全段J-FETヘッドフォンアンプ自作キット
シンプルなディスクリート構成、そして全段J-FET だけで組んだヘッドフォンアンプの自作キットです。
初段は N-Channel J-FET による差動増幅回路。定電流回路にも同じ素子を使用。
初段の出力を、P-Channel J-FET によるカレントアンプで電流を折り返し、その信号で出力段のメタキャンN-Channel J-FET によりヘッドフォンを駆動。
片チャンネルで J-FET 7石、ダイオード1石、抵抗器12本、ポテンショメータ1本だけで構成されています。
必要最小限、シンプルであることを追求した美しい回路です。
このアンプは現在開発中です。近日中にみなさまのお手元にお届けできる予定です。(予価6,000円前後)
J-FET
FET はよく目にする MOS-FET の他に、J-FET という FET があります。かつてはバイポーラトランジスタでは作れない回路を組める部品として開発されていましたが、耐圧が高くできないなど現代の電子回路では使いづらい面もあり、ほとんど生産されなくなりました。
ほぼ全ての品種が TO-92 と呼ばれる小さな形状かさらに小さな形状です。定番品は東芝2SK30ATM、2SK117、2SK170、2SK246 といったところでしょう。
J-FET は定格が小さいためスピーカを鳴らすパワーアンプでは他のデバイスの助けを借りないと回路を組めません。しかしヘッドフォンアンプであれば出力は小さくてよく、ギリギリの動作を強いれば J-FET だけでアンプを作ることができます。
本「全段J-FETヘッドフォンアンプ自作キット」では初段差動回路、カレントアンプ、出力段、定電流回路の全てに J-FET を採用し、J-FET の繊細な音を楽しむことができるキットになりました。
2N4392
70年代に YAMAHA、SONY、NEC、日立などが開発していた SIT(V-FET)を除くと、J-FET は小信号用の小さな物しか作られておらず、そのほとんどは許容損失PD 3～400mW しかありません。
許容損失400mW の素子を SEPP出力段に使ってヘッドフォンを駆動しても 0.5V/8mW 程度の出力しか得られません。この素子を使うのであれば複数素子をパラレルで使う必要があります。
製造を終了したものを含め現在入手可能な J-FET の中で、2N4392 は許容損失が 1.8W あります。1.8W あれば、2.4V/180mW の出力が得られます。素子に余裕をもたせ 1.8V/100mW を出力した場合、素子の損失は約700mW になります。2N4392 はメタキャンパッケイジの TO-18 になります。
FET は各パラメータがトレードオフとなるため、高耐圧、高電流、高許容損失などの素子は Ciss/Crss が大きくなります。しかし 2N4392 はデータシート上の数値とはいえ、14pF/3.5pF と数値が間違っているのではないかと疑いたくなる数値になっています。
Motorola が開発した FET と思われますが、National Semi、Siliconix、SIGNETIX、PHILIPS、SIEMENS、NEC といったセカンドソーサもたくさんあり、現在でも Central Semiconductor や InterFET、SEMELAB という会社で作られています。
この奇跡の J-FET を使うことで、全段J-FET によるヘッドフォンアンプを作ることが可能になりました。
| 型式 | 製造元 | 種類 | 形状 | ピン | 最大V-GDS | IDSS | 最大I-G | 最大P-D | |Yfs| | Ciss | Crss | 市場価格 | 備考 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 2SK30ATM | TOSHIBA | N J-FET | TO-92 | DGS | -50V | - | 10mA | 100mW | 1.2mS | 8.2pF | 2.6pF | 32～63円 (製造終了) |
|
| 2SK246 | TOSHIBA | N J-FET | TO-92 | DGS | -50V | - | 10mA | 300mW | 1.5mS@1mA, 3.7mS@5mA |
9.0pF | 2.5pF | 30～105円 (製造終了) |
J103とコンプリ |
| 2SJ103 | TOSHIBA | P J-FET | TO-92 | SGD | 50V | - | -10mA | 300mW | 2mS@1mA, 4.5mS@5mA |
18pF | 3.6pF | 32～126円 (製造終了) |
K246とコンプリ |
| 2SK117 | TOSHIBA | N J-FET | TO-92 | DGS | -50V | - | 10mA | 300mW | 9.0mS@1mA, 19mS@5mA |
13pF | 3pF | 42～126円 (製造終了) |
|
| 2SK170 | TOSHIBA | N J-FET | TO-92 | DGS | -40V | - | 10mA | 400mW | 20mS@1mA, 27mS@5mA |
30pF | 6pF | 31～105円 (製造終了) |
|
| 2SJ74 | TOSHIBA | P J-FET | TO-92 | SGD | 25V | - | -10mA | 400mW | 15mS@1mA, 36mS@5mA |
30pF | 6pF | 150～500円 (製造終了) |
|
| 2SK363 | TOSHIBA | N J-FET | TO-92 | DGS | -40V | - | 10mA | 400mW | 17mS@1mA, 39mS@5mA |
75pF | 15pF | 40～126円 (製造終了) |
|
| 2SK369 | TOSHIBA | N J-FET | TO-92 | DGS | -40V | - | 10mA | 400mW | 17mS@1mA, 39mS@5mA |
75pF | 15pF | 50～70円 (製造終了) |
2SK363の低雑音版 |
| 2SK104 | NEC | N J-FET | TO-92 | - | -30V | - | - | 250mW | 2.5mS | - | - | 製造終了 | |
| 2SK105 | NEC | N J-FET | TO-92 | - | -50V | - | - | 250mW | 2.1mS | - | - | 製造終了 | |
| 2SK162 | NEC | N J-FET | TO-92 | - | -40V | - | - | 400mW | 45mS | - | - | 製造終了 | |
| 2SK163 | NEC | N J-FET | TO-92 | - | -50V | - | - | 400mW | 9.0mS | - | - | 製造終了 | |
