金田式完対UHC-MOS-FETパワーアンプ
2005/01/09

電源部

２ＳＫ２５５４の選別
　出力段のＦＥＴは自分で選別することにして，通信販売で２０個ある会社から購入しました。選別は別冊に書いてあるような 方法ではなく，少しばかり精度が出ることを考えました。これから作ろうという方があれば参考にしてください。

放熱板
　放熱用のヒートシンクはパイオニアのジャンクのアンプから引き剥がしてきた物を使いました。
　手元にあったもので代用したので思うようにはなりませんが，製作記事のようにシャーシ内部に入れるよりは，放熱効果 が上がり少しはましかと思います。

放熱板とMOS-FETの熱結合
　ヒートシンクとＭＯＳ−ＦＥＴの熱結合はなかなか難しくタカチのケースの上蓋に穴を開けてその穴から直接ヒートシンクに 取り付けました。ヒートシンクへトランジスターをビスで止めるのがやっかいでした。ホ−ムセンターで売っている タップを購入しヒートシンクに直接ネジを切り込み取り付けました。したがって裏側にビスはありません。このようにすると 後の作業性が格段に上がります。
　サーミスターはエポキシ樹脂で固定しました。表面側はエポキシが薄くサーミスターが直接見えます。したがって，外気に 触れる面積が多いので熱結合の完全を期すのなら，もう一度上からエポキシを流したほうが良いかもしれません。

基板の実装状態
　ＭＪの製作記事では上下にＦＥＴを並べているため蛇の目基板に邪魔されてＦＥＴとサーミスターが見えませんが，ＭＯＳ −ＦＥＴと基板の接続はこのようにするとＦＥＴの配線の長さも均等にできます。ＭＯＳ−ＦＥＴの実装も製作記事とは違い ますが，この方がハンダ付けも，後の確認作業も簡単になります。
　また奥に見えるスケルトン抵抗はＭＦＢ回路を形成する一部です。配線をできるだけ短くするためと基板の裏へのアクセスが 簡単になるようにするため，この部分のみ基板に付けないで空中配線にしました。が，見た目良くないですネ。
　パワー段電源の＋−３９Ｖラインへは心配性なもんで，とりあえずヒューズを挿入しています。(~_~;)

アンプ基板
　電流遮断型の保護用回路を除いて，まったくのオリジナルどおりなので説明の必要はないですネ。
　なお，別冊の回路図は，初段カスコードのエミッタ-側の電圧が８Ω仕様と４Ω仕様では違っています。たぶん チェナーダイオードが違うのではないでしょうか。８Ω仕様ではＲＤ２７Ｆを使っているものと思われます。写真を見て もそんな感じです。
　ＭＪ誌のＮｏ．１６７ではＲＤ２７Ｆを使っているのでこの後ぐらいに１８Ｖに変更したのではないかと思われます。 なお，ＨＺ１８Ｃ２はパーツ屋さんから規格にないと言われてしまいました。ので，電圧値の近い代用品で逃れました。最近 では１２Ｖ位になっています。

保護回路基板
　ＤＣ検出の保護回路ですが，感度調整用のキャパシターは双信のデップマイカで容量は１０００ｐＦとしています。 この部分は保護回路の一部なので音にまったく影響はないと判断しデップマイカとしました。むろんセラミックなどでも まったく問題ないと思いますが，手元にデップマイカがあったので利用しました。

電流遮断型保護回路
　Ｎｏ．１７６で登場した電流遮断型の保護回路を追加しましたが，ニッコームには指定された抵抗値がなかったため 近い値の物で代用しました。２ＳＡ１４００は金田式ではほとんど見かけませんが，ここは耐圧の高い物が必要なため 今回登場したのでしょう。
　この回路を追加したので基板は少々大きくなりカットせずにそのまま使いました。

