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2010/02/27 (Sat) 03:59
なんか締切を3日ぐらい勘違いしててやばげな状態です。

そんな時に限って面白い回路思いついたりするんですよね。さぁこまった。



こんな回路思いついてみました。
なんか探せば誰かがやっているような気もしますが…

とりあえずLTSpiceでさくっとシミュレーションしてみたら1KHz時に歪率が64Ω+100uH負荷で0.000003%、300Ω+100uH負荷で0.000001%とか表示されました。
ほんとかよ、と。

ちなみにどういう意図の回路かというと、すごく単純。
「入力と出力の差でずれてる分が歪だよね」
「その歪を打ち消すようにフィードバックすればよくね?」
という話です。

IC2、IC4がいわゆる普通のヘッドホンとして組まれるような回路でぶっちゃけこの部分はこの回路でなくてもいいと思います。
ここでは出力増強のため司さんのやっているバッファを使わせてもらいましたが、ダイヤモンドバッファでもいいと思います。
で肝心なのがIC1で、IC2、IC4のアンプの入出力を比較して、その誤差をアンプの増幅基準にフィードバックしています。
アンプ部に2倍の増幅度があるため、R8,9で分圧してIC1の各入力が同じ振幅になるように調整しています。

ホントにこのフィードバック部の効果なのかR2をGNDに接続してIC1Aの出力を開放して同じ回路でシミュレーションしてみたところ、歪率は一桁多くなるようです。
そもそもIC1Aの出力に波形が観測出来ているので効果あることは間違いないです。
この部分のおかげかわかりませんが、誘導負荷をぶら下げても発振しにくいようです。
が、zobelは入れたほうがいいかもです。

ちなみにR10とR11ですが、このような値の方が全体の歪率を下げられました。
たぶんIC2が電圧増幅してるのであまり出力電流を流さない方がひずみにくいと言う話なんだと思いますが。
ただ追い込んではいないのでベストな値とは限りません。

もちろんその他の抵抗についても追い込んでないので比率だけあわせて変更してみる必要があるかも知りません。

いやぁ。単純な発想だったのに顕著な効果が得られるようで。
だれかこいつも作って実験してくださいw
自分はまだしばらく発表会から開放されないので…

あと、これと同じ仕組の回路がすでにあるよって場合も教えてください。

さて。仮眠してこよう。
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似たような回路なら。
LT1807のDNにありますよ。これに似たような回路が。A47式ではなく、単純な非反転のみの回路でしたが。

只、補助段(と解釈しています)のIC1に関しては、利得をわざと10%程度上げる(下げるだったかな?)すれば、IC1Aが不要で、R8とR9の部分を省略して、R5とR4の間の部分でR8とR9の回路を構成すれば同じ効果が得られる筈です。少しでも多く電流を取り出すのであれば、STRVさんの様に組むのが良いかも知れません。

この手法は、オーディオよりも高い帯域の信号で使われる手法の回路みたいです。ちなみに、IC1Aをキャンセルしたものは私も作った事があります。
司 浩 2010/02/27(Sat)12:03:08 編集
無題
こちらも修羅場中で徹夜明けのぼやけた頭で考えていますが、IC1A/Bを差動回路化何かにして出力し、それを擬似GNDにするとディスクリでも似たような回路作れる、という考えでいいのかな?
でも、R8,9で分圧して出力と入力の増幅率をそろえているのに、IC1Bで入力側を2倍にしているからおかしくないですか?
一眠りしたら勘違いの可能性もありますが、時間取れたら上の回路と一緒に遊んでみたいです。
ねむい
hinathi 2010/02/27(Sat)12:09:30 編集
回路構成
まずお二方にも共通な返事として、
IC1A/Bは高入力インピーダンスな差動増幅回路を構成しています。
差動増幅団のゲインとしては2になっています。

>司さん
デザインノートですよね?
軽く探しましたが見当たらず…

司さんのおっしゃるとおりICは一つ減らせるんですが、「同じ値の抵抗値だけで組みたかった」とか「負荷をつないだ時の影響」を考えてこうして見ました。
一応シミュレーションでもコチラのほうが良い成績だったような…適当に確認して終わらせたので^^;

