電子工作、エレクトロニクスの寄り道

インバーテッド・ダーリントンＳＥＰＰ [28] 準コンプリ解析結果

　さて解析結果です。ごらんのとおりですが、［２６］と同じような結果ですね。位相補償していないのに位相余裕もありそうです。伝達特性も数１０ＭＨｚまで伸びています。いいぢゃないですか（笑）。まあ、偶然このケースだけのことで、他の条件ではまたいろいろ違ってくるでしょうけどね〜
　準コンプリなんて、ＰＮＰが使えないときの「とほほ」な正負非対称の回路という印象もありますが、問題ないこともあるんでしょうね（笑）。ＩＣ内の回路でも、性能の低いＰＮＰと性能の良いＮＰＮをうまく組み合わせた、素晴らしいオペアンプがありますよね〜

インバーテッド・ダーリントンＳＥＰＰ [27] 準コンプリでは

　初段の電流を上げると、なんだかとってもいい感じなので（笑）、魅力的な（？）準コンプリも試してみたくなりました。
　といっても、またいろいろお膳立てが必要なのですぐに解析できないんですけどね〜
　定電流源を使わないと熱暴走しますかね〜、困りましたね〜　確かに、温度変化による影響もありますが、負荷のことも考えないといけませんよね〜。今、純抵抗で解析していますが、現実はそうでなかったりしますよね〜。まあ、難しいことはさておき（おいおい・・・）、とりあえず簡単なケースでやってみますか。常温で、純抵抗負荷でもダメなようではどうしようもないですからね〜（笑）

インバーテッド・ダーリントンＳＥＰＰ [26] 定電流源を使った場合の解析

　解析結果でございます。
　意外なことに、抵抗を使った［２４］の結果とほとんど変わらない結果でしたねえ。やってみなければわからないものです。ふ〜ん、だったら抵抗使ったほうがいいぢゃん、と思うのは吾輩だけではないでしょう（笑）。まあ、１ケースしか解析していないので本当はどっちがどうとか断言できないのですが、抵抗を使っても定電流源を使ってもほとんど同じ、ということがあるということですねえ。

[tos*mi*1954]

抵抗を使うと、終段のアイドリング電流を一定にするのが、難しくなり、熱暴走の可能性が、出てきます。

[回路図公開OPampを使う会]

なるほど、熱暴走ですか。しかし、温度による変化まで考えると大変ですねえ。

インバーテッド・ダーリントンＳＥＰＰ [25] 定電流源を使うと

　昨日の結果が良かったので、調子に乗って（？）、定電流源を使ったらどうかと思いました。というのは、初段の電流を大きくするために、終段のベース・エミッタ間に２２０Ωの抵抗を入れたんですが、抵抗ではなくて、定電流源にしたらど〜かということです。抵抗より高い部品を使うので、さらに素晴らしい性能をたたき出すかもしれませんぜ（笑）。
　定電流源の回路としては、まあいろいろ考えられるのですが、ＪＦＥＴを使った回路を考えました。回路が簡単ですからね。どの石にしようかと思ったんですが、ＬＴＳＰＩＣＥのライブラリに入っていたので、どんな石か良く知らないのですが（笑）、２Ｎ３８１９を使ってみます。
　それから、昨日の結果と比較するためにも、大体動作条件を合わせないといけません。ＪＦＥＴのソース抵抗で電流を調整するのですが、だいたい２．６ｍＡになるように、ということで、ソース抵抗は７２Ωに決定です。
　さらに、アイドリング電流が１０ｍＡになるように、再度バイアス電圧を調整します。
　実際の解析の前に、いろいろなお膳立てが必要です。
　結果的に下図のような回路となりましたが、さて、どうなるか！？

　

インバーテッド・ダーリントンＳＥＰＰ [24] 初段の電流をもっと増やしたら驚きの結果に!

　インバーテッドダーリントンは、初段の電流を増やすとなかなかいいことがあるようです。調子に乗って、ではもっと増やしたらどうか、と考えるのは自然なことです。まあ、ちょうどいいところというのがあるでしょうから、いくらでも増やせるもんぢゃないでしょうが（笑）。
　図で言う、Ｒ３，Ｒ４を２２０Ωにしてみます。ベース・エミッタ間電圧は０．６Ｖぐらいありますから、だいたい３ｍＡ弱流れるでしょう。条件を揃えるため、アイドリング電流を１０ｍＡに合わせます。そのために、例によって、「いー電源」を使って、バイアス電圧（Ｑ１，Ｑ２のベース・エミッタ間電圧電圧）を何Ｖにしたらいいか調べます。バイアス電圧が決まったら、２番目のような回路となります。
　次に、ミドルブルック法でループゲインを調べます。この段階では補償容量は入れていません。結果は３番目の図です。入力電圧を−８Ｖから＋８Ｖまで振っています。やはり一番特性が悪いのは入力電圧が０Ｖのときですが、それでもゲインが０ｄＢになるユニティゲイン周波数ｆＴ（零利得周波数、最大周波数ということもあるようですね）は２０ＭＨｚぐらいまで伸びています。Ｒ３，Ｒ４を１ｋΩにしていた［１６］の結果より良くなっていますね。それよりも、驚くのは、補償容量を入れていないのに、位相余裕が十分あるのです。１００度以上あります。図では、線が多すぎると見難くなるので５本に絞っていますが、もっと入力電圧を細かく変化させても大丈夫でした。
　一番下が伝達特性（閉ループ）です。一番条件の悪い、入力電圧０Ｖのケースですが、それでも−３ｄＢになる遮断周波数が２０ＭＨｚ以上に伸びています。利さんのいうとおり、全然違いますね、すご。初段の電流を増やす前は、１ＭＨｚぐらいだったんですよ。偶然なのかどーかわかりませんが、この場合は補償容量を入れずに済んだのが大きかったです。