第４弾 は当初の目的であった”超ＳＩＴ接続” ２ＳＫ７９・２ＳＫ３１２ CSPP です。

超ＳＩＴ接続とは、真空管でおなじみの超３極管接続の様に３極管特性のV-FET（ＳＩＴ）に５極管特性のMOS-FETを組み合わせてパワーV-FET（ＳＩＴ）を実現するものです。

２００３年末現在でも未だに入手可能な V-FET(SIT) ２ＳＫ７９ で MOS-FET ２ＳＫ３１２ をドライブし疑似的にパワー V-FET(SIT) をでっち上げました。

超３極管接続の生みの親である上條さんも真空管で試す前に V-FET と MOS-FET で試したのが出発点だったそうです。

真空管による超３極管接続の場合は入力を高インピーダンスに保って電流ドライブしなければなりませんが、５極管の ｇｍ に相当するMOS-FETの Ｙｆｓ は桁違いに大きいのでそのままダーリントン接続で良いそうです。

Ｋ３１２は MOS-FET で実験したＪ１１６のコンプリメンタリー相棒です。

■ 超SIT接続の検討

規格表によるとＫ７９の ｇｍ は１４mSで ｇｏｓ が０．５と言うことは ｒd は２ＫΩになり、μ は２８と算出できます。

これで駆動するＫ３１２の Ｙｆｓ は２．５Ｓですので充分な値と言えます。
とは言えＦＥＴのダーリントン接続で両素子のパラメータがどのように効いてくるのか直ぐには理解出来ませんでした。
真空管による超３結のように１００％帰還にすれば ｒd は１１．２Ω程度になりそうですが、ダーリントン接続だとＫ７９のソース抵抗を含むので、実際のμは半分以下になると考えられるし、両素子の実際の動作点での特性はデータシートの数値とは違ってきます。

	Ｋ７９	Ｋ３１２	Ｋ６０/Ｊ１８	※ Ｋ７９ * Ｋ３１２ ＳＩＴもどき
μ	２８	−	４	※ ２８？
ｇｍ	１４ｍＳ	２．５Ｓ	２５０ｍＳ	※ ２．５Ｓ？
ｒｄ	２ＫΩ	−	１６Ω	※ １１．２Ω？

※これは全くの希望的予測値でしかありません。実際の所は組んで実測するのが確実です。

■ 回路図 (2003/12/29)

Ｊ１８ユニットの回路をコンプリ返したと言うよりは２Ｎ３０５５ユニットに似た構成になっています。
Ｋ７９のバイアスをツェナーで固定したことでＰＳＤＣは省略してしまいました。トロイダルトランスのおかげで電源のレギュレーションは良いのですが、電源ライン１次側での変動にも素直に反応しますのでやっぱりＰＳＤＣは入れるべきです。

これまでのユニットでも差動のバランス調整トリマーに５０Ωでは大き過ぎ、調整がシビアだったので摺動子から両端に２２Ω２本を接続して抵抗値を絞り調整範囲をブロードにしました。

 

MOS-FETのゲート配線を延ばしたくなかったのでＫ７９をＫ３１２の直近に配置しました。ケースに組み込む前にバラックでテスト。

Ｊ１８ユニットでは青でクールなイメージにした高輝度ＬＥＤのイルミネーションですが、本ユニットでは情熱の赤としてみました。（イマイチですね）

■ 最初の失敗

差動の定電流に２ＳＡ１０１５を温度補償もせずに単独で使ったのが間違いでした。ケースに入れて温度上昇するとそれにつれてアイドリングがどんどん増えて気づいたときにはアッチッチで既に遅し、試聴中にＬチャンネルが逝っちゃいましたので定電流を２ＳＪ１０３に置き換え、ツェナーにも温度補償ダイオードを直列に入れました。

■ 基礎体力　（アイドリング電流　０．３Ａ）

最大出力	３３Ｗ
オープン・ゲイン	４５．７ｄＢ
クローズド・ゲイン	２５．３ｄＢ
高域カットオフ(-3dB)	１２５０ＫＨｚ
ダンピングファクター	１７．０（８Ω）
残留ノイズ	０．１７ｍＶ

