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スマホ用アンプ3

電子回路

先日回路がざっと決まったのでプリント基板の設計に入りたかったけど、肝心な部品の入手法が見つからなかったので棚上げしていた。

既に決まっている主要部品は以下の通り

トランス:TriadMagnetics TY-146P(600Ωライントランス。手持ちがあったので)

オペアンプ:LME49720(手持ちがあったので)

電源:Straberry Linuxの5V入力±12V絶縁電源(±5V電源を組むより小さくなりそうだったので)

抵抗とコンデンサは手持ちから適当に

 

それは温度補償用の抵抗。今回のアンプはトランスの巻き線抵抗による電圧降下を打ち消して、低域特性や歪みを改善する回路です。巻き線抵抗の電圧降下を正確に検出する必要があります。上記TY-146Pの直流抵抗は実測17.2Ω(1-2ピン間)、18.8Ω(3-4ピン間)2ピンと3ピン、6ピンと7ピンを短絡して使う。

どれぐらいのマッチングを取る必要があるかを前回の回路を修正して.step paramでR6を変えて確認。R12, R13は歪みの原因となる鉄損の簡易モデル。10Megは実測ではなく、回路図的にココに入るよと示しているだけなので、外してもSim結果に実質影響しない値を入れている。

 

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緑:0.001Ω、青:34Ω、赤:35Ω、水色35.1Ω、紫:36Ω

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巻き線抵抗との誤差が約1Ωと0.1Ω以下では低域カットオフ周波数が一桁近く異なるためできるだけ0.1Ω以下。35Ωの0.03%まで追い込みたいけど、このオーダーを可変抵抗無しにチップ抵抗付け替えで対処するのは無理だろうなぁ。

高域のピークについては後日対処する。

 

何にせよ35Ωくらいを作れてかつ、トランス巻き線抵抗と近い温度係数の抵抗を探す。E6系列だと33Ωと直列に2.7Ωを入れて2.7Ωに並列抵抗をつけて調整する感じだろう。

並列抵抗を多回転ボリュームにして、f特を見ながら調整するのが最良だがはてさて。

 

で、トランスの巻き線は銅なので+4000ppm/℃くらいの温度係数が見込まれる。

室温20℃±20℃を動作温度と設定し、その範囲内でミスマッチを1%に押さえたいとすれば1%÷20℃=500ppm/℃つまり+3500ppm/℃~+4500ppm/℃程度の33Ωと2.7Ωを入手したい。

ただ、最初はRSや秋月でさくっと見つかるかと思ったけど意外と見つからない。

KOAの抵抗だとLA73シリーズあたりが候補だが扱っている店が少ない。

digikeyで売っている特殊抵抗器カテゴリのERAV, ERASシリーズが個人が入手できる唯一の物で無かろうか?

何にせよそれを入手して続きを考えよう。

 

一応注意事項を記しておくと、上記AC特性が現実の物にするスマホ用アンプを作ろうとすると電源電圧が±100Vくらい必要だと思われます。

理由は?と言われたらオペアンプのトランス低域補償電圧出力上下限値(≒電源電圧)を考えるとそうなる。

 ±12Vだと±1V強の出力電圧を低域でも補償できるのは、本来のカットオフ周波数の一桁下ぐらいが限度でしょう。