class-a stereo power amplifier純a級ステレオ・パワーアンプ パワーmosfet...

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Oxygen Incorporation in Rubrene Single Crystals Daniel D. T. Mastrogiovanni 1 , Jeff Mayer 2 , Alan S. Wan 2 , Aleksey Vishnyakov 3 , Alexander V. Neimark 3 , Vitaly Podzorov 4,5 , Leonard C. Feldman 4,5 & Eric Garfunkel 1,5 1 Department of Chemistry and Chemical Biology, Rutgers University Piscataway, NJ 08854, 2 Evans Analytical Group, East Windsor, NJ 08520, 3 Department of Chemical Engineering, Rutgers University Piscataway, NJ 08854, 4 Department of Physics, Rutgers University Piscataway, NJ 08854, 5 Institute for Advanced Materials, Devices and Nanotechnology, Rutgers University Piscataway, NJ 08854. Single crystal rubrene is a model organic electronic material showing high carrier mobility and long exciton lifetime. These properties are detrimentally affected when rubrene is exposed to intense light under ambient conditions for prolonged periods of time, possibly due to oxygen up-take. Using photoelectron, scanning probe and ion-based methods, combined with an isotopic oxygen exposure, we present direct evidence of the light-induced reaction of molecular oxygen with single crystal rubrene. Without a significant exposure to light, there is no reaction of oxygen with rubrene for periods of greater than a year; the crystal’s surface (and bulk) morphology and chemical composition remain essentially oxygen-free. Grand canonical Monte Carlo computations show no sorbtion of gases into the bulk of rubrene crystal. A mechanism for photo-induced oxygen inclusion is proposed. O rganic molecular crystals are ideal structures to explore fundamental electronic and optical properties of organic semiconductors (OSCs). Devices comprising single crystals of small molecules eliminate defects associated with grain boundaries or amorphous phases 1 . This facilitates the development of basic fundamental models of charge generation, transport and relaxation in this important class of materials. An understanding of the transport and photo-physics of single crystals enables greater insight into the ultimate behavior obtainable in organic thin-film devices. Such studies form a base-line for the more complex structures likely to appear in applied organic electronics. Environmental stability may hinder the commercialization of organic electronics. Deleterious effects of atmo- spheric gases (water, oxygen) are well documented for polymer and small molecule thin-film-based organic photovoltaics (OPVs) 2,3 , light emitting diodes (OLEDs) 4 , sensors 5 , and field effect transistors (OFETs) 6,7 . Broadly speaking, the nature of unwanted effects can be classified as physical, e.g. delamination of a thin-film from an electrode, or chemical, e.g. oxidation of the active component to generate donors/traps for charge carriers. Similar interactions with single crystal OSCs have received much less attention and motivate the present study. Rubrene is an ideal compound to study the interactions between oxygen and single crystal OSCs for three reasons. First, as single crystal rubrene displays the ‘‘best’’ electronic and optoelectronic properties of any OSC, with charge carrier mobility reaching up to 20 cm 2 V 21 s 21 in reproducible experiments, it has been the subject of numerous studies 8–18 . Secondly, the existing understanding of the mechanism of reactions between oxygen and free rubrene molecules in gas or solution phases 19–22 , may facilitate the understanding of the interaction of oxygen with a solid-state form of this material, namely single crystalline rubrene. Finally, as intrinsic rubrene (C 42 H 28 ) does not contain oxygen, effects of adsorption and incorporation can be examined at a sensitive level. There are conflicting reports in the literature regarding the interaction of oxygen and single crystal rubrene and the accompanying effect on rubrene’s electrical and optical properties. (Unless otherwise noted, all further references to rubrene are intended to be understood as single crystal rubrene.) Maliakal et al. observed an increase in conductivity of rubrene crystals after exposure to oxygen at elevated temperatures, which was interpreted as p- type doping of rubrene by oxidation 23 . Zhang et al. observed that the apparent mobility of rubrene FETs decreased after exposure to hydrogen gas and attributed this to the chemical reduction of oxidized rubrene 24 , although this interpretation remains controversial given the existence of hydrogen traps 25 . On the other hand, Chen et al. systematically observed a decrease of the field-effect mobility and conductivity of rubrene OFETs upon photo-oxidation 26 . Krellner et al., using temperature-dependent space-charge-limited current spectroscopy, reported a bulk trap state at 0.27 eV above the valence band generated after intentional OPEN SUBJECT AREAS: ELECTRONIC DEVICES ELECTRONIC MATERIALS MATERIALS SCIENCE CHARACTERIZATION AND ANALYTICAL TECHNIQUES Received 30 September 2013 Accepted 18 March 2014 Published 2 May 2014 Correspondence and requests for materials should be addressed to E.G. (egarf@rutgers. edu) SCIENTIFIC REPORTS | 4 : 4753 | DOI: 10.1038/srep04753 1