予想では最大出力が４０Ｗ近く出ると思ったのですが、Ｊ１１６と同じ３３Ｗでした。

Ｋ３１２の ＲＤＳ(on) が０．９Ω(max) とＪ１１６の２．２５Ω(max)より低いので最大出力はＪ１１４並に取れると踏んだのですがここまででした。オーディオ用のＫ１３４の方が出力を取れたかも知れませんが、Ｋ１３４の Ｙｆｓ は１Ｓでしかないため、超ＳＩＴ接続にはちょっと不足気味です。ＴＯ−３パッケージに拘らなければＹｆｓが大きくて低 ＲＤＳ(on) のものが選べます。ＴＯ−３ならＫ５１２が Ｙｆｓ ３．５、 ＲＤＳ(on) が０．６５Ω(max) と良さそうですが何処にも売っていないようです．．．。

超ＳＩＴ接続は期待どおりに動作しているようで、無帰還時の出力インピーダンスはオン・オフ法で１０Ωでしたので超ＳＩＴ接続の rd は約２０ΩでほぼＫ６０／Ｊ１８に近い値を実現出来ました。
大きな Ｃｉｓ (1500PF) もどこ吹く風、超ＳＩＴ接続の威力か高域カットオフは発振器の目盛りのない回しきった地点で、オシロの波形から読みとると１．２５ＭＨｚにも達していました。

最初に測定した時は１ＭＨｚがカットオフ点だと思っていたのですが、再測定したら発振器の出力が５００ＫＨｚあたりから減衰しているのに気が付き、実は１ＭＨｚまでフラットだったのです。改めてビックリ。
容量負荷にも非常に安定で発振の気配は全くありません。

■ 音質傾向

第一印象は、高Ｓ/Ｎ、高解像度、MOS-FETのユニットと較べると余韻が綺麗に聞こえます。
何日か聞き込んでみて年が明けて冷静に再評価しても第一印象のままです。
Ｖ−ＦＥＴ（ＳＩＴ）の特徴を受け継ぎ、これもまた全く聞き疲れしない音です。
Ｊ１８ユニットは無色透明であたかも蒸留水の様な音でしたが、こちらのSuper SITの方が躍動感があり、例えておいしいミネラルウォーターと感じます。
さらに付け加えると他のユニットよりもローエンドが良く延びるし、沢山の楽器が重なっても混濁感がありません。

０４年０１月、ソフトン主催の新春オフ会にてＪ１８ユニット、２Ｎ３０５５ユニットと共に数名の方に聞いてもらいましたが、このSuper SITユニットが一番との評価を戴きました。自分でも拙作のいくつかの真空管アンプを凌駕するポテンシャルに驚いています。

■ 雑感

今回はMOS-FETを使いましたが、もっと Ｙｆｓ の大きいものを使えばさらに rd を小さくすることが出来、ＳＩＴを超えた超ＳＩＴとなるでしょう。
または温度補償が必要になりますが、ＵＨＣ−ＭＯＳを使えばさらに強力な超ＳＩＴが出来そうですし、バイポーラＴＲでも可能ですし、Ｐ−ｃｈ MOS-FETでインバーテッド・ダーリントンという手もあります。

しかし、後日インバーテッド・ダーリントン接続での実験ではあまりにｇｍが大きくなり過ぎ、電源変動に敏感で全く不安定だし、もろに電源ハムが出るので実用には至りませんでした。ですから本ユニットの組み合わせがちょうど良い落としどころなのかも知れません。

相変わらず電源電圧変動によるアイドリング変動補正回路（ＰＳＤＣ）が頓挫したままです。
Ｊ１８ユニットではＶｄｓよりもＶｇｓ変動の影響の方が大きい〈当たり前ですが(^^;）のに対し、こちらはＶｇｓをツェナーで固定しているのでＶｄｓの変動を補正する必要がありますが、補正無しでも案外変動は少なくそのままになってしまっています。

Last update 07-May-2006