2006.4.21 R.1

お気楽パワーアンプ製作マニュアル＜お気楽ＰＡ＞
パワーアンプは大電流を扱います。安全のためにも回路定数の意味をよく理解した上で取り組んでいただきますようにお願いいたします。不慣れな場合はマニュアル通りの値を使用される方が無難です。その場合でも本基板をつかって生じた感電、火災等の一切のトラブルについては、当方は責任を負いませんのでご了承ください。また基板、回路図、マニュアル等の著作権は放棄していませんので、その一部あるいは全体を無断で第３者に対して使用することはできません。
本マニュアルに記載の内容は製作上級者の方には不要なものが多く含まれますが、製作の前に必ず読いただきますようお願いします。

１．はじめに
この基板はＯＰアンプを入力段に用いたパワーアンプです。ＯＰアンプを用いることで入力段のトランジスタの選別等の作業から開放され、ＯＰアンプの選定で容易に高性能を得ることができます。なによりも構成する部品点数が少なく簡単に製作できるという点で、お気楽なアンプとなっています。お気楽なアンプといいながらも回路内に電圧増幅段を追加していることでオペアンプの動作電圧（１５Ｖ）
以上の振幅を得ることが可能ですので大出力のアンプを構成することも可能です（出力のＦＥＴの容量に依存する）。また、パッシブＤＣサーボ回路をつかっていますので、無調整で低オフセットになります。お気楽な内容ながらも高性能を秘めたアンプ基板です。

図完成例

表端子機能
説明
電源入力(+)
電源 GND
入力入力 GND
電源入力(-)
SP 出力 GND
SP 出力

２． 端子機能
端子機能を下表に示します。
Pin1234567

機能
V+
GND
IN+
GND
VGND
SP+

４．部品表例
一部部品表と回路図の定数が違う場合がありますが、その場合は部品表を正としてください。

電源電圧
使用ＦＥＴ
ゲイン

品名
抵抗

可変抵抗
コンデンサ

ﾄﾗﾝｼﾞｽﾀ

IC
基板

定数条件
正負２５Ｖ
IRPP140/9140
21 倍(約 26dB)

番号
R1R2R3R4R5R6R7R8R9R10R11R12R13R14R15R16R17R18,19R20,21VR1C1C2C3規格
金属被膜 1/4W
金属被膜 1/4W
金属被膜 1/4W
金属被膜 1/4W
金属被膜 1/4W
金属被膜 1/4W
金属被膜 1/4W
金属被膜 1/4W
金属被膜 1/4W
金属被膜 1/4W
金属被膜 1/4W
金属被膜 1/4W
金属被膜 1/4W
金属被膜 1/4W
金属被膜 1/4W
金属被膜 1/4W
金属被膜 1/4W
金属被膜 1/4W
セメント 3W
１回転ｻｰﾒｯﾄ
フィルム
フィルム
フィルム

部品表仕様
1kΩ
100kΩ
100kΩ
100Ω
2.2MΩ
20kΩ
10kΩ
20kΩ
22kΩ
10kΩ
2.2kΩ
220Ω
2.2kΩ
22kΩ
220Ω
470Ω
5.6kΩ
100Ω
0.47Ω
200Ω
0.22uF
47pF
1uF

C4C5C6C7セラミック
不要
セラミック
フィルム

0.1uF
0.1uF
68pF

111C8,9
C9,10
C11,12Q1
Q2Q3Q4Q5Q6Q7
IC1電解コンデンサ
電解コンデンサ
不要
PNP
NPN
NPN
PNP
NPN
MOS-FET(N)MOS-FET(P)
１回路ｵﾍﾟｱﾝﾌﾟ

100uF
470uF
不要
2SC1815
2SA1015
2SC1815
2SA1358
2SC3421
IRPF140
IRFP9140
OPA60422111111111

個数11111111111111111221111

備考
帰還抵抗

帰還抵抗

バイアス電流調整用
ＤＣサーボ用
位相補償用（発振防止：必須）
入力カップリングＣ(さらに大きくてもよい。両極性電コン可）
ＯＰアンプのパスコン
１～3pF を挿入すればより安心ＯＰアンプのパスコン
位相補償用（なくても可だが、有れば安心）
耐圧は電源電圧以上とするこ
耐圧は電源電圧以上とするこ

