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2019年5月25日 (土)

あれもこれも電流帰還アンプ?

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電流帰還アンプと呼ばれている回路は複数あり、とても紛らわしいです。

 私のブログでも紛らわしい表現があったように思います。
そこで以下のように

電流帰還アンプ、電流検出負帰還アンプ、電流検出正帰還アンプと呼ぶのはいかがでしょうか。

 

電流帰還アンプ(Current Feedback Amplifier)

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TI、アナログデバイセズ等のオペアンプ、アキュフェーズ、マランツのパワーアンプ等に使用されている回路です。
 電圧帰還アンプと比較するとアンプ内部のスルーレートを決定する部分に電流制限がほとんどないので高速応答が可能です。

が、電圧帰還アンプに対してアドバンテージがあるのは高速ビデオアンプ等の用途でオーディオアンプ帯域では明確なアドバンテージはありません。電圧帰還アンプでも全く問題ありません。生クリームとカスタードクリームの違いよりも少ないでしょう。上図のように色の違い程度です。スピーカーに対しては電圧帰還アンプと同じく電圧駆動です。

 

 

電流検出負帰還アンプ(Current Sensing Negative Feedback Amplifier)

 

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山本式電流帰還アンプ、ビットトレードワンから発売している電流帰還アンプなどが該当します。

スピーカーにかかる電流を検出し、アンプに負帰還をかける。負帰還というのは動きを抑えるように働きますので、スピーカーに電流が流れるとアンプが電流を流さないように働きます。ということはアンプの出力インピーダンスが電圧帰還アンプに対して高くなります。簡単に書くと電圧帰還アンプの出力に電流を制限する抵抗が追加されているようになります。

スピーカーは共振周波数ではインピーダンスが高くアンプからの電流をあまり必要としません。当然のことで スピーカーが動きたい周波数なのでアンプの負担が軽いのです。逆起電力が最も多いのもこの周波数です。 電流検出負帰還アンプではこの周波数をさらに電流を流す働きをします。また、スピーカーのL成分により周波数が高くなるにつれてインピーダンスが高くなるので、高い周波数でもより多く電流を流すことになります。バスレフスピーカーのポート共振帯域はインピーダンスが低いので電流があまり流れないことになり、バスレフ効果は少なくなります。


 図で示すとこのようになります。通常の電圧帰還アンプの出力に抵抗が入っています。 電圧帰還アンプと比較すると出力インピーダンスが高くなっています。

 

電流検出正帰還アンプ(Current Sensing Positive Feedback Amplifier)

 

Cfa ヤマハのAST(Active Servo Technology),たのしい電子工作クラブのSDCA-01,SDCA-03等です。

スピーカーにかかる電流を検出し、アンプに正帰還をかける。正帰還というのは動きをさらに強くするように動きます。車のターボチャージャーのような働きです。

スピーカーに電流が流れるとアンプがさらに電流を流すように働きます。
より多くの電流が流れるため負性インピーダンスドライブとも呼ばれます。

バスレフポートの共振周波数はインピーダンスが低下しているのでバスレフスピーカーのポート共振帯域に対して電流検出正帰還を行うことにより、他の帯域より多くの電流が流れます。実際は多く電圧をかけているからですが、見かけ上マイナスの抵抗成分となるので負性インピーダンス駆動と言われます。これによりバスレフポートがスピーカーのインピーダンスの制限を受けずにドライブされるのでバスレフポート帯域で音が吹っ飛んでくるような音となります。スピーカーが動き出そうとするときのインピーダンスは低いのでそれを検知してさらに電流を増やすように動くのが効いています。

ですので、電流検出負帰還アンプとは逆の働きとなります。このブログでも電流正帰還アンプと呼んでましたが、今後は電流検出正帰還アンプと呼ぶことにします。

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