【にわかAVマニアの歪率】フル差動ヘッドホンアンプ、歪率悪くて困る

今回は回路の話題です．いや今回も．

近頃の当ブログで、本気ADCを作ったり、1kHzBPFを作ったり、ヘッドホンの差動改造をしたり、いろんな物を製作をしてきました．これらはフル差動ヘッドホンアンプを作るための環境づくりでした．

↓それで最終目的であるヘッドホンアンプの試作基板を火入れしてるところ．

差動IN－差動OUTのディスクリートです．

↓回路はFET差動→ダイヤモンドSEPPです．（クリックで拡大）

最大出力2Vppで32Ω負荷を駆動（約60mApp）したいのが目標．

回路は誰がやっても同じような結線になるので、ネット検索するとほぼ同じ事をやってる製作記事がポコポコ出てきます．

差動FET１発で25dBぐらい増幅し、NFBでclosed gain 0dBにしてあるので、NFB量は25dBってことになってます．

32Ω負荷に2Vppですから約60mApp流れますが、2N3904／2N3906にはキツいかも．

というわけで歪率を測ったら、、、すごく悪い．

↓無負荷で２次高調波が-30dBは悪すぎる．＠1Vpp

↓32Ω負荷で２次高調波が-10dBになっちゃった、すごく悪い．＠1Vpp

スペクトラムで観測すると腰を抜かすほど酷い歪率だけど、サイン波をオシロで観測しても目では判別できません．

そこで三角波で観測すると歪が見えてきます．

↓無負荷ではわかりません．

↓32Ω負荷1Vppだと、少しだけ曲がって見えるようになります．

FET差動→ダイヤモンドSEPP構成の回路はネットの製作ブログが多数あれど、歪率を検証してる人を見かけません．「温かみのある音」とか書いてあったりするけれど、そうゆうのは若さゆえの過ちじゃないかな？

回路で何が起きているのかを誌的に表現してみるなり・・・

各部の波形を観測すると、NFBはそれなりに頑張ってるみたい．出力波形が曲がってるのをFETのドレイン電圧が逆向きに補正してる様が見て取れる．でも、いかんせんNFB 25dBでは歪率を40dBとかに追い詰めるには弱いんだろうなぁ．

open gain 40dBぐらいあるとNFBの頑張りがもっと効くかもと思うんだが、FET１発で40dBを出すにはドレインは抵抗じゃなくてカレントミラーにしなくちゃいけないかなぁ、めんどいかも．

ヘッドホンのインピーが32Ωってのはそこそこ低い．2N3904／2N3906なんつう小信号Trで駆動するのはギリギリで、しわ寄せで歪が悪化してるかんじ．

32Ω負荷を駆動するのだから終段のエミッタ抵抗を10Ωとかにはしたくないので１Ωぐらいにしたい．だとすると終段のバイアス電流はVR調整にしないとキツいかなぁ．めんどい．

小信号Trゆえ終段バイアス電流は30mAにとどめておきたい．歪率のため60mAとか流したいけど、2N3904／2N3906の電力が足りない．大きなTrは使いたくないし、放熱器も嫌．

終段の前段のドライブ能力は足りてると思う．

無負荷ですら歪率が悪いのは差動FETの生の性能だろうが、NFBが浅すぎて救済できてない．

などと考えると、小信号デバイスでシンプルなディスクリート回路で低歪率なヘッドホンアンプを作るのはいろいろと行き詰まってる気がします．オーディオパワーアンプに近い回路にしないと先が見えない．

たぶん撤退．

かしこ