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Page 1: CLASS-A STEREO POWER AMPLIFIER純A級ステレオ・パワーアンプ パワーMOSFET 6パラレル・プッシュプル 回路電力増幅段 負荷インピーダンスにリニアな出力特性

●純 A 級ステレオ・パワーアンプ●パワーMOSFET 6 パラレル・プッシュプル回路電力増幅段●負荷インピーダンスにリニアな出力特性●『インスツルメンテーション・アンプ』採用●『カレント・フィードバック増幅回路』搭載●『バランスド・リモート・センシング』採用●高ダンピング・ファクター:800●ショート事故を未然に防ぐスピーカー出力保護回路搭載●高感度大型ピーク・パワーメーター搭載●バイアンプ接続とブリッジ接続が可能

CLASS-A STEREO POWER AMPLIFIER

Page 2: CLASS-A STEREO POWER AMPLIFIER純A級ステレオ・パワーアンプ パワーMOSFET 6パラレル・プッシュプル 回路電力増幅段 負荷インピーダンスにリニアな出力特性

出力

+

信号入力部GAIN 22dB

+

電力増幅部GAIN 6dB

+

電力増幅部GAIN 6dB

パワーMOSFET6パラレル・プッシュプル

MCS+(Multiple Circuit Summing-up)

信号入力部GAIN 22dB

BIAS

BIAS

BIAS

BIAS

BIAS

BIAS

GND

-B4

+B4

+B4

-B4

-B3

-B3

-B2 -B1

+B3

+B3

+B2 +B1

INPUT +-

OUTPUT

GAINSELECTORMAX-3dB-6dB-12dB

BIAS

FEEDBACKNETWORK

+DC SERVO

I-V変換器

トランス・インピーダンス

電流加算

-入力

+入力

カレントNFBネットワーク

バッファー

バッファー

出力

6パラレルパワーアンプ

ゲインコントロール

-入力

+入力

パワーMOSFET

■インスツルメンテーション・アンプ方式

■カレント・フィードバック増幅器の原理図

■出力電力特性

■増幅部のサーキット・ダイアグラム(片チャンネル)

パワーMOSFETによる6パラレル・プッシュプル回路の電力増幅部

パワーMOSFETによる6パラレル・プッシュプル回路、ディスクリート半導体回路により理想的なゲイン配分を実現したインスツルメンテーション・アンプなど、数々の技術を結集することで、SN比117dB、定格出力360W/1Ω(音楽信号)、ダンピング・ファクター800を達成しました。スピーカー端子のショート検出が可能な保護回路を新たに搭載し、安心してお使いいただけるA-48で、心に残る名演をお楽しみください。

