相補式無帰還ヘッドホンアンプの製作
詳細設計

2018 (c) S.Yoshimoto

設計方針

Spiceで検討したモデルから実際の回路を設計します。
重視した点は

です。

MOSFETの選択

相補式ソース接地増幅回路に用いるNchMOSFETとPchMOSFETには

小信号用MOSFETを選びます。

今回は東芝製のNch・PchデュアルMOSFET SSM6L35FU を選びました。
SSM6L35FUは広帯域・アナログスイッチ用のデュアルMOSFETです。
特性が揃ったNchMOSFETとPchMOSFETが1チップ上に作り込まれています。
同一チップ上なので同じ温度にて動作しますし、特性も広帯域小信号増幅に適しています。

アンプ部の設計

信号の通過する抵抗器は1/2W型の大型抵抗器を用います。
ソース側バイパスコンデンサ、カップリングコンデンサ、電源平滑コンデンサは1000uF以上の大容量コンデンサを用います。
出力に挿入されている10uHのコイルはエミッタフォロワの発振防止用です。
左右各chの電圧増幅部と出力エミッタフォロワ部に+−15Vの3端子安定化電源を計6電源を設けました。
各部品の定数と定格を整えた回路が下図です。

保護回路と電源

保護回路は電源ON時の約十秒間と電源OFF時に電源電圧が12V以下に低下した時にリレーによりヘッドホンを切り離し、保護します。
3端子安定化電源は+-15Vを出力エミッタフォロワ部に供給します。
整流直後の平滑コンデンサには6800uFの大容量コンデンサを用います。

プリント基板の設計

Nch・PchデュアルMOSFET SSM6L35FUやヘッドホン端子が表面実装部品の為、プリント基板を設計します。
アンプ回路、音量調節ボリューム、ヘッドホン端子、電源回路、保護回路等殆ど全てを1枚の基板に搭載しました。
設計にはプリント基板設計ソフト DESIGNSPARKを用いました。

ヘッドホンアンプ全体

ヘッドホンアンプ基板を中心としたアンプ全体は下記の構成となります。
CONN1は入力用RCAピンジャックに接続します。
CONN2はAC15V 0.5A X 2の電源トランスに接続します。
CONN3に繋がれているLEDは電源表示用です。

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