もう一つの「レトロ回路」ヘッドホンアンプを作ってみました

前回制作した「昭和レトロHPA」が、思った以上に良い感じでしたので

せっかく自作ヘッドホンアンプを作るのでしたら、簡単な回路かつ性能（聴感）も良いものができないかと・・・

パーツや回路を少し現代的に改良してみました

回路規模も、前回同様「小型のブレッドボード」に収まるくらい（片チャンネル）です

回路図

今回のヘッドホンアンプ回路図です

改良点などは下記にまとめました

部品表

注：片チャンネル分の部品表です

C1	330pF	1
C2	10μF（ES)	1
C3	220μF（OSコン）※180μFでも可	1
C4、C5	100ｐF	2
C6、C7	0.1μF	2
C8	1000μF（ES）	1
パスコン	33～100μF（各電源レーン）	2
パスコン	0.1μF（各電源レーン）	2
LED	赤色（VF≒2.0V位）	1
Q1	2SK2881または2SK2880（D/Eランク）	1
Q2、Q6	2SA1015	2
Q3，Q4，Q5	2SC1815	3
R1	10KΩ	1
R2，R10，R19	1KΩ	3
R3，R4	47KΩ	2
R5	330Ω	1
R6	220Ω	1
R7	4.7KΩ	1
R8	100KΩ	1
R9	470Ω	1
R11	2.2KΩ	1
R12	270Ω	1
R13	560Ω	1
R14，R15	100Ω	2
R16	150Ω	1
R17、R18	10Ω	2
RV	2KΩ　半固定抵抗　多回転型	1

※電源部分が必要です（こちらはLR共用でOK）

• 24V　ACアダプタ/ジャック
• 2200μF/25V以上

その他必要なもの

デジタルテスター

測定に必要です、安価なものでOKです

他には・・・

• 5PINブレッドボード（あるはユニバーサル基板）
• ステレオジャック
• PINジャック
• ACアダプタ用ジャック
• 配線材
• 100円ショップのステレオイヤホン（テスト用）

組立を行うための工具

• ニッパー
• ラジオペンチ
• ピンセット
• ハンダゴテ（ハンダ付けの場合）
• ハンダ（ハンダ付けの場合）

などが必要です

参考資料：前回のHPA回路図

改良ポイント

本回路の改良点です

1. 初段にFETを使う
2. 2段目の負荷に定電流回路（能動負荷）
3. バイアス回路にトランジスタを使う
4. 終段を純コンプリ回路に変更
5. その他（現代的な部品の採用）

1：初段にFETを使う（NPNトランジスタも可）

FET（電界効果トランジスタ）は、特にDCアンプなどの近代アンプ初段に使われた部品です

アタック感のあるFETと、柔らかなトランジスタ・・・この辺は完全に好みだと思います

FETと言っても、品種により「音質」にはかなり違いがあります

現行品で入手が容易なリード品のは、イサハヤ電子の2SK2881、2SK2880でしょうか、本機はどちらも使用可能です

今回は、初段にFET2SK2881を使いました。

初段の電流が2ｍA程度あるので、ランクはDかE（GR/BL相当品）を使ってください

2：2段目の負荷に定電流回路（能動負荷）

2段目のPNPトランジスタ（2SA1015）の負荷に定電流回路を使いました

メリットはこんなところです・・・

• エミッタ抵抗が不要（2段目のゲイン増加）
• エミッタ抵抗のバイパスコンデンサーが不要（安定性向上）
• コレクタ抵抗が大幅増加（2段目のゲイン増加）

ヘッドホンアンプとしての電圧利得は、2段目で有り余るほど稼いでいますので、初段で利得があまり無い素子（K30やK246）などを使っても、十分実用になります

3：バイアス回路にトランジスタを使う

バイアス回路をダイオードからトランジスタに変更しました

最終段のトランジスタのエミッタ抵抗を「10Ω→0.47Ω」などにしたい場合、熱暴走を防ぐため、バイアス回路を終段の石に「熱結合」する必要があります。

その場合には、フルモールドタイプ（2SC3423など）トランジスタを使えば、終段の石に熱結合し易くなります

今回の回路は（TC015/TTA008）エミッタ抵抗が、10Ωですから、熱結合は不要です

4：終段を純コンプリ回路に変更

終段回路を「コンプリペア」を使った「純コンプリメンタリー」回路にしました

前回のレトロな味の一つ「準コン」回路ですが、安定性や歪特性などは、コンプリペアを使った「純コン」回路に劣ってしまいます

レトロ作品ではなく、普通に実用性のある「ディスクリート・ヘッドホンアンプ」としての回路に変更しました

5：その他（現代的な部品の採用）

現代の高性能部品を一部で使いました

C3（初段のエミッタ抵抗バイパスコンデンサー）をOSコンにしてみました

OSコン（有機高分子系コンデンサー）は、他の場所に使うと「クセ」が気になる場合もありますが、今回は良い感じです（220μFが入手できなかったので、180μFです）

