なぜシングルエンドクラスAアンプなのか

シングルエンドのクラスAアンプは、ソリッドステートシングルエンド出力に関してはおそらく最良の例の1つです。一方、受動負荷は、この場合のように変圧器、抵抗器、または増幅器、および電流シンクである可能性があります。ここでは、直線性の高い安価な電流シンクを使用しました。これは、このプロジェクトに適しています。

多くの電気技師にとって、1：1の変圧器またはインダクターの使用を推奨していることがよくあります。ただし、両方のコンポーネントが非常に高価で高精度が必要なため、このプロセスは避けます。そうしないと、音質の低下に逆効果になる可能性があります。音質の低下は、主に非線形で周波数に依存するためです。

この実験では、基本的な回路である60ワットのパワーアンプを使用し、クラスAで適切に動作するように変更する機能を備えています。多くの人がこのアプローチを試してアンプを構築し、その結果がポジティブであることがわかったのは私の知る限りです。

+/-デュアル電源の使用

さらに、+ /-20ボルトの電源を使用しました。それは、調整、従来型、または静電容量乗算器を適用することのいずれかであり、さらにクリッピングの前に、約22ワットの能力を備えている必要があります。したがって、アンプが熱くなる可能性が高いため、より大きなヒートシンクを使用することをお勧めします。

アンプを構築する以前の実験では、3Aの静止電流を適用しました。ここでは、ワットの消費を減らす目的で、2.6Aに減らしました。しかし、それでも各アンプから少なくとも110Wを解放します。

熱伝達はこのアンプの構築に直面しなければならない最大の課題の1つであるため、大きなプラスチックケースデバイスまたはTO-3トランジスタのいずれかを使用することを強くお勧めします。また、個々のトランジスタに個別の散逸を使用することをお勧めします。これにより、低熱抵抗の生成が可能になります。

この開発にはもっと大きなトランジスタを使用することもできますが、それは高価になります。したがって、ポケットを考慮すると、常に2つの並列トランジスタを使用することをお勧めします。品質は維持されますが、大きなトランジスタに比べて安価です。

“5ボルト電源回路 ”

以下は、システムの構築に役立つ単純な20ワットのアンプ回路の回路図です。

回路図

20WクラスAアンプ回路

この図に示されているシンクは、出力ステージと同様の概念に基づいて構築されています。 4x1オーム1W抵抗[0.25オーム]が並列に配置されています。ただし、電流はベース-エミッタ間電圧BC549によって決定されるため、実験が必要になる場合があります。回路が機能する方法で、BC549は抵抗から過剰なベース電流をフェッチします。抵抗の両端の電圧が0.65Vを超えると、トランジスタが起動し、さらにバランスを調整します。さらに、1Kトリムポットを使用してDCオフセットを設定し、LTPを管理することもできます。

最適な電流

理想的には、クラスAアンプは、スピーカーのピーク電流よりも110％多い動作電流を維持する必要があります。したがって、インピーダンスが8オームで電流が+/- 22Vのスピーカーの場合、スピーカーの最大電流は次のようになります。

I = V / R = 22/8 = 2.75A。

上記の計算は、出力中の電流の損失を示すものではありません。回路の出力で3ボルトの損失が発生することは間違いありません。これは、エミッタまたはドライバ抵抗の損失と出力デバイスの損失に基づいています。

したがって、最大電圧は2.375A @ 8ohms = 19Vピークです。ここで、ファッジファクターを110％に追加すると、動作電流は2.6125A（約2.6A）になり、これに続いて、出力電力は22.5Wになります。

ただし、–veの供給は一定ですが、+ veは利用可能な定常電流とは異なることに注意することが重要です。信号が大きい場合、上側のトランジスタがオンになると電流が2倍になり、負のピークの場合はゼロになります。この状況は、クラスAアンプ[シングルエンド]でよく発生し、電源の設計が複雑になります。

静止電流を調整する

電流検出抵抗が最適以上の場合は、BC549のベースにトリムポットとワイパーを使用して正確な電流を流すことができます。ただし、センス抵抗と高ソースを生成する抵抗、たとえば電源抵抗との間の距離を維持するように注意してください。安全な距離を維持しないと、アンプが熱くなると電流が低下します。

ワイパーは-35Vの供給ラインに巻かれているので、トリムポットを使用するときは注意してください。ここでの間違った動きは、トリムポットを損傷する可能性があります。したがって、出力デバイスのコレクターにあるワイパーから開始します。必要な設定に達するまで、電流をゆっくりと増やします。代わりにマルチターンポットを使用することもできます。これが最適です。

次の図は、提案された20ワットの増幅器回路の電流シンク変数の作成を示しています。

可変電流源

図のように1K抵抗を使用すると、ポットが開回路になった場合でも無限の電流が流れないようにすることができます。また、ヒートシンク全体の温度を安定させるために、[時々10分以上]の時間を与える必要があります。ただし、ヒートシンクが大きいほど熱質量が大きくなり、時間がかかるため、動作温度に達するまでの時間はヒートシンクのサイズによって異なる場合があります。

ヒートシンクは、クラスA設計で最も重要なコンポーネントの1つです。したがって、0.5°C /ワット未満の熱定格を持つシンクを使用する必要があります。消費電力が約110Wの静止状態で、上記の仕様のヒートシンクの温度が55°C上昇し、トランジスタが80°Cで高温になる状況を考えてみます。 0.25°Cの熱定格を使用できますが、発生する熱にはあまり影響しません。

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