Circlotron サークロトロンへの挑戦2017年03月22日 19時06分29秒

現在使っているTaylor型パワーアンプは、原理としてA級増幅しか構成することができない。そのためアイドリング電流以上の電流を供給することはできないわけではないが、なるべく避けた方が良い。

今回、Altec 416-8Bを並列接続にしたことによりインピーダンスが低くなったのでパワーアンプの電流供給能力は切実な問題として浮上してきた。
これを機会に以前から実現したいと思っていたことに挑戦することにした。サークロトロンである。この回路の詳しい説明は例えばTubeCADなどにあるので省略。
回路は実にあっけない。これで動くのかと言うほど単純である。これはオリジナルではない。範としたのは、http://www.audiodesignguide.com/にある、Hi-end Balanced Circlotron Hybrid Amplifierである。

トランスは一次が40Ω、二次が600Ωなのでこのアンプを駆動するには、低インピーダンス出力のプリアンプが必須となる。
サークロトロンは、二つの独立したフローティング電源を使うところに大きな特徴がある。今回は実験的な要素もあるので、スイッチング電源で済ますことにした。コストは1/10、スペースや重量も格段に小さくなるので、肩肘張らずに挑戦できる。

そして今回の目玉は出力段で、ここに念願のGaN素子であるGS66502Bを使う。負の温度係数を持っているので、温度補償は不要のはずである。これは実験で確認する。

おそらく来週以降に姿が見えてくるだろう。

Taylor レギュレータとGaN 発振対策2016年12月19日 11時31分57秒

今回、CREEのSiC MOSFETであるC3M0280090をそのままGaN素子であるGS66502Bに置き換えたところ、みごとに発振した。発振周波数は10MHz付近である。

このような場合、定石としてZobelであるC3とR9をいじってみたのだが、全く症状は収まらない。ゲートストッパーであるR6の値が小さすぎたのかとも思い、直列にフェライト・ビーズを入れて様子を見たのだが、これもNG.

結局あれこれ試行錯誤した結果、DN2540にゲートストッパーとしてR1=100Ωを入れたら発振は止まった。

ただし、入力電圧が14V付近までは安定するが、これを超えると発振の兆候が見えてくるので、最適値はもう少し大きなところにあるのかもしれない。

また感触として、これまで4線式でレギュレータとターゲット基板をつないでいたが、そこあたりに課題があるように思われる。シミュレーションをしてみると、GS66502Bをターゲット基板に持ってきたほうが安定するようだ。


さて、当初懸念していたのは発熱処理についてであったので、そのことに触れておく。

簡単な評価基板を作って温度の上昇具合を観察してみた。LEDを使ってゲートバイアス電圧を与え、D-S間電圧を8..5Vとすると100mA流れる。その状態で24時間様子を見る。

素子に指を触れてみるとおよそ45度程度。意外に熱くならない。エクール基板の効果だろう。これで、少なくとも850mWの損失電力までは安定動作することを確認できた。
まだ余裕がありそうなので1W程度まで大丈夫だろう。

DACレギュレータ改訂 +5V編 その32016年11月07日 22時51分39秒

同じく、5Vレギュレータも出力コンデンサについて同じ変更を行った。

DACレギュレータ改訂 +3.3V編 その32016年11月07日 22時46分47秒

その後、出力コンデンサの値がまだ不十分であるとの結論に達し、結局2.2uF(PMLCAP)と0.1uFのオイルコンと並列接続となった。

重心がぐっと低くなり、これまでの音がいかにうわずっていたかがわかる。

現在エージング開始から1週間経過。
最悪期は脱したが、いつものことながら高い方に強いクセがあって、聞くに堪えない状態。年内には落ち着くことだろう。

300Bシングル フィラメント定電流回路図2016年11月07日 22時41分28秒

定電流回路はすでに13D2ラインアンプで実績がある。制御素子にSiCMOSFETを使ったところが新しい。

R8は電流設定用の抵抗であるが、この値については実機で微調整することになるはずである。