音楽性に満ちた本格派の純A級ステレオ・パワーアンプ

Technology:先進の技術インスツルメンテーション・アンプ方式により実現した高いSN比とリニアな出力特性

■ノイズ性能を改善するインスツルメンテーション・アンプ本機は伝送系で発生する雑音を除去する能力に優れているインスツルメンテーション・アンプ(Instrumentation Amplifier)方式を採用しています。さらに、信号入力部に高いゲイン(22dB)、電力増幅部に低いゲイン(6dB)を割り当てることで、信号入力部から出力される信号の振幅を大きくし、外部から加わるノイズの影響を少なくしてノイズ性能を改善しています。

信号入力部

■高いゲインを実現した信号入力部本機では、信号入力部に上級機A-75と同等の低雑音ディスクリート回路を採用することで、オペアンプを使った回路では困難であった22dB(約12.5倍)の高いゲインを実現し、SN比117dBを達成しています。

■負荷インピーダンスにリニアな出力特性の電力増幅部電力増幅部にパワーMOSFETによる6パラレル・プッシュプル回路を採用し、放熱効果の高い大型ヒートシンクに取り付けることで負荷インピーダンスに対してリニアな出力特性、45W/8Ω、90W/4Ω、180W/2Ω、360W/1Ω (音楽信号)を達成しています。さらに、ダンピング・ファクターは800を誇り、余裕のあるスピーカー駆動を実現しています。

インピーダンス(Ω)

出力電力(W)

50

100

150

200

250

300

350

400

450

8 4 2 1

194

281

438

102

45

90

360

180

最大出力最大出力定格出力定格出力

Page 3: CLASS-A STEREO POWER AMPLIFIER純A級ステレオ・パワーアンプ パワーMOSFET 6パラレル・プッシュプル 回路電力増幅段 負荷インピーダンスにリニアな出力特性

アルミ材ヘアライン仕上げのトッププレート

MOSFETスイッチ 信号入力部専用電源

高効率大型トロイダル・トランス 60,000μFフィルター・コンデンサー 信号入力回路とプロテクション回路

●❶ ●❷

❶出力するスピーカー端子を切り替える『スピーカー出力切替スイッチ』

❷メーター表示を切り替える『メーター・ボタン』 ●❸ ●❹

❸入力端子を切り替える『入力切替ボタン』

❹増幅度を切り替える『ゲイン切替スイッチ』

パワーMOSFETによる6パラレル・プッシュプル回路、ディスクリート半導体回路により理想的なゲイン配分を実現したインスツルメンテーション・アンプなど、数々の技術を結集することで、SN比117dB、定格出力360W/1Ω(音楽信号)、ダンピング・ファクター800を達成しました。スピーカー端子のショート検出が可能な保護回路を新たに搭載し、安心してお使いいただけるA-48で、心に残る名演をお楽しみください。

Features:特長

Functionality:機能

■パワーMOSFET 6パラレル・プッシュプル回路■負荷インピーダンスにリニアな出力特性■大型トロイダル・トランスと大容量60,000μFフィルター・コンデンサーの強力電源■『インスツルメンテーション・アンプ』採用■高ゲイン・ディスクリート構成の信号入力部■信号入力部専用電源搭載■ライン入力端子とバランス入力端子搭載■バランス入力端子の極性切替機能■『MCS+回路』搭載■『カレント・フィードバック増幅回路』搭載■プロテクション回路に『MOSFETスイッチ』採用■高ダンピング・ファクター:800 ■『バランスド・リモート・センシング』採用■ショート事故を未然に防ぐスピーカー出力保護回路搭載■高感度大型パワーメーター搭載■2系統の大型スピーカー端子搭載■4段階のゲイン・コントロール機能■バイアンプ接続とブリッジ接続が可能■アルミ材ヘアライン仕上げのトッププレート

Page 4: CLASS-A STEREO POWER AMPLIFIER純A級ステレオ・パワーアンプ パワーMOSFET 6パラレル・プッシュプル 回路電力増幅段 負荷インピーダンスにリニアな出力特性

