音声信号の増幅に Nutube を無帰還で使用し、後段のバッファ回路に JFET のみを使用した、バッテリー駆動式の真空管イヤホンアンプ。

Nutube の出力バッファと反転回路には、2SK2145, 2SK208, 2SJ106 のチップ形 JFET を使用し、出力段には、2SK170-V, 2SJ74-V のリード形 JFET を４並列にプッシュプルでもちいる。出力コンデンサを使用しない OCL 構成とするため DC サーボを導入し、Nutube を定電流駆動するための定電流電源部と DC サーボには、オペアンプとチップ形バイポーラトランジスタを使用する。

入力された音声信号は、無帰還の Nutube により増幅され、JFET のみで構成されたバッファ回路を通るため、出力には Nutube らしい歪みが含まれる。出力段は４並列の JFET を A 級駆動するため発熱し、消費電力の割に大きなパワーは得られない。

リチウムポリマー充電池を内臓しており、±9.1V の電圧を内部で発生させる。リチウムポリマー充電池の管理と正負電圧の生成は、市販品を改造し組み合わせて利用する。

この真空管アンプは以下のモジュールから構成される。

• 増幅・出力モジュール
• リチウムポリマー充放電・電源モジュール

増幅・出力モジュール

執筆中

Index	Value	Model	Mfr.Manufacturer	@
R1, R2, R33, R34, R69, R70	1 ohm / 0.25W	TNPW12061R00DEEA	Vishay Dale	6
R3	4.3K ohm	TNPW08054K30BEEA	Vishay Dale	1
R4	11K ohm	TNPW080511K0BEEA	Vishay Dale	1
R5	2.05K ohm	TNPW08052K05BEEA	Vishay Dale	1
(R6)	OPT
R7	4.75K ohm	TNPW08054K75BEEA	Vishay Dale	1
R8	6.34K ohm	TNPW08056K34BEEA	Vishay Dale	1
R9, R21	15K ohm	TNPW080515K0BEEA	Vishay Dale	2
(R10)	OPT
R11, R13	17.4K ohm	TNPW080517K4BEEA	Vishay Dale	2
R12, R14, R20	3.92K ohm	TNPW08053K92BEEA	Vishay Dale	3
R15, R16, R17, R18, R19	20K ohm	PAT0805E2002BST1	Vishay Dale	5
R22	49.9 ohm / 0.25W	PAT1206E49R9BST1	Vishay Dale	1
R23, R24, R26, R27, R57, R58, R61, R68, R93, R94, R97, R104	10 ohm	PAT0805E10R0BST1	Vishay Dale	12
R25, R28, R52, R88	100 ohm	PATT0805E1000BGT1	Vishay Dale	4
R29, R30, (R40P), R40N, (R41P), R41N, (R42P), (R42N), (R76P), R76N, (R77P), R77N, (R78P), (R78N)	24.9K ohm	PAT0805E2492BST1	Vishay Dale	6
R31, R32	100K ohm	PAT0805E1003BST1	Vishay Dale	2
R35, R54, R71, R90	69.8K ohm	PAT0805E6982BST1	Vishay Dale	4
R36, R37, R72, R73	200 ohm	PAT0805E2000BST1	Vishay Dale	4
(R38P), R38N, (R39P), R39N, (R74P), R74N, (R75P), R75N	40.2K ohm	PAT0805E4022BST1	Vishay Dale	4
R43, R53, R79, R89	30.1K ohm	PAT0805E3012BST1	Vishay Dale	4
R44, R50, R80, R86	1.5K ohm	PAT0805E1501BST1	Vishay Dale	4
R45, R51, R81, R87	1K ohm	PAT0805E1001BST1	Vishay Dale	4
R46, R47, R82, R83	49.9 ohm	PAT0805E49R9BST1	Vishay Dale	4
R48, R49, R84, R85	25 ohm	PAT0805E25R0BST1	Vishay Dale	4
R55, R56, R91, R92	249 ohm	PAT0805E2490BST1	Vishay Dale	4
R59, R60, R95, R96	0 ohm / 0.25W	TLRZ2BTTD	KOA	4
R62, R64, R66, R98, R100, R102	10 ohm	PATT0805E10R0BGT1	Vishay Dale	6
R63, R65, R67, R99, R101, R103	15.4 ohm	PATT0805E15R4BGT1	Vishay Dale	6
R105, R106	0 ohm	TLRZ2ATTD	KOA	2
R107EX	1M ohm	AR05BTC1004	Viking Tech	1
R108EX, R109EX	100K ohm	AR05BTC1003	Viking Tech	2
VR1	20K ohm (A)	RD925S-QA1-A203	Linkman	1
VR2, VR3, VR4, VR5	10K ohm	SM-42W-10K-OHM(103)	Nidec Copal	4
VR6, VR7	50K ohm	SM-42W-50K-OHM(503)	Nidec Copal	2
VR8, VR10	200 ohm	SM-42W-200-OHM(201)	Nidec Copal	2
VR9, VR11	50 ohm	SM-42W-50-OHM(500)	Nidec Copal	2
C1, C2, C21, C22, C35, C36	330uF	16SVPG330M	Panasonic	6
C3, C4, C5, C6, C8, C10, C11, C12, C13, C14, C23, C24, C25, C26, C34, C37, C38, C39, C40, C48	0.1uF	50MU104MA13216	Rubycon	20
C7	1uF	25MU105MA23216	Rubycon	1
C15, C16, C49EX, C50EX, C51EX	10uF	16MU106MC44532	Rubycon	5
C9, C17, C18, C19, C20, C28, C29, C42, C43	22uF	16MU226MD35750	Rubycon	9
C27, C41	1pF	CGA3E2NP01H010C080AA	TDK	2
C30, C31, C44, C45	10pF	CGA3E2NP01H100D080AA	TDK	4
(C32), (C33), (C46), (C47)	OPT
C52EX, C53EX	4pF	CGA3E2NP01H040C080AA	TDK	2
C54EX	22uF			1
V1		Nutube 6P1	KORG	1
D1, D4	1mA	S-102T	SEMITEC	2
D2, D3		1SS380VM	ROHM	2
D5EX		RB501VM-40	ROHM	1
LED1	Bluish green	LP-G38A3131A	OptoSupply	1
LED2, LED3, LED4, LED5, LED6, LED7, LED8, LED9	True green	OSG50805C1C	OptoSupply	8
LED10EX	Yellow green			1
Q1, Q2, Q3		HN4A51J	TOSHIBA	3
Q4, Q5, Q22, Q23		2SK2145-BL	TOSHIBA	4
Q6, Q7, Q12, Q13, Q24, Q25, Q30, Q31		2SK208-GR	TOSHIBA	8
Q8, Q9, Q10, Q11, Q26, Q27, Q28, Q29		2SJ106-GR	TOSHIBA	8
Q14, Q16, Q18, Q20, Q32, Q34, Q36, Q38		2SK170-V	TOSHIBA	8
Q15, Q17, Q19, Q21, Q33, Q35, Q37, Q39		2SJ74-V	TOSHIBA	8
Q40EX		2SK2009	TOSHIBA	1
Q41EX, Q42EX		2SK209-BL	TOSHIBA	2
U1	2.048V	ADR4520BRZ	Analog Devices	1
U2, U3, U4, U5		ADA4084-2ARZ	Analog Devices	4
U6, U7		ADA4084-1ARJZ	Analog Devices	2
J1	6 pin	B6B-PH-SM4	JST	1
J2, J3	Stereo-mini	STJ3533NG-BK	Bispa	2
JP1, JP2 (male)	3 pin	PEM-1-3P-G	mac8	2
JP1, JP2 (jumper)	2 pin	MJ254-6RD	Useconn Electronics	2

