使用素子の知識、選択基準と正しい使い方:高耐圧素子(電圧段用)

アンプの電圧増幅段で使用する、高耐圧・小電流の素子です。
低雑音が要求される初段周りではローノイズ用品種が120V耐圧までありますので、初段カスコード用でも350Wオーバーのハイパワーアンプまでローノイズ用で十分間に合います。

大振幅の電圧スイングが必要な電圧増幅段では±電源一杯まで振るので100Wクラスのアンプでも120V耐圧では不足する場合があり、さらに高耐圧の素子が必要となります。
最も重要な特性は、耐圧、許容損失、Cob、ft、hFEの順で、10kHzでの振幅歪はCobが小さいほど有利。400V以上の超高耐圧品はCobが大きくなる傾向があるので、真空管周辺用以外では不適当です。

ftやhFEは大きいに越したことはありませんが、ftを上げるにはベースを薄くするので出力インピーダンスが下がり低周波での振幅歪が大きくなります。hFEもカレントミラーや定電流に使う分には50もあれば十分なので特に電流ゲインを取りたい所以外では問題なく使える。
200V以上の高耐圧品種はftやhFEが小さくなる傾向ですが、耐圧が高いとコレクタ出力抵抗が大きくなるので、電圧振幅の大きなプリドライブ段には300V程度までの範囲で耐圧に余裕のある方が低周波での歪は小さくできます。
電流容量は、使用範囲がせいぜい10mA以下なので数100mA定格の大きな石ではCobが大きくなって逆に使い難い。30mAでも十分です。

Mos-FETではCrsの小さな高耐圧素子は非常に少なく、100Vの2SJ211/2SK1589や500VのLND150位ですが、どちらも内部ゲート抵抗で数MHzまでしか使えず、NFBゲインクロスは高く出来ません。

・CAN型 (To-18, To-5, To-66)品種
 放熱板なしで使うにはTo-18型は許容損失の点で電流が制限されるので、高耐圧品は非常に少ない。
許容損失が大きいTo-5型ではNPN品種は沢山あっても高耐圧のPNP品種は非常に限られ、電圧増幅段に向くCob<5pFのコンプリ品種は富士通とSONYしかない。現在はオークションでもめったに出ないレア品です。

外形の大きなTo-66は損失に余裕がありますがPNPはなく、ケース(コレクタ端子)の浮遊容量も大きくなるのでパワーアンプのプリドライブ段には使い難い。
メーカーPNP / NPNVcboIc(mA)Pc(W)ft(MHz)Cob(pF)外形
東芝2SC70180200.81251.8To-5 can
東芝2SC500120200.61752To-5 can
東芝2SC5053002000.660<20To-5 can
東芝2SC5062002000.660<20To-5 can
東芝2SC5071701000.752502.8To-5 can
東芝2SC5143001004207To-5+Fin
東芝2SC515A300150201006To-66
東芝2SC788250500.81204To-5 can
東芝2SC983250500.61203.5To-18 Can
東芝2SC9953001500.81004.2To-5 can
東芝2SC9963001501.21004.2To-5+Fin
東芝2SC1168300150131005To-66
日立2SA549A/2SC317A110/1001000.2/0.35100/180-/4.5To-18 Can
日立2SA617/2SC856150500.2/0.360/1503.5/2.5To-18 Can
日立2SA618/2SC857180/200500.260/1003.5/3To-18 Can
日立2SA845/2SC1706150/200500.2>40/>60<10To-18 Can
日立2SA1024/2SC22674001000.415/704To-18 Can
日立2SA1126/2SC26356501000.7515<25/10To-5 can
日立2SC154C2001000.751502.5To-5 can
日立2SC6853001004255To-66
日立2SC685A3001006.5To-66
日立2SC10593001508To-66
日立2SC13913001006.5255To-66
日立2SC18573001000.8803To-5 can
日立2SC33803001000.5803To-5 can
日立2SD1903001004To-5+Fin
松下2SA637/2SC1033150/20050/250.3150/1354/3.3To-18 Can
松下2SC58A140600.62502.5To-5 can
松下2SC526165552.52502.5To-5 can
松下2SC5823001006.5358To-66
松下2SC1012A250602.51003.5To-5 can
松下2SD32430010010To-66
NEC2SA604/2SC27312030/500.3/0.5170/1503/2.5To-18/To-5 Can
NEC2SA605/2SC686180/150500.3/0.8100/1804/2.6To-18/To-5 Can
NEC2SA712/2SC1217150500/3000.75350/2507.5/4.4To-5 Can
NEC2SC110230010011803.5To-66
NEC2SC11032501000.8804.5To-5 can
NEC2SC110530010015205To-66
NEC2SC145630020015803.8To-66
NEC2SC17483001000.8504.2To-5 can
富士通2SA809/2SC1451150500.7100/1303/2To-5 fin付
富士通2SA810/2SC1452150500.7100/1303/2To-5 fin付
富士通2SA848/2SC1719150501100/1303/2To-5 fin付
富士通2SA849/2SC1720150501100/1303/2To-5 fin付
富士通2SA931/2SC1596150500.45100/1305/2To-18 Can
富士通2SA932/2SC1597150500.45100/1305/2To-18 Can
富士通2SA1251/2SC31184001500.35To-18 Can
富士通2SC6272001000.7206To-5 can
富士通2SC7282001000.352010To-18 Can
富士通2SC14852501250.35To-18 Can
富士通2SD1362001004208To-5+Fin
富士通2SD1573001004208To-66
ソニー2SA923/2SC805A200/2402000.62/0.75-/1603/2.4To-5 can
ソニー2SA911/2SC1762850/700100/3000.479/138/8.5To-5 can
ソニー2SC126140500.752003To-5 can
ソニー2SC589165800.752002To-5 can
ソニー2SC79525010091807To-66
ソニー2SC10562601000.751807To-5 can
ソニー2SC1630175300.753To-5 can
サンケン2SB622/2SD593400/5003000.810/5To-5 can
ローム2SC3272300100101006To-5 can
2SC208730050.1805To-18 Can
2SC21931503000.61504To-5 can
三菱2SC8181601000.81004.5To-5 can
三洋2SC1048200500.61203.5To-5 can
三洋2SC12353001006.5607.5To-66