オペレーション・スイッチ

2台とも〈BRIDGE〉

ブリッジ・インジケーター

〈点灯〉

デュアル・モノ・インジケーター

〈点灯〉

L L

LRLR

プリアンプ

へ入力 へ入力 へ入力 へ入力

RL

ジャンパー線

ジャンパー線

プリアンプ

R

R

L

L L

L R L

A-48 用L A-48 用LA-48 用R A-48 用R

オペレーション・スイッチ

2台とも〈DUAL MONO〉

L スピーカー R スピーカー L スピーカー R スピーカージャンパー線

ジャンパー線

●AC電源コード付属品

安全に関するご注意

※本機の仕様・特性および外観は、改善のため予告なく変更することがあります。 http://www.accuphase.co.jp/F1910Y  PRINTED IN JAPAN  850-0215-00(B1)2019年6月作成

正しく安全にお使いいただくため、ご使用の前に必ず「取扱説明書」をよくお読みください。●密閉されたラック内や水、湯気、ほこり、油、 煙などの多い場所に設置しない。火災、 感電、故障などの原因になることがあります。

5年間保証 本機の保証期間はご購入日から5年間です。保証書は本体付属の『お客様カード』をお送り頂き、登録後お届けします。

〒225-8508横浜市青葉区新石川2-14-10TEL.045-901-2771(代) FAX.045-901-8959

ブリッジ接続(出力4倍の量感溢れる演奏) バイアンプ接続(高域と低域の相互干渉を改善した高品位な演奏)

リアパネルフロントパネルパワーメーター

メーターHOLDボタン

メーターOFFボタン

スピーカー出力切替スイッチA / B / A+B

機能表示インジケーターMETER HOLD / BRIDGE / DUAL MONO / LINE / BALANCED

電源スイッチ 入力切替ボタンLINE / BALANCED

ゲイン切替スイッチMAX / -3dB -6dB / -12dB

ライン入力端子バランス入力端子

オペレーション・スイッチDUAL MONO /NORMAL / BRIDGE

バランス入力端子の極性切替スイッチ

AC電源コネクタースピーカー端子 A/B 2系統

16mm以内

7mm以上

取付可能なYラグの寸法

保証特性 [保証特性はEIA測定法RS-490に準ずる]

定格連続平均出力 (20 ~ 20,000Hz)

負荷 8Ω 4Ω 2Ω 1Ωノーマル/バイアンプ接続 45W 90W 180W 360W*1

ブリッジ接続 180W 360W 720W*1 -

全高調波ひずみ率負荷 2Ω 4~ 16Ω

ノーマル/バイアンプ接続 0.05% 0.03%ブリッジ接続 - 0.05%

IMひずみ率 0.01%S/N(A補正、入力ショート) 定格連続平均出力時

ゲイン切替 MAX時 117dBゲイン切替 ‒12dB 時 122dB

ダンピング・ファクター 800

周波数特性 定格連続平均出力時 20 ~ 20,000Hz (+0,-0.2dB)1W出力時 0.5~160,000Hz (+0,-3.0dB)

ゲインゲイン切替 MAX ‒3dB ‒6dB ‒12dB

ノーマル/ブリッジ/ バイアンプ接続 28.0dB 25.0dB 22.0dB 16.0dB

入力インピーダンス バランス入力 40 kΩライン入力 20 kΩ

負荷インピーダンス ノーマル/バイアンプ接続 2~ 16Ω*2ブリッジ接続 4~ 16Ω*3

パワーメーター

形式 対数圧縮型 表示消灯機能付表示範囲 -∞~+3dB (dB/%表示)ホールドタイム ∞ブリッジ接続時 左右同一値表示

電源 AC100V 50/60Hz

消費電力無入力時 180W

電気用品安全法 427W8Ω負荷定格出力時 272W

最大外形寸法 幅 465mm × 高さ211mm × 奥行 464mm質量 33.0kg

*1:音楽信号に限る *2:音楽信号に限り1Ω負荷可能 *3:音楽信号に限り2Ω負荷可能