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1 ポータブル版

メモリーオーディオプレーヤーと併用できる，ポータブル版を作りました．回路は，図1のとおりです．

**図 1:** ポータブル版の回路図
$\begin{figure}. % \end{figure}$

電池の寿命を延ばすため，できるだけ消費電流を抑えました． FET差動アンプのテール電流は，2.6mAとしました． FETを選別しなくてもよいように， FETのソースにはバランス調整用の100Ωの半固定抵抗が入っています．終段は，大パワーを出さない前提で， 2SC1815/2SA1015のコンプリメンタリ・エミッタフォロワとし，アイドル電流は3.7mAとしました．

ボリュームは，ALPSの9mmサイズ(RK097)の10kΩを使いました．門田無線で買ったので，中点クリック付きです．他の抵抗値やクリックなしが良ければ，あぼ電機にあります．ここには，Cカーブのボリュームなど，他店にないものがけっこうあります．

電池は，8.4V, 200mAHのニッケル水素充電池を使用しました．この電池の直流内部抵抗は4Ωで， 1kHzにおけるインピーダンスは約1.2Ωでした．この電池を20mA (0.1C)の定電流で放電したときの特性を，図2に示します．

**図 2:** ニッケル水素充電池の放電特性
$\includegraphics{portable/batt.ps}$

約7.5時間で電圧が7Vに下がりました． 1セルあたりの放電終止電圧を1Vとすれば，容量は148mAHとなります．

小型にするため，Olimexで両面基板を作成しましたが，これは，別の基板の空きスペースを使用したものです． 1日くらいでパターンを起こしたため，案の定，1箇所配線もれがありました．

ケースはタカチのMX2-8-13にしました．

**図 3:** ポータブル版の外観
$\begin{figure}.\hfill.\par % \end{figure}$

**図 4:** ポータブル版の内部
$\begin{figure}.\hfill.\par % \end{figure}$

1.1 シミュレーション

負荷を開放したときの，無帰還とゲインを9dBに調整した場合の周波数特性を図5に示します．

**図 5:** 帰還ありとなしの周波数特性(シミュレーション)
$\begin{figure}. % \end{figure}$

無帰還時のゲインは，19.7dB (9.7倍)です．

負荷抵抗を変化させた場合の周波数特性を図6に示します．

**図 6:** 負荷抵抗を変化させた場合の周波数特性(シミュレーション)
$\begin{figure}. % \end{figure}$

R_L = 15 Ωの低域のカットオフ周波数は，4Hz程度です．

68Ωの負荷に1V出力時の波形を図7に示します．

**図 7:** 1V出力時の波形(シミュレーション)
$\begin{figure}. % \end{figure}$

歪率は，0.451%です．

出力インピーダンスの特性を図8に示します．

**図 8:** 出力インピーダンス特性(シミュレーション)
$\begin{figure}. % \end{figure}$

中域の出力インピーダンスは，2.45Ωです．

1.2 特性

歪率および残留雑音の測定は，オーディオアナライザーMAK-6581を使い，歪率測定時には，80kHzのローパスフィルタを使用しています．

負荷開放時のゲインを9dB (2.83倍)に調整した時の特性です．総消費電流は，約19mAでした．

負荷開放時の出力電圧対歪率特性を図9に示します．

**図 9:** 負荷開放時の出力電圧対歪率特性(左：左チャネル，右：右チャネル)
$\includegraphics[scale=0.8]{portable/dist_RLinf.ps}$

負荷抵抗の違いによる出力電圧対歪率特性を図10に示します．

**図 10:** 負荷抵抗を変化させた場合の出力電圧対歪率特性
$\includegraphics[scale=0.8]{portable/vo_dist_RL.ps}$

負荷抵抗が低くなると，低レベルの歪率が顕著に悪化します．どうもアイドル電流が少なすぎるようで，この回路の場合，アイドル電流が3.7mAですから，実効値で2.6mAまでA級動作します．その時の出力電圧は，

負荷(Ω)	15	22	33	47	68
出力電圧(V)	39.2m	57.6m	86.3m	123m	178m

であり，これは歪率が0.03%時の出力電圧に相当します．

負荷抵抗の違いによる出力電力対歪率特性を図11に示します．

**図 11:** 負荷抵抗を変化させた場合の出力電力対歪率特性
$\includegraphics[scale=0.8]{portable/po_dist_RL.ps}$

実用的な最大出力は，負荷抵抗にあまり左右されず，30mW程度となりました．

負荷抵抗の違いによる周波数特性を図12に示します．

**図 12:** 負荷抵抗を変化させた場合の周波数特性
$\includegraphics[scale=0.8]{portable/freq_RL.ps}$

無帰還時のゲインは9.8倍(19.8dB)で，負帰還量は10.8dBです．

出力インピーダンスの周波数特性を図13に示します．

**図 13:** 出力インピーダンスの周波数特性
$\includegraphics[scale=0.8]{portable/Zo.ps}$

中域における出力インピーダンスは，約3Ωです．

1V出力時のクロストーク特性を図14に示します．

**図 14:** クロストーク特性
$\includegraphics[scale=0.8]{portable/crosstalk.ps}$

電源コンデンサの容量が少ないのと，デカップリング抵抗が小さいため，低域で少し漏れているようです．高域は問題ありません．

残留雑音は，帯域幅600kHzで，電池駆動時に両チャネルとも25.8 $\mu$ V，スイッチング式のACアダプタ(12V, 1A小型)使用時で46.5 $\mu$ Vでした．

68Ωを負荷にしたときの方形波応答を，図15に示します．

**図 15:** 方形波応答(左 10kHz，右 100kHz)
$\begin{figure}.\hfill.\par % \end{figure}$

オーバーシュートもなく，素直な波形です．

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Ayumi Nakabayashi
平成25年12月30日