| 2SK163 | NEC | N J-FET | TO-92 | - | -50V | - | - | 400mW | 9.0mS | - | - | 製造終了 | |
| 2SK195 | NEC | N J-FET | TO-92 | - | -20V | - | - | 250mW | 3.5mS | - | - | 製造終了 | |
| 2SK505 | NEC | N J-FET | TO-92 | - | -15V | - | - | 400mW | 19mS | - | - | 製造終了 | |
| 2SK518 | NEC | N J-FET | TO-92 | - | -30V | - | - | 400mW | 17mS | - | - | 製造終了 | |
| 2SK523 | NEC | N J-FET | TO-92 | - | -50V | - | - | 400mW | 9.0mS | - | - | 製造終了 | |
| 2SK533 | NEC | N J-FET | TO-92 | - | -50V | - | - | 400mW | 9.0mS | - | - | 製造終了 | K523の選別品 |
| 2SK998 | NEC | N J-FET | TO-92 | - | -20V | - | - | 350mW | 16mS | - | - | 製造終了 | |
| 2SK2880 | イサハヤ電子 | N J-FET | 独自 | DGS | -50V | - | 10mA | 450mW | 1.0～3.0mS | 8pF | 1.5pF | 70円～ | 三菱2SK381相当 |
| 2SJ498 | イサハヤ電子 | P J-FET | 独自 | SGD | 50V | - | -10mA | 450mW | 1.5～4.0mS | 18pF | - | 70円～ | 三菱2SJ40相当 |
| 2N3819 | Fairchild | N J-FET | TO-92 | DGS | -25V | - | 10mA | 350mW | 1.6mS | 8.0pF | 4.0pF | - | |
| 2N3819 | TEMIC | N J-FET | TO-92 | DGS | -25V | - | 10mA | 350mW | 1.6mS～5.5mS | 8.0pF | 4.0pF | - | |
| J308, J309, J310 |
On Semi | N J-FET | TO-92 | DSG | -25V | 12～60mA | 10mA | 350mW | - | - | - | - | |
| 12～30mA | |||||||||||||
| 24～30mA | |||||||||||||
| J309 | Fairchild | N J-FET | TO-92 | DSG | -25V | - | 10mA | 350mW | - | 7.5pF | 2.5pF | - | |
| J304 | Fairchild | N J-FET | TO-92 | DGS | -30V | - | 10mA | 350mW | 4.5～7.5mS | - | - | - | |
| J111, J112, J113 |
Fairchild | N J-FET | TO-92 | DSG | -35V | - | 50mA | 625mW | - | 28pF | 5.0pF | 10～15円 | |
| J105, J106, J107 |
Fairchild | N J-FET | TO-92 | DSG | -25V | - | 10mA | 625mW | 5mS～11mS | 160pF | 35pF | 33～65円 | |
| BF256 | Fairchild | N J-FET | TO-92 | GSD | -30V | - | 10mA | 350mW | - | - | - | 13～60円 | |
| 2N4391, 2N4392,2N4393 |
Central Semi | N J-FET | TO-18 | SDG | -40V | 50～150mA | 50mA | 1.8W | - | 14pF | 3.5pF | ||
| 25～75mA | |||||||||||||
| 5～30mA | |||||||||||||
| 2N4391, 2N4392,2N4393 |
Vishay Siliconix | N J-FET | TO-18 (TO-206AA) |
SDG | -40V | 50～150mA | 50mA | 1.8W | - | 14pF | 3.5pF | 600円～ | |
| 25～100mA | |||||||||||||
| 5～60mA | |||||||||||||
| 2N4856A, 2N4857A,2N4858A |
Vishay Siliconix | N J-FET | TO-18 (TO-206AA) |
SDG | -40V | 50mA～ | 50mA | 1.8W | 6mS | 10pF | 4pF | ||
| 20～100mA | 3.5pF | ||||||||||||
| 8～80mA | |||||||||||||
| 2N6449, 2N6450 |
InterFET | N J-FET | TO-39 | SDG | -300V | 2～5mA | 10mA | 800mW | - | 20pF | 2.5pF | ||
| -200V | |||||||||||||
| 2N2608, 2N2609 |
Microsemi | P J-FET | TO-18 | SDG | 30V | -1～5mA | - | 300mW | 1～4.5mS | 10pF | - | ||
| 2～10mA | 2～6.25mS | ||||||||||||
| 2N5018, 2N5019 |
LINEAR SYSTEMS | P J-FET | TO-18 | SGD | 30V | -10mA～ | -50mA | 500mW | - | 45pF | 10pF | ||
| -5mA～ | |||||||||||||
| 2N5020, 2N5021 |
InterFET | P J-FET | TO-18 | SGD | 25V | -0.3mA～-1.2 | -50mA | 500mW | 1～3.5mS | 25pF | 7pF | ||
| -1mA～-3.5mA | 1.5～6mS | ||||||||||||
| 2N5114, 2N5115,2N5116 |
calogic | P J-FET | TO-18 | DGS | 30V | -30mA～-90mA | -50mA | 500mW | - | 25pF | 7pF | ||
| -15～-60mA | |||||||||||||
| -5～-25mA |
