bibou/amp/headphone_amp2004.html）のですが、動作面で問題を抱えたままでした。一昨年くらいに電源を変更して安定に動作するものを作っていたのですが、狭い基板に部品が納まらず見映えがしないので記事にしないままになっていました。最近になって、FusionPCBに基板を依頼して基板化できたので製作と特性の測定結果を紹介します。

回路図を下に示しますが、電源回路の左側にトランジスタを入れた回路を追加しています。以前のアンプが安定動作しない理由は、オペアンプに直流に近い成分が入ったときにアースの電位が中点から大きくずれてしまい、戻らなくなってしまうことでした。こうなるとオペアンプが動作しなくなり音が出ませんし、ヘッドホンに直流が流れます。入力に直流カットのコンデンサを入れるとある程度改善されるのですが、完全ではありませんでした。
この対策をするために電源の左側に回路を追加しました。この回路は、通常は動作しないのですが、アースの電位が中点から約0.3V以上ずれるとC1815或いはA1015のどちらかがONになり、電流を流して中点付近の電位に戻します。この回路を追加することで安定に動作するようになりました。


出来上がってきた基板です。



パターンは下のようになっています。


部品を載せた基板です。オペアンプはNJM2114です。比較的落ち着いが音が出るので、わりかし気に入っているものです。


ユニバーサル基板で組んだものと比較すると部品が綺麗に納まっています。ユニバーサル基板で作ったものは、電源の追加回路が表側に納まらず裏側に付けています。基板の右側の下から出ている部品がそれです。


簡単なアンプケースに押し込んでみました。


SONYのNW-ZX2に接続して聞いてみましたが、直接接続した場合との差が小さいです。今回作ったアンプの方が少し落ち着いていて雰囲気が出るような感じはありますが、大きな差はなく、実用になるもののような気がします。

ついでに、analog discoveryにFRAplusを接続したもので測定してみました。電源は9Vの乾電池で、アンプの出力にはヘッドホンを想定して33Ωの負荷抵抗を入れています。
入出力は、1Vよりも少し下まで直線関係になっています。33Ωの負荷でも十分な出力が得られることが分かります。今までは0.2〜0.3Vくらいで飽和していると思っていたので、意外と健闘していました。


歪率は、analog discoveryのノイズレベルが高いので参考程度にしかなりませんが、0.9Vくらいまで低い歪率を維持し、クリッピングポイントから歪率が跳ね上がります。


周波数特性も500kHzで-3dBとなっており、優秀な特性です。


今まで、chumoyアンプの特性はたいしたことは無いだろうと思っていたのですが、ちょっと見直しました。