　この図は出力段の保護回路です。別冊では2SD756のコレクタを2SK214のゲートに接続して電流制限型の保護回路を形成 していますが，今回はこの回路常数そのままで電流遮断型保護回路に接続しました。
　この回路は2SD756のベース・エミッタ-間の電圧が，計算では約0.3Vになっています。B・E間電圧が0.6Vを超えると コレクター電流が流れるトランジスターの特性を利用した保護回路です。
　この常数のままで計算すると，常時の場合つまり出力電圧０Vのときに2SK2554のアイドリング電流が３Ａを超えると 2SD756のB・E間電圧が0.6Vを超えるので保護回路が働くことになりそうです。また，出力電圧が電源電圧に張り付いた ときには６Ａで動作します。

　常時のアイドリング電流は200mA設定なので設定値の３Ａはちょっと大きいように思え動作電流をもっと少なくしたいと ころですがままなりません。62kΩと510Ωの分圧比を変えれば良さそうですが，仮にこの比を変えて１Ａぐらいで動作す るように設定すると出力端子の電圧が−電源に振れたとき上側の2SD756のＢ・Ｅ間電圧が0.6Vを超えてしまい保護回路 が動作しそうでうまく行きません。下側の2SD756も出力電圧が＋電源に近づくと同様になります
　また，2SK2554のソース抵抗値を上げることでも動作電流を下げることができますが，この抵抗は音質的な理由からこの 値にしてあるので変更することができません。

　出力電圧が電源電圧に張り付いた時には８Ωスピーカー(直流抵抗はそれよりも少なくて６．２Ω位とされています)では 約６Ａ位の電流が流れるのでやっと動作することになりますが，そのときＳＰが消費する電力は１００Ｗをはるかに超える ので，私のスピーカの許容損失は高々２５Ｗ位ですからお亡くなりになってしまいそうです。もちろんこのような状態では Ｖｏ監視用の回路が働き保護可能ですが(~_~;)
　感度を鈍らせるのは４Ωスピーカー用の常数を使えばいいので簡単にできそうですが，これ以上感度を上げるのは 簡単にできそうに有りません。

ＭＦＢのボリューム
ＭＦＢのボリュームは近所の電気パーツ屋さんで2連１ｋΩをたまたま見つけたのでこれを使ってみました。なお， シャーシ内に収めたので開けないと調整できませんが，そうそういじることもないので不便はありません。
　ＭＦＢの回路常数は８ΩＳＰ用にしてあります。６０４Ｅに合わせるには電流帰還用の０．６８オームを 倍にすればＯＫでしょうが，今のままでも電流帰還の効きがちょっと悪いだけと思うのでそのままにしておきます。

　左にあるＳＷは２段目以降を生かすためにと思い付けています。今のままでも不便がないので使わないままになって います。
　このＳＷも使い終わったときに切り忘れると，今度電源を入れたときびっくりすることになりそうでうまくあり ません。付けることになればリレーを使った回路を考えることになりそうです。

アイドリング電流測定

時間min	0	.5	1	2	3	4	5	6	7	8	9
電流ｍＡ	264	214	206	213	216	220	217	216	222	216	214
時間min	10	12	14	16	18	20	25	30	40	50	60
電流ｍＡ	218	209	210	214	210	202	202	201	203	198	206

　このアンプのアイドリング電流の変化は気になるところですが，上の表のとおりかなり安定なようです。測定はUHC-MOSの ソース側に入っている０．１Ωの電圧降下で測りました。ＳＷ−ＯＮ直後に多少多めに流れますが，１分ほどの短い時間で 落ち着いてきます。測定したのが冬場ですので夏場になるとこの電流は減ってくると思います。
　1分を過ぎると上昇しているところもありますが，１時間以上稼動したところも測定してみてほとんど変化がないので このままで大丈夫なように思います。なお，安定期の電流は，夏場の暑い時期には周囲温度が上がるためもっと増えるか もしれません。夏になってもう一度測定してみようと思います。