リチウムポリマー充放電・電源モジュール

リチウムポリマー充電池の充放電を管理し、増幅・出力モジュールが必要とする ±9.1V の安定化された電圧を生成するモジュール。USB Type-C ケーブルで外部電力を供給し、リチウムポリマー充電池を充電する。また、充電中にアンプを使用することも可能である。

USB Type-C レセプタクルから入力される 5V 電源は、JP1 をとおして SparkFun 社製の「Battery Babysitter」(PRT-13777) に接続する。リチウムポリマー充電池は、Battery Babysitter のバッテリーコネクタに接続する。Battery Babysitter の出力は、JP2 をとおして当モジュールに回帰され、J2 の先に接続される増幅・出力モジュール上の主電源スイッチによりアンプのオン・オフを切り替える。

主電源スイッチの後段には、下限電圧監視回路を配置する。Q2 の２素子入り MOSFET の片側 Q2N1 は、電源投入時に一定時間オンする時定数回路である。Q2N1 がオンすることにより Q1 の低オン抵抗 MOSFET が導通し、電圧監視 IC である U1 に電力が供給される。U1 のオープンドレイン出力は、2.8V 以上の電圧が供給されているあいだはオフしているため、Q2 のもう一方の片側 Q2N2 もオンすることになり、やはり Q1 が導通する。時定数回路である Q2N1 がオフした後でも、Q2N2 により Q1 の導通は維持されるため、U1 への電力は供給され続ける。U1 へ供給される電圧が 2.8V を下回ると、U1 のオープンドレイン出力がオンすることにより Q2N2 がオフし、Q1 が遮断される。一度遮断された Q1 を回復させるためには、電源を投入し直す必要がある。なお、電圧があらかじめ 2.8V を下回っていて、Q2N1 の時定数に満たない時間で Q2N2 がオフする条件や、U1 の始動時の過渡特性により Q2N2 が不安定にオン・オフを繰り返す可能性のある条件なども考慮した時定数となっている。

