E182CC全段定電流直結シングルアンプ 構想その2

前回の記事で定電流回路の高耐圧トランジスタを使うことにしましたが、見直しが必要です。

出力段の定電流回路は20mAですが、使おうとしているトランジスタのhFEはおよそ50。つまりベース電流が0.4mA必要です。しかしベース側にはB電源から220kΩ経由でおよそ1mAしか供給していませんので、安定性に不安が残ります。また、20mAの電流のうち0.4mAがベースから供給される訳ですから、コレクタ側は19.6mAの定電流となります。ほんの2%ですが、あまりいい気持ちはしません。

一つの解決策は、もっとhFEの大きい高耐圧トランジスタを使うことです。しかし、この手のトランジスタは大抵、内部でダーリントン接続されており、かつB-E間に抵抗が挟まっていますので、小電流には使えません。つまり、出力段はOKですが、初段には使えないということです。ディスクリートでダーリントンにする、という手もなくはないですが、正直面倒。

そこで、前回の記事で使えないのではないかと書いたMOS-FETです。前回の記事ではG-S間電圧が3~4Vになるので初段に使えない、と書きましたが、D-S間電圧が正であれば問題ないようです。つまり、ソース: 1.24V, ゲート: 約5Vの場合でも、ドレインが1.24V以上あればよさげ。今回の初段カソード電位は2.6Vですので、余裕であります。

また、定電流回路にMOS-FETを利用した場合の二つ目のメリットとして、ゲート電流がほぼゼロなのでドレイン電流とソース電流がほぼ等しくなります。デメリットとしては、発振防止のためのゲート抵抗が必要なことですが、これはまあ抵抗一本で済むことですので気にしない方向で。

さらにもう一つ別の手段として、ベース電流を供給する側の回路にガッツリ電流を流してしまうという方法があります。4mAも流せば0.4mA持って行かれても1割ですので、まあ問題ないでしょう。しかしこうなると電圧をドロップさせる抵抗やシャント・レギュレータの電力損失が大きくなります。また、電源トランスが供給できる電流がDC 50mAですので、ここで4mAも使うと明らかに定格オーバーです。素直にMOS-FETで行きましょう。

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