To-5型のレア品では、高耐圧のJ-FET:新電元(2SJ32/2SK95:150V, 2SJ33/2SK96:200V)や2N5554(200V)もお金を出せばまだ入手可能。

・MOLD型
 MOLDタイプの品種は富士通以外はまだまだ現役で安価に入手可能です。各社共にパッケージ違いの品種展開が多数ありますが、ここでは比較的入手性の良い物を一覧にしています。
(ft>250MHzの高耐圧素子は、出力インピーダンスが低くてオーディオアンプの電圧段用には不向きなので、高ft素子(高周波用)で取り上げます。)

まずは東芝、日立、松下と富士通。
高耐圧のプリドライブ用は2SA818で東芝が先行したのですが、日立の2SB648A等と同様に少しCobが大きめで、高級アンプには富士通の2SA899/2SC1904が好まれていました。その後、松下や東芝も高ft、低Cobの品種を開発しますがCanの時代から実績のある富士通にとって代わることは出来なかった。

メーカーPNP / NPNVcboIc(mA)Pc(W)ft(MHz)Cob(pF)外形
東芝2SA429/2SC780A150300.41003.0/2.0To-92
東芝2SA818/2SC1628180501120<5フィン付モールド
東芝2SA949/2SC2229150/200500.81204.0/3.5To-92L
東芝2SA1200/2SC2880150/200500.51204.0/3.5miniPower
東芝2SA1144/2SC27041505012002.5/1.8To-126
東芝2SA1145/2SC2705150500.82002.5/1.8To-92L
東芝2SA1360/2SC3423150501.22002.5/1.8To-126FM
東芝2SA1091/2SC25513001000.470/806.0/3.0To-92
東芝2SA1384/2SC3515300100170/806.0/3.0miniPower
東芝2SA1721/2SC44973001000.1570/806.0/3.0SC59
東芝2SA1255/2SC3138200500.151003.0/2.0SC59
東芝2SA1320/2SC3333250500.61004.2/2.2To-92
東芝2SA1321/2SC3334250500.91004.2/2.2To-92L
東芝2SA1322/2SC3335250501.21004.2/2.2To-126
東芝2SA1361/2SC3424250501.51004.2/2.2To-126FM
日立2SA778A/2SC1515180/200500.250/80<10To-92
日立2SA1485/2SC1921200/250100/500.2/0.6-/130-/3.0To-92/92L
日立2SB648A/2SD668A1805011404.5/3.5To-126FM
日立2SB717/2SD757160501.251405.5/3.8フィン付モールド
日立2SB718/2SD758200501.251405.5/3.8フィン付モールド
日立2SB1046/2SD1464180500.5/1.01404.5/3.5miniPower
日立2SA14681801000.152003.5SC59
松下2SA685/2SC1566150/25050/1000.3/1.2100<5/3.2To-92/To-126FM
松下2SA795/2SC15651502501.2120<15/<10To-126
松下2SA912/2SC1885150500.75200/1602.7/2.4To-92L
松下2SA914/2SC1953150501200/1602.7/2.4To-126FM
松下2SA1123/2SC2631150500.75200/1602.7/2.4To-92
松下2SA1124/2SC2632150501200/1602.7/2.4To-92L
松下2SB807/2SD1009150501200/1602.7/2.4miniPower
松下2SA977A/2SC2257A22050180To-126FM
松下2SA879/2SC1573250700.75805/5To-92
松下2SA1018/2SC1473250700.6805/5To-92L
富士通2SA857/2SC1438150500.5100/1303.0/2.0To-92
富士通2SA858/2SC1439150500.5100/1303.0/2.0To-92
富士通2SA898/2SC1903150501100/1303.0/2.0To-126
富士通2SA899/2SC1904150501100/1303.0/2.0To-126
富士通2SA939/2SC20712505011003.0/2.0To-126