Q1 を通過した電力は、U2 の Strawberry Linux 社製の「LT3471 DC-DC コンバータモジュール (+12V/-12V)」(#12071) を ±9.1V 出力に改造 (後述) したモジュールに入力する。最後に、EMI フィルタモジュールと大容量コンデンサからなる高周波ノイズフィルタをとおしたのち、J2 より増幅・出力モジュールに対して、正負電源として電力を出力する。

Index	Value	Model	Mfr.Manufacturer	@
R1, R2	33K ohm	AR05BTC3302	Viking Tech	2
R3, R4	5.1K ohm	AR05BTC5101	Viking Tech	2
R5	200K ohm	PAT0805E2003BST1	Vishay Dale	1
R6, R9	51.7K ohm	PAT0805E5172BST1	Vishay Dale	2
R7	15K ohm	PAT0805E1502BST1	Vishay Dale	1
R8	150K ohm	PAT0805E1503BST1	Vishay Dale	1
R10	100K ohm	PAT0805E1003BST1	Vishay Dale	1
R11, R12	1 ohm / 0.25W	TNPW12061R00DEEA	Vishay Dale	2
R*	11K ohm / 0.1W	RK73H1ETTP1102F	KOA	1
R*	16K ohm / 0.1W	RK73H1ETTP1602F	KOA	1
R*	20K ohm / 0.1W	RK73H1ETTP2002F	KOA	2
R*	100K ohm / 0.1W	RK73H1ETTP1003F	KOA	1
R*	130K ohm / 0.1W	RK73H1ETTP1303F	KOA	1
C1, C2	1uF	CGA4J3X8R1C105K125AB	TDK	2
C3	4700pF	CGA4J2NP02A472J125AA	TDK	1
C4, C5, C6, C7, C8, C9	1000uF	16SVPT1000M	Panasonic	6
C10, C11	10uF	16MU106MC44532	Rubycon	2
C12, C13	1uF	25MU105MA23216	Rubycon	2
FL1, FL2, FL3, FL4		BNX028-01L	Murata	4
D1		RB501VM-40	ROHM	1
Q1		TPCA8128	TOSHIBA	1
Q2		SSM6N35AFU	TOSHIBA	1
U1	2.8V	BU4828G	ROHM	1
U2		#12071 LT3471 DC-DC Converter Module	Strawberry Linux	1
U*		PRT-13777 Battery Babysitter	SparkFun	1
J1	USB TYPE-C Receptacle	CX70M-24P1	HRS	1
J2	6 pin	B6B-PH-SM4	JST	1
JP1, JP2 (male)	2 pin	PH-1X2SG	Useconn Electronics	2
JP1, JP2 (female)	2 pin	FH-1X2SG/RH	Useconn Electronics	2
JP*	5 pin	2211S-5G-774	Neltron Industrial	2
BAT*	3.7V / 3200mAh	LI-3300SP	S.T.L.JAPAN	1

---

LT3471 DC-DC コンバータモジュール (+12V/-12V) の改造

Strawberry Linux 社製の「LT3471 DC-DC コンバータモジュール (+12V/-12V)」(#12071) 基板に実装されている抵抗を置き換えて ±9.1V 出力に改造する。さらに、５端子のロープロファイルピンヘッダの右から２本目を抜き取ったピンヘッダを作成し、入出力端子にハンダ付けする。

正電圧側 (8.125 倍に設定)

修正前	修正後	注記
4.7K ohm	20K ohm	(消費電力の削減が目的)
10K ohm	16K ohm
110K ohm	130K ohm
不明	27pF	45KHz (置き換えは任意)

負電圧側 (9.090 倍に設定)

修正前	修正後	注記
4.7K ohm	20K ohm	(消費電力の削減が目的)
15K ohm	11K ohm
180K ohm	100K ohm
不明	33pF	48KHz (置き換えは任意)

上記修正をおこなう場合は、出力端子と後段の EMI フィルタモジュールのあいだに 1Ω の抵抗を入れた方が、出力ノイズが少なく安定するようである。

※同様の実験を秋月電子の「±１２Ｖ出力非絶縁ＤＣＤＣコンバータ　ＴＰＳ６５１３１使用」(AE-TPS65131-12) でもおこなったが、出力電圧改造後に低周波の不安定な発振を抑えることが難しく成功しなかった。