【投稿する】
折りたたむ
調子に乗ってVI変換を付けてみました。ゲイン20dB、700kHzまでフラットな広帯域アンプです。LM741でも電圧から電流に乗り換えると、こんなに広帯域が可能とは。
741は位相補正を内蔵しているすばらしいicですが、残念なことに最大出力が高域で極端に小さくなります。 微小信号の周波数特性はほぼ利得帯域幅で決まる限界まで伸びてはいますが。 それにこのicはスリューレートが小さいがためにTIM(トランゼント インターモジュレーション歪) が大きいとTIMを考えた人が発表されています。せっかく前に付けたトランジスタ回路の特性が生かされないので、もったいなくありませんか。
宮さんこんにちは。そうですか。当方、ボーデ線図解析は駆け出し者なので。この解析は教材として取扱ったものです。実用上は色々問題がありそうですね。この趣旨は、高々GBW=1MHzのアンプでも、土俵を電圧から電流に変えると広帯域アンプに変身したことに、驚いた、という初心者の感想を表現したものです。検証のために回路シミュレータを使ってみた(乱用??)という次第です。実物実験が家庭でできれば良いのではなかなかそうは行きません。シミュレーションモデルも本当に現物特性を表現しているのか、過信するのも問題ですね。趣味のシュミレーションです。
masudaさん、高宮さん、皆さん、こんにちは。LM741のモデルでは非線形まで入れてあるのでしょうか。この回路で、10kHz正弦波での入力電圧ー出力電圧特性を求めると分かるのですが。手元のシミュレータには理想オペアンプしかありませんので、測定をお願いします。
1.+側、−側ともに同じTRで温度補償2.TRのB−C間ダイオード特性を温度補償に使用(エミッタ端子は切除) TRの表示記号に惑わされてB−E間ダイオード特性を使用していましたが、熱伝導を考えるとB−C間ダイオード特性が有利なことに気がつきました。 こちらの方が順方向電圧が小さくてアジャストには有利です。(TRとしてはB−C間に2mA程度の逆方向電流を流すことになりますが)
トランスインピーダンスアンプのゲインです。(一般的には電流帰還アンプ)高々GB積が1MHzのLM741でも、1MHzまでゲイン60dBフラットな特性です。VFAで実現しようとすると如何に大変なことか。まりにゲイン帯域が広いのでかえって発振の危険があり位相補正が必要とか。そう言えばSATRIの永井さんが、高域で発振すると言ってました。
この特性、1MHzまでゲイン60dBでフラット。ま、電圧ゲインのオープンループゲインに対してトランスインピーダンスゲインなので単位が違うといえばそれまでだが。実際GBW=1MHzでゲインがDNするのは、f=GBW[Hz]が折れ点となり、その後はオープンループゲインAのマイナススロープが効いてくるからです。ということは、トランスインピーダンスアンプの設定限界周波数はGBWということになるようです。
2SB817 VBE−ICデータを詳細に分析してみました。TR単体でのアイドリング電流と出力インピーダンス8パラ時アイドリング電流 出力インピーダンス 1.6A ――> 25.0mΩ 4.8A ――> 20.2mΩ16パラ時アイドリング電流 出力インピーダンス1.6A ――> 15.2mΩ(61%改善)4.8A ――> 11.4mΩ(56%改善)同じアイドリング電流で出力インピーダンスが50−60%改善できます。
土井さん、皆さん、こんにちは。出力インピーダンスの定義が間違っていませんか。土井さんが求められた値は、名前をつけると伝達インピーダンスでしょうか。
村田さん、ありがとうございます。VBE / IC で求めていますから伝達インピーダンスが正解ですか。
aritendoはお買い得ですね。キットをたくさん買ってパラやらBTLやら色々試しています。さて、35年程前の赤いTOOL BOX 覚えておいででしょうか?。端が切れていて、良く怪我をしました。廃品利用と暇つぶしを兼ねて、鉱石ラジオみたいに単純に並べただけのTDA7293アンプです。見かけも本当にバラックですね。何かの時に、工具箱の振りをして音出しして驚かせようかと。バラックながら、なかなかの34Wでした。蓋の上の白いのはSATOのネオンブラケットです。小さい橙色のほのかな灯りで気に入っていましたが、製造中止なので地元の部品屋で全部買ってきました。
aritendoはお買い得ですね。キットをたくさん買ってパラやらBTLやら色々試しています。さて、35年程前の赤いTOOL BOX 覚えておいででしょうか?。端が切れていて、良く怪我をしました。廃品利用と暇つぶしを兼ねて、鉱石ラジオみたいに単純に並べただけのTDA7293アンプです。見かけも本当にバラックですね。何かの時に、工具箱の振りをして音出しして驚かせようかと。バラックながら、なかなかの34Wでした。
反転アンプの帰還率βを分かり安くするために、テブナン等価しました。出力Eoは反転端子に、β=R1/(R1+R2) で帰還されます。反転端子の各Eo電圧の抵抗係数がβです。分かりますか???結果は、すべて同じゲイン=-1の周波数特性となります。シミュレーションは一致してます。
