冒頭の写真は今回改修した金田式ＭＯＳＦＥＴ･ＤＣアンプです。
このアンプの正確な名称は『ＤＣアンプシリーズＮｏ.１６４ 大電流型ＭＯＳ－ＦＥＴパワーアンプ』で、無線と実験２００１年９月号の記事を元に製作されたもののようです。
次の写真はこのアンプの元になった記事の書かれている『無線と実験』２００１年９月号のカラーページです。
ところで、２０１９年８月、ある人から上記アンプの改修依頼がありました。
状況をお聞きしたところ、前記の金田式ＤＣアンプのいわゆるキットを２００６年１２月に購入して、組み立てたが不動作で完成しなかったとのことでした。
また、回路図（当該記事のコピー）はあるとのことでした。
そこでアンプと回路図をお預かりして調査検討し、実質約２ヶ月をかけて回路変更を含む改修をしました。
主な改修点は下記の通りです。
１．メインアンプ
①．アイドリング電流を正しく設定出来る為の定数変更
②．アンプ機インジケータ駆動回路の変更
③．抵抗不良品の交換
④．１００ｋＨｚのＦ特修正の為のコンデンサ追加
２．保護回路
(1)．ＤＣ検出回路
①．組立用図面ミスの修正
(2)．制御回路
①．＋電源側ＭＯＳＦＥＴ駆動回路修正
②．インジケータ駆動回路修正
③．スピーカーリレー追加
３．電源回路
①．大電解コンにディスチャージ抵抗追加
では、順に説明をします。
１．メインアンプの改修
先ず、このアンプのメインアンプ部分の原典の回路図を掲載します。
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チェックしたところ大問題という事はありませんでしたが、上記回路図中に赤文字で示した箇所に部品不良を含む小さな問題点が散見されました。
そこで下記のように変更しました。
①．３．９ｋΩではアイドリング電流が正しく設定出来ないので３.３ｋΩに変更。
②．アンプ機のスイッチがＯＦＦでもＴＲ６またはＴＲ７のゲートからソースへ通り抜ける電流によりＬＥＤが半点灯するので、４３ｋΩをツェナーダイオード（１Ｚ７５）＋１０ｋΩに変更。
具体的には、ゲート・ソース間に実際値約２９Ｖのツェナーダイオードが等価的に存在するので、パネル面スイッチがＯＦＦでもゲート電圧が約７５Ｖとするとソースには約４６Ｖが現れ、６８０Ω、３．９ｋΩ、半固定ＶＲ、４３ｋΩを通してＬＥＤに約０．９ｍＡの電流が流れ半点灯するのです。
そこで、便宜的に７５Ｖのツェナーダイオードを入れて半点灯電流を止め、スイッチＯＮ時の電流を当初の電流２．３ｍＡに近い値にするために抵抗を１０ｋΩにしたのです。
③．出力ＭＯＳＦＥＴのソース抵抗０．１Ω（セメント抵抗）が抵抗値過大からＯｐｅｎに至ったと見えたので交換。
④．１００ｋＨｚのＦ特修正の為ＰＰ（ポリプロピレン）コンデンサ１００ｐＦを追加。
原特性と改修後の特性は後記する特性図をご覧ください。
(1)．改修後の回路図
改修後のＬ－ＣＨの回路図を掲載します。
図中の記載電圧は実測値です。
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(2)．改修後の基板写真
改修後のＬ－ＣＨの基板写真を掲載します。
写真中の①～④が変更した箇所です。
(3)．周波数特性
先ず、元の周波数特性を掲載します。
元の特性は１００ｋＨｚが上がっていますので、さらなる高域でピーク特性になっていると推測します。
次に改修後の周波数特性を掲載します。
１００ｋＨｚをわずかに落とすことにより、ピーク特性を回避出来たと思います。
途中の周波数で若干の上下がありますが、最大で０．０３ｄＢですから問題にはならないでしょう。
(4)．出力対歪率特性
先ず、元の１ｋＨｚの出力対歪率特性を掲載します。
次に、元の２０Ｈｚと２０ｋＨｚの出力対歪率特性を掲載します。
ＬもＲも最初は３０Ｗ出なかったのです。
Ｌはその後０．１ΩがＯｐｅｎになり、抵抗を変えた後、５０Ｗ出ました。
Ｒはその後何もしないのに５０Ｗ出るようになりました。
次に改修後の１ｋＨｚの出力対歪率特性を掲載します。
次に改修後の２０Ｈｚと２０ｋＨｚの出力対歪率特性を掲載します。
高域補正の１００ｐＦは歪率には影響がなかったようです。
性能の表示は６３Ｗ／８Ωですが、前記特性図のような低歪率で５０Ｗの出力が確認出来たので、それ以上の確認をする必要はないと考えました。
２．保護回路の改修