>hinathiさん
上述したとおりIC1は全体で差動増幅回路を構成してます。
で、+入力も-入力も2倍にしているので分圧していて問題ないです。ここのゲインが2倍なのは理由ありませんが^^;
ただ、R4,5,6,7は抵抗値を揃えた方が精度良い差動入力回路が作りやすいためこうししました。
もちろん計装アンプに置き換えるのもありですw

すべてディスクリで構成してもいけるはずですよ。
規模がどうなるかわからんですが^^;
strv 2010/02/27(Sat)14:21:46 編集
Zobelを入れるのであれば。
いやいや。さすがに差動増幅段が2倍という事位は私でも解りますよ。

んで負荷を繋いだ時の影響ですが、Zobelを入れるのであれば差動にする必要性はないと思います。やるのであれば、A47ではなく「バッファをシリアル接続にして帰還外に10Ωの抵抗」を置けばより容量性にも強くなり、特性も良く出せる(=差動入りに近い位の特性)と思います。(抵抗が通ると音質が云々というのであれば、差動を使う事をお奨めしますが。)

差動を入れるメリットは同じ抵抗値で組めるのとR8とR9の比率を入力の振幅や電源電圧によって微妙に調整する手間がないのが良い部分ですが、素子が増えると配線パターンの組み方で特性が大きく変わる部分でもあるので、実際に差動を入れて組むと逆に特性が落ちることも考えられます。シュミレーターの歪率は、実際にそれほどあてにはできないので、組み上げてきちっとした環境で特性を測ってみないとなんとも言えないとは思います。(差動を入れても劇的に歪率が変化するとは思えないというのがあります。後、実際に出力のオフセットに関してはどんなものなのかな?)

更に、コレを発展させた方式もあるにはあるのですが規模が大きくなるので組む気は起きませんでした…。

ダイアモンドバッファにするのであれば、A47はNGですから、シリアル接続になりますがダイアモンドバッファに利用するトランジスタの品種にも気をつけたりと色々と面倒は多いです。

最も、簡単なシリアル接続な回路でも配線等を工夫してしまえば、かなり良い特性がひりだせます。2倍利得ならば歪率は軽く0.0005%(50Ω/1KHz@LPF80KHz)を切りオーディオアナライザーの測定限界は軽く出ちゃいますし。

この回路ですが、打消しと補助により特性を上げる回路になるので、差動なしに関しては「利得が上がれば効果も薄くなる」という事で、そこまで深く追求する気がなかったというのが正直な所です。

所で、シュミに使ったオペアンプは何をつかいました?
司 浩 2010/02/27(Sat)18:58:00 編集
実際の歪率
って難しいですよね.

元回路の歪を下げるのと回路をシンプルにするのとどちらがいいのか難しいところですよね…

実際の配置はほんとに組んでみないと分からないですし.

一つ思ったのは,IC1Aの入力をヘッドホン直近からフィードバックかけたらヘッドホンケーブルの影響を軽減できたりするのかなぁなんて.
そのためにはヘッドホンを5線式に改造しないとだめですがww

LTSpiceで使ったのはLT1058とLT1112だったかな?
だと思います.

strv 2010/02/27(Sat)22:37:47 編集
今更気付いた
RSSリーダー(チェッカー)が不調で今頃気付きました。
>これと同じ仕組の回路がすでにあるよ
回路図はでてこないと思いますが、サンスイって会社が昔出していたディスクリアンプの「スーパーフィードフォワード」とかが比較的似た考えのような気がします。
nabe 2010/03/04(Thu)22:28:09 編集
似たような回路
”Λコンの自作FETアンプとスピーカー”というサイトの「歪み打ち消し無帰還プリアンプ」が原理的に似てるような気がします。
BUNN 2010/03/05(Fri)08:15:47 編集
D-NFB回路
ODFNでワード検索したらD-NFBがそのまんまこれでしたね。
http://www.ne.jp/asahi/evo/amp/Dnfb/details.htm

というか、行ったことのあるサイトでしたw
まぁとりあえず作ってみます。
strv 2010/03/05(Fri)23:30:43 編集
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