Pc>600mW 以上を推奨
Pc>600mW 以上を推奨

FET 入力のものを使用のこと

５．回路図＜電源電圧を変更する場合＞
部品表の定数では R15(ドライブ段の Q4,Q5）に流れる電流は約 6.5mA、R13 に流れる電流は約 1mA に設定しています。また OP アンプの電圧は 12.5V としています。電流値は多少変動してもかまわないのですが、下表に電源電圧をかえる場合の定数を示します。5V 刻みで計算していますので、27V で使いたい場合などは 25V あるいは 30V の定数をつかえば良いでしょう。その他の定数は変更する必要はありません。なおコンデンサの耐圧は電源電圧以上のものを必ず使用ください。
表R9,R14=E-2.2(kΩ)
R8=0.8×E(kΩ)

25V22kΩ

電源電圧を変える場合の定数30V35V
40V
27 kΩ
33kΩ
39 kΩ

45V
43 kΩ

50V56kΩ

20kΩ

24 kΩ

36kΩ

39kΩ

27kΩ

33kΩ

＜出力ＦＥＴを変更する場合＞
他の FET に変更する場合は Q3 で生成するバイアス電圧に注意ください。回路例では 5.6～7.75V で変更できるようになっていますが、ON 時の Vgs の低い FET を使う場合はこの値では高すぎます。R16,VR1 の値を調整して、使用する FET に適したバイアス電圧に成るように設定ください。バイアス電圧は下記式で決まります。

Ｖbias＝（Ｒ17＋Ｒ16＋ＶＲ１）／（Ｒ１６＋ＶＲ１）×０．６（Ｖ）

６．製作方法(a)製作手順
部品表と基板の部品配置図、シルク印刷を参照し、部品の向きや位置を間違えずに取り付けて半田付けしてください。
(b)製作時の一般的注意事項
電解コンデンサの極性（足の長い方が＋、また－側はコンデンサにマーク有り）に注意してください。
トランジスタの向きにも注意ください。トランジスタのシルク印刷で B はベースを表しています。本基板ではトランジスタの足の並びはＢＣＥ（あるいはＥＣＢ）を基本としています。
(c)部品を取り付け間違えた場合
本基板はスルーホール基板なので、一度、ハンダ付けすると、スルーホール部分にハンダが流れてしまっているので、取り外しが大変です。間違って取り付けてしまったことに気づいたら、（i)ハンダ面から該当する部品のランド部分を加熱し、ハンダを溶かす(ii)半田吸い取り器で吸い取る（iii)該当部品の取り付けスルーホールから全てハンダが取り除かれたら、部品面からゆっくりと部品を引っ張って取り外すという手順で、部品を抜去してください。
(d)パワートランジスタの取り付け取り付け方法については各自の工夫にお任せしますが、基板上でのＦＥＴの足配列はＧＤＳになっていますので注意ください。メーカによっては足配列が異なりますので必ず確認ください。またＦＥＴは相当に発熱しますので、放熱板に取り付けください。このときＦＥＴと放熱板の間にはマイカシートやシリコンシート等を挟み放熱板と絶縁するようにしてください。

図

ＦＥＴの取り付け（もっと大きな放熱板をとりつけましょう）
上側が IRFP140(N-MOS)、下側が IRFP9140(P-MOS)

７．調整方法ＦＥＴに流すバイアス電流の調整が必要です。下記に従って調整ください。
(a)電源を入れる前にＶＲ１は左一杯に回す（最小にする）。
(b)電源投入後、R20 あるいは R21 の抵抗の両端の電圧が 4.7mV～9.4mV(バイアス電流 10～20mA)になるように調整する。
なおバイアス電流をさらに流すことも可能(たとえば 100mA 以上）ですが、発熱が大きくなりますので放熱板の容量には十分に注意ください。

８．基板シルク・外形寸法
・取付けネジ寸法（以上）：73.7mm×58.4mm(2900mil×2300mil)：66.0mm×50.8mm(2600mil×2000mil)