(1).ＤＣ検出回路の改修
先ず、保護回路のＤＣ検出部の回路図を掲載します。
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ＤＣ検出部の回路図には問題はないと思います。
しかし、組立用の図面に大変なミスがありました。
次に原図に裏の配線を加えたものを掲載します。
前記の回路図と照合すると分かりますが、赤矢印で示すＴｒ３とＴｒ４が逆なのです。
次に正しい配置に直した組立用の図面を掲載します。
赤文字で示すＴｒ３とＴｒ４が正しい配置です
これを修正しない限り、このアンプは正しく動かないでしょう。
(2).保護回路制御部の改修
先ず保護回路制御部の元の回路図を掲出します。
赤が大問題の部分です。
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制御部には１つの大きな問題点と２つの小さな問題点を含んでいます。
①．＋電源側の直列ＭＯＳＦＥＴは本来はＰチャンネルのＭＯＳＦＥＴを使うべきところ、Ｎチャンネルを使っている為に回路設計ミスを誘発し、結果としてゲート・ソース間で大変な規格オーバーをしています。
具体的にはゲート・ソース間電圧は常に±２０Ｖ以内でなくてはならないところ、ゲートをアースに落としてＯＦＦさせているので瞬間的にゲート・ソース間に実際値－３９Ｖと言う電圧がかかり、多数回の繰り返しにより、ついには破壊に至るものと考えます。
ＭＯＳＦＥＴがショート破壊すればお客様の大事なスピーカーを破壊するのです。
肝に銘じて設計しなければならないところです。
改修方法は後出の回路図にて示します。
☆.なお、前記した通り、本来的には＋電源にはＰチャンネルのＭＯＳＦＥＴを使うべきところですが、ＰチャンネルはＯＮ抵抗が大きいので例えば２ＳＪ６０７（ＴＯ２２０ルネサス旧ＮＥＣ）を２本並列にすれば２ＳＫ２５５４とほゞ同等になります。
②．プロテクタインジケータを４０１１Ｂで直接ドライブしているので、許容電流(４ｍＡ)を超えています。
大きな問題ではありませんが、直列抵抗を大きくして許容電流内に収めました。
③．ユーザーに対する最大の安全策であるスピーカーリレーを使用していません。
別途後述します。
次に改修後の回路図を掲載します。
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①．上図のＴＲ１、ＴＲ３-１、ＴＲ３-２とその周辺部分が改修後の＋Ｂ制御回路です。
４０１１Ｂの１１ピンでなく、その反転の１０ピンから駆動します。
②．４０１１Ｂの１１ピンから大きくした抵抗を介してＬＥＤを駆動します。
次に改修した保護回路制御部基板の部品配置図に配線図を重ねたものを掲載します。
次に改修した保護回路制御部基板の写真を掲載します。
③．スピーカーリレーはアンプ機の＋Ｂ電圧（実際値３９Ｖ）を利用して簡易的な入れ方をしました。
スピーカーリレーには接点が金メッキであるものを使用しました。
パナソニック製ですが、既に生産を終了しています。
代替品は見つかりませんが、今のところ筆者が４回路ものを４個所持しています。
次にリレーと直列抵抗（合計約３９０Ω８Ｗ）の載った配線済みの基板の写真を掲載します。
写真には見えませんが、リレーの逆起電力消去のためのダイオードも付いています。
次に基板を裏返しにして、保護回路検出部の基板の上に取り付けた写真を掲載します。
当機は電源スイッチＯＦＦから約４秒後に若干のＰＯＰノイズが出ますが、リレーは約２．５秒後にＯＦＦするので、ＰＯＰノイズは聞こえません。
３．電源回路
この電源には大電解コンにディスチャージ抵抗が全くついていないので、電荷の放電に非常に長い時間を要します。
なので、適切な値かどうかは別にして抵抗を付けました。
次に抵抗を書き加えた回路図を掲載します。
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次に取り付けた部分の写真を掲載します。
先ず＋電源の右側です。
次は－電源の左側です。
☆．最後に
改修の最後に試聴を行いました。
結果ですが、なるほどこれがＭＯＳＦＥＴの音か、と言うところです。
超低域のパワー感は金田式ＤＣアンプの特徴のままです。
以上
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