他にも「薄膜高分子積層コンデンサー（ＰＭＬＣＡＰ）」（面実装品）などは、無極性で10μF以上の容量があります、入力コンデンサーや、出力コンデンサーにパラに入れるなど、使えそうです

セラミックコンデンサーも、C0品、C0G品などはオーディオ分野でも使えそうです

セラコンの件は、ca3080さんのページ「通電してみんべ」で教えていただきました、他にも色々と「音関連」の面白いアイデアをお持ちです

こちら、コンデンサの記事で書かれています

ブレッドボードで試作しました

今回も、ブレッドボードを使って試作機を作りました

片チャンネル分です、ステレオ再生には2組必要です

電源は上下2系統ありますが、普通に分岐した配線をつないで大丈夫でした

配線図に電源のケミコンは入ってませんが、2200μF位の容量を入れてやればOKです

この辺は好みですね、容量を増やすもよし、減らすもよしです

試作では、長いタイプのブレッドボードを使い、手前側にケミコンを入れています

大きな容量のコンデンサーは少々離れていても効くので、電源部分だけ別基板にするのが、スマートでしょうか

制作のポイント

今回の制作で注意したポイントをまとめました

FETとトランジスタのピン配列

FETとトランジスタのピン配列（足の配列）が違います

文字面からみて

• トランジスタ（E・C・B）
• FET（S・G・D）

機能的な対応は「E=S」・「C=D」・「B=G」です

※足をひねってしまう方法もあります

LED

定電流源の基準電圧にLEDを使っています

LEDは「VF≒2Vくらい」のものを使います、具体的には、赤系、橙系のLEDです

青、白、高輝度などはVF≒3.3Vくらいありますので、2段目の電流が増えてしまいます、シュミュレーション上では、5～6ｍA位に増加します

問題はなさそう（シュミュレーション上ではOK）ですが、実際に試してはいません

測定と調整

回路が組み上がりましたら、測定と調整をします

「出力コンデンサーのトランジスタ側」とGND間の電圧を測ります

配線図の「27レーン」と電源の「マイナス」間の電圧です

（写真では17レーン）

大体12V前後であればOKです

もし、0Vや24V近くの場合は、どこか配線が間違っています

「出力コンデンサーのHP側」とGND間の電圧を測ります

配線図の「29レーン」と「電源マイナス」間の電圧を測ります

（写真では15レーンです）

ここは、必ず0V（5ｍV以下）である必要があります

ここに、直流電圧が出ていると、最悪ヘッドホンが焼けます

※出力コンデンサーがあるので、直流漏れは無いと思いますが、配線ミスや部品不良の可能性もあります、必ずチェックしましょう

終段の電流を調整する

配線図の「27レーン」と「29レーン」間（10Ω両端の電圧）を測定します

RVを回し約200ｍV前後に調整します

（写真では、17-19レーン間の電圧です）

200ｍV＝20mAのアイドリング電流が流れるようにします

多すぎると、発熱が多くなります、少ないと歪みが増えます

※調整できない場合、または異常に電流が多い（100ｍA＝1V近くある）場合などは、配線ミスの可能性があります

しばらく、様子をみて終段のトランジスタの温度を見ます

正常なら、20mA程度のアイドリング電流では、触れないほど熱くならないはずです

100円イヤホンを接続して視聴してみる

入力をつないで、電源を入れて、100円ショップなどのイヤホン（最悪、壊れても良いもの）で視聴して、正常に聞こえるならOKです

波形等を測定してみました

100KHｚの矩形波（方形波）です

オーバーシュートなどもなく、良好です

簡易ネットワークアナライザー（ゲインと位相）

0ｄBで位相は97度位です

制作後記

差動回路を使わない、EE帰還タイプのヘッドホンアンプを2台作ったわけですが

どちらもオペアンプなどを使ったものより「音が素直」な気がします

確かに、オペアンプに比べて「歪率」などは足元にも及びませんが、実際に音楽を聞いてみると、「人の好みは数値だけではない」と実感します

今のところ、ブレッドボードに組んだ「バラック状態」ですが、基板を起こしてケースに入れたいと思うこの頃です

ご興味があれば、ぜひお試しください