妻よ息子よ楽しくやろう３日でなんとなく理解の出来るアンプ回路図の読み方と設計手法（その６）

３日でなんとなく理解の出来るアンプ回路図の読み方と設計手法（その６）

アンプの回路の解説も難しいのはここまでです。

俺も疲れているのか、昨日の記事を見直すと初段のＢＣＥを間違って記載していました。
気が付かれたかたもいるでしょうが、気が付かれないうちにこそっと直しておきました。

さて、最後の回路です。

■５つ目の基本回路、「ＳＥＰＰ出力回路」です。

今までの回路は、電圧の増幅を行う回路ですが、これは電圧の増幅を行いません。何かというと電流を大きくして、小さい抵抗の負荷（スピーカーの事です）を動かすための回路です。
ＳＥＰＰというのは「Single Ended Push-Pull」の略で、色々な工夫はありますが、市販のトランジスタアンプはほぼこの出力段によるものです。

今までの回路と違ってエミッタに出力がついています。右側の４つが出力トランジスタで、上下でＮＰＮ、ＰＮＰのトランジスタが対になっており、プッシュプル動作をするのです。
左側のトランジスタはバイアス用です。今まではバイアス電圧は抵抗で作っていましたが、終段のトランジスタは熱くなって暴走する可能性があるので、トランジスタを用います。

回路を、簡単にしてみます。

最後の２つのトランジスタはエミッタとベースがつながっており、２段重ねのようになっています。これを「ダーリントン接続」といいます。疑似的に１つのトランジスタのような動作をさせることができてそのｈＦＥはそれぞれのｈＦＥを掛けたものになります。

バイアス回路は、抵抗と同じですが、トランジスタは温度が上昇すると電流が流れやすくなるので、それを利用して抵抗値を低下させるものです。暴走しやすさを逆に利用して終段の暴走を止めるのです。このため、バイアスのトランジスタは、終段と熱的にくっつけておきます。

簡単にした回路が上の図の下図です。簡単でしょ。
定本Ｐ８５の回路は抵抗がダイオードに変わっていますが、ほぼ同じものです。

さて、回路設計です。

終段の電流は１０ｍＡ、ダーリントンの一つ目のトランジスタ（これをドライバと呼びます）の電流は５ｍＡ、バイアス段の電流は２ｍＡにします。電源は±１２Ｖ
Ｒ５とＲ６は終段の熱暴走を抑えるためのもので、相場は０．５Ω前後です。ここでは０．２２Ωにしました。
ドライバ段は５ｍＡのためＲ３とＲ４は０．６Ｖとして１２０Ω
バイアス回路は１．２Ｖでよいのかというと、ダーリントン接続で２．４Ｖ必要です。
そのため、Ｒ１とＲ２は（２４Ｖ－２．４Ｖ）/２＝１０．８Ｖで２ｍＡなので５．４ＫΩ
ＲＢは１．５ＫΩとするとＶＲ１はその３倍くらいあれば２．４Ｖのバイアスが取り出せるので５ＫΩとします。

出来た回路

Ｒ１は中点電圧を０Ｖにするために５．４Ｋを４Ｋの固定抵抗と２．５ＫのＶＲに分けました。

なかなか立派なアンプです。
参考までに、自分ならＴＲ１はＴＴＣ００４Ｂ、ＴＲ２はＴＴＣ００４ＢとＴＴＡ００４Ｂのコンプリ、ＴＲ３は２ＳＣ２８３７と２ＳＡ１１８６のコンプリなんかどうかなと思います。
少し、余裕のある定格ですが、もっと大きなアンプにでも使えるものなのと安く手に入るのでお勧めです。

上の回路は、定本でいうとＰ９４の回路や、Ｐ１２２の回路に近いものです。（Ｐ１２２は終段がパラレルになっております。）

さて、これで、基本回路５つと法則５つをすべて解説しました。
これだけ、知識があれば、なんとなく回路図がわかり、なんとなく設計ができます。

次回以降、それを証明して見せます。次からは簡単になりますので、ブログのブックマークを消すのは勘弁してください。