次は、NEC、三洋、その他。
NECはオーディオ用の小信号高耐圧素子にはあまり積極的でない感じ。
三洋は2SA1208/2SC2910等の良い品種を開発したものの、オーディオのブームには乗り遅れていました。その後のPC用高精細CRTに必要とされた高ft、低Cobの路線を貫いたことで大きな需要を掴み、非常に沢山の品種展開に至っています。その他(Rohm, SONY, 三菱)は高耐圧のコンプリ品種は少ない。

メーカーPNP / NPNVcboIc(mA)Pc(W)ft(MHz)Cob(pF)外形
NEC2SA638/2SC1278150500.25130/1504.5/4.5To-92
NEC2SA639/2SC1279180500.25130/1504.5/4.5To-92
NEC2SA916/2SC194116050180/1202.5/2.3四角Mold
NEC2SA964A/2SC2224A250200101003/2フィン付モールド
NEC2SA1142/2SC268218010081605.8/3.5To-126
NEC2SA1173/2SC278014050280/1202.5/2.3miniPower
NEC2SA1330/2SC3360200100/500.2120/1605.8/3.5SC59
NEC2SA1376A/2SC3478A2001000.75>100<3.5/<3To-92
三洋2SA1019/2SC2375150500.9110/1302.2/1.8To-92L
三洋2SA1047/2SC2441180801130/1503.2/2.7To-126FM
三洋2SA1207/2SC2909180700.61502.5/2.0To-92
三洋2SA1208/2SC2910180700.91502.5/2.0To-92L
三洋2SA1257/2SC3143180800.2130/1502.4/2.0SC59
三洋2SA1415/2SC36451801400.51504.0/3.0miniPower
三洋2SA1477/2SC37871801401.31504.0/3.0To-126FM
三洋2SA1209/2SC29111801401.31504.0/3.0To-126FM
三洋2SA1210/2SC29122001401.31504.0/3.0To-126FM
三洋2SA1352/2SC34162001001.2702.6/1.7To-126FM
三洋2SA1370/2SC346720010011502.6/1.7To-92L
三洋2SA1380/2SC35022001001.21502.6/1.7To-126FM
三洋2SA1478/2SC37882001001.31502.6/1.7To-126FM
三洋2SA1787/2SC465020010011502.6/1.7横型mold
三洋2SA1371/2SC346830010011503.1/2.6To-92L
三洋2SA1372/2SC346940010011504.2/3.3To-92L
三洋2SA1381/2SC35033001001.21503.1/2.6To-126FM
三洋2SA1480/2SC37903001001.51503.1/2.6To-126FM
ローム2SA806/2SC1615210300.1550/608/6横型mold
ローム2SA821/2SC1651210300.2550/608/6To-92
ソニー2SA896/2SC18112001000.7570/-3.0/2.4To-92L
ソニー2SC926A210300.321602.2キャラメル型
三菱2SA1281/2SC32481801000.91303.5/3.5To-92L
三菱2SA1285A/2SC3245A1501000.92003.0/2.3To-92L


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