【自作】ミニM-22の自作? 【1回目】

2022/05/20

A級 アンプ 自作アンプ 電子工作

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前回の投稿からかなり期間が空いてしまいました・・・
5月連休にロングツーリングがありましたのでバイクと体の準備をしておりました。
連休が明けようやく余裕がてきたと思いきや家庭の事情で多忙に😂
今後も家庭の事情で更新頻度が落ちそうです。

 さてさて、前置きが長くなりましたが本ブログ初の自作アンプです!
これまで複数のアンプのOHやメンテを行ってきましたが、そうなるとやはり自作したくなるのがエンジニアのサガというものです。
 
やはりここでもこの世界にのめりこむきっかけとなったM-22を題材にし自作アンプに挑んでみます!

目標スペック:A級動作1WのDCアンプ、見た目は出来る限りM-22に寄せる、OPアンプは使用しない、差動1段+エミッタ接地+SEPP一段、DC保護あり

スペックがざっくりかつかなりシンプルな構成ですが素人ですのでこれくらいにしておきます・・・
今回は初回ということですので電源スペックの検討と終段の設計を行います。

それではいってみよ~

まずは終段から。

負荷をRa=6[Ω]と仮定し設計しました。Pa=1[W]のA級ですので1[W]出力時の電流$i_{max}$の半分を常に流し続ける必要があります。(アイドリング電流$i_d$)
$i_{rms}=\sqrt{\frac{Pa}{Ra}}$
であり、
$i_{max}=i_{rms}\sqrt{2}$
なので、
$i_d=\frac{i_{max}}{2}=\frac{577}{2}=289[mA]$
となります。

エミッタ抵抗Reは終段Trの熱暴走を防ぐ役割があるのですがアイドリング電流が全て損失になりますのであまり大きくしたくないです。今回は0.1[Ω]をチョイスしました。
損失はアイドリング電流と抵抗値から
$W_{Re}=R_ei_d^2=8.4[mW]$
となります。これなら大体どんな抵抗を選択しても問題ないですね♪

次にTrの決定です。後述しますが今回は終段の電源を$\pm22$[V]としましたので
コレクタ損失は最大で
$i_{d}(22-R_e*i_{d})=0.289(22-0.1*0.289)=6.3[W]$
となります。
コレクタ損失が6.3[W]以上、コレクタ電流が0.577[A]以上のお好きなTrを選択すればいいことになります。

数千個のコレクション(こちら)から適当に2SD325/2SB511を選択しました!


次に電源のスペックです。
前述の電流と同様に必要な電源電圧は$R_a$と$P_a$より$V_{max}=\pm3.46$[V]以上が必要です。初段やエミッタ段用にいくらかマージンが必要で初段を12[V]としたいのでそれ以上の電源トランスが必要です。手に入ったのがこちら。(在庫少ないみたいです)
30[V] 1[A]
我ら豊澄のトランスです!
15[V]端子をGNDとして使用し±15[Vrms]取れます。平滑すると22[V]となりますので終段の電圧を22[V]と先述しました。(回路図中の15[V]は実効値です。22[V]が正しいです)

以上で終段の設計と電源スペックの検討は完了です!
次回は電源回路の設計かな?
乞うご期待!

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モノ作りが好きです。GUIアプリの作成からアナログ回路まで手当たり次第です。 アンプの修理を紹介するためにブログを始めました。 (Twitter:@TakaElc)

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