masudaさんわかりました。以外でした。説明のテブナン等価の意味は良くわかりませんが、これとは別にオペアンプの初段の差動増幅器のゲインを計算してみました。すると面白いことにβ=R3/(R3+R4)になりますね。反転アンプは入力信号と出力信号を合成して初段のTrに入力しています。もう片方はアースに落とします。これにより、非反転アンプの時は違い、入力信号のR2/(R1+R2)が初段の差動増幅器のゲインに表れ、初段のゲインが低下したことと等価になります。これはmasudaさんが示したテブナン等価と同じことを意味していると考えます。まとめ裸のオペアンプ自体のゲインは変わらないのに、反転アンプでは入力信号が減ることによる初段のゲイン低下が発生する。結果としてオペアンプ全体のNFB量が減る。だが、オペアンプのゲインが大きいので、仕上がりゲインは理論どおり。ゲイン1倍だと差が大きいが、通常のアンプのようにゲインを10倍程度にすれば反転・非反転のNFB量の差はほとんどない。
ご理解いただきよかったです。それに、反転アンプの3dB周波数が正転アンプより下がるのはゲインが10倍以下の場合であること、フォローいただきありがとうございます。オープンループゲインA(ω)を含めたゲイン式だと(1+Rf/Ri)という因子があり、1<<(Rf/Ri)すなわちゲインが10倍以上なら無視できるのですが、10を割ると1+の影響が出てゲインが落ちます。けどこの影響は100kHz以上の周波数なので、オーディオには結局あまり影響がなかったというオチになりました。テブナン定理=>反転端子に印加されるEi、Eoと抵抗からなる回路を、開放端電圧源と、ショート時の電流から内部抵抗を求めたものです。ちょっと複雑な回路でもテブナン等価すれば回路が簡単化されわかりやすくなります。では。
なるほどね。確かにゲインにが低いと違いますナ。でも難しくてヨウ解らん。
石田さん今日は。ま、趣味レーションのお遊びと思ってください。
出力をダーリントンTrで高耐圧OPアンプを使ったMITアンプを作ってみました。3886の置き換えでバランス(BTL)仕様です。 今のところ電源電圧は±20V(片側15W)ですが、30V(40W)までは行けます。三土会でお披露目します。
石田殿のブログに記載されているように、BTL化で「伸びの良い素直な音に、パワフルな力強さが加わった」感じに変わったんですね。
OPアンプで、正転、反転同一のゲインならば、どちらが広帯域か???=>回答は、正転アンプの方が高帯域になる。理由は帰還率が、正転アンプ方が大きいから。
なぜ帰還率が、正転アンプ方が大きいのですか。また、この実験のシュミレーションにおけるR1は1KΩですか。だとしたら非反転アンプのゲインは2倍になりますよ。
見元さん、お久しぶりです。R1=1T(tera)Ω=∞Ωです。ですので上部、正転アンプのゲイン=+1です。出力はCで、グラフはDB(4)です。シミュレーションでは1Tを良く使います。帰還率ですが、上部、正転アンプ β=R1/(R1+R2)=1下部、反転アンプ β=R3/(R3+R4)=0.5 です。正転アンプの方が、βは大きいです。従ってβが大きいほうが帯域は広いです。
これだと両者のゲインが違いますので帯域も変わります。ゲインを同じにしてもう一度比較してみてはどうでしょうか。 反転アンプのR4を2kΩにすれば同じ2倍のゲインになると思います。
下部、反転アンプ A=R3/R4=1 です。
両者のゲインは同じですが。上は+1、下は−1です。入力は電圧信号源です。もちろん、帰還方式が違うので+/−端子を入力とするゲインは異なります。だから帰還率が異なり、周波数帯域が異なるのですが。グラフ参照です。
増田です。本記述に間違いはないので信用してください。(数行の説明ではとてもできないので。)日ごろ疑問に思った事項を調べているうちに気付いた事項です。よくOPの利得帯域でボーデ線図上、オープンゲインにクローズゲインを横線引いてその交点が帯域ですと説明がありますが、これって正転アンプのことで、反転アンプではそうはなりません。この辺を明確に説明している文献は余りありません。反転アンプの場合、並列入力帰還なので入力電圧は(1-β)倍、小さくなりその分をボーデ線図上、換算して記載しないと正確な利得帯域が求められません。・・・・結果、同一ゲインならば反転アンプの方が帯域が狭くなります。この辺の解析計算は今更ながらですが、最近話題の?電流帰還OPアンプの利得計算をしていたら、気付いたという次第です。
下部、反転アンプ β=R3/R4=1 です。
見元さん。こんにちは。下部の電圧帰還率β=R3/(R3+R4)が正解です。これは、分配の法則、重ね合せの理(low of superposition) といって電気回路の基本法則なのです。出力電圧Eoと入力電圧Ei、各々独立に考え一方を設定しているときは他方をGNDショートと考えます。
オペアンプの基本法則だからこそ電圧帰還率βはR3/R4が正解です。
aitendoのTDA7377アンプキットを製作しました。オリジナルは高域がきつい感じがしましたので、シールドや裏打ち配線等の対策を行いました。コントラストは低いですがイメージに近い音が出ています。出力は6W+6W。
見元さん紹介のaritendoはびっくりの価格で驚きです。3886など普通700円程と思いますが、基盤キットで950円など。7293と3886双方でパラレル接続アンプ2台作成を試みようと0.1%の抵抗を購入しましたら抵抗の費用がキットの半分以上になりました。いずれはゴミ箱行きのトランスが数個ありますので目下検討中であります。ところで、返信入力中に画面が裏返って「もとい」になるのは何故でしょうね。安全策に、秀丸で書いてコピーしました。
aitendoキットのTDA7293とTDA7377版2つを作って比べて見ました。オリジナルのままだとTDA7293>TDA7377。改造を施すとTDA7293<TDA7377。BTL仕様が効いているのではないかと考えています。2月の三土会では「なぜBTLなのか」をみなさんと議論したいと思っています。
?削除方法
閉じる
不適切動画の報告