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まず回路図が無い中grease7さんに、お骨折りいただいたことに感謝いたします。
この状態で、カートリッジを代えてもゲインが変わらず、入力インピーダンスが9Ωで一定であると調べていただきました。
イメージ 2

ここでは、私はOPAMP同等の挙動をする、反転入力の反転アンプではないと考えました。
差動入力もありませんので、イマジナリーショートはあり得ないと考えたわけです。


それではOPアンプの反転アンプをヘッドアンプに応用するとどのようになるか検証
します。定数の選び方では下図の参考例のようにデンオンDL103でも、オルトフォンMC20でもゲインが変わって、同等の出力になり都合が良いのです。
尚、実際にこの測定系で、実測検証してあります。OPアンプを使った反転増幅回路は
入力抵抗Riが入力インピーダンスとなります。ただしMCカートリッジも繋がればそれもRiとなりそれを含めたものが入力インピーダンスとみなせますから、ゲインの計算はRf/Riとなります。
イメージ 1


次にヤマハがA-1でC-2同等回路と公言する回路が出て来ました。
シミュレーションいただいた回路とは異なり、大きな違いはRsにあたると言われている抵抗15Ω×2がありません。OPアンプに置き換えての反転入力回路の説明は、苦しくなります。
イメージ 3

回路を見やすいように書き直しました。
実際の動作電圧は低いようです。
イメージ 4

入力抵抗のない回路で入力負荷抵抗が1KΩが付いていて。またまたわからなくなりました。
あいにく、私はこのような回路を設計する知識を持ち合わせていません。
これは、どうしたら良いのでしょう。
私の友人知人も、いくら帰還かけてもそんなに小さくならないと言います。


カートリッジのカタログを見ているとヘッドアンプの場合も推奨負荷抵抗があることがわかりました。

デンオンDL-305(40Ω)では100Ω アキュフェーズAC-2(4Ω)では50Ω以上

C-2だと入力インピーダンス10Ω これらは、使えませんね。
C-2持ってる那須山さんは、DL-103やオルトフォンで普通に使っています。
これらを考えると100Ωと言うのは、ヘッドアンプでは一つの基準であることがわかります。


那須山さんには、手持ちのもので、色々測定してもらい、回路の動作から探っていました。回路図から探れる人は、そうそういません。シミュレーターに頼るのも一つの手でしょうが、色々動作している、実機のC-2から探らせていただきました。

今回の状況から判断すると非常に判断が難しいことは、誰でも分かっています。
①カートリッジはどれでも使える。
②シミュレーション結果のゲインは、一定。
③ヤマハが使えないMCカートリッジがあるものを作るわけがない
④一般的に測定時の入力感度/インピーダンス

等、状況を判断すると必ずしも反転入力10Ω説が正論とは言いかねるのではないでしょうか?


温度でも変わるトランジスタのエミッタ接地回路の入力抵抗は、大きな電流を流してもそんなに下がりません。それに帰還抵抗1本でどうにでもなるとは、皆さん考えないと思います。


落としどころが、ない議論は、とても疲れます。
これで決着しないとなると、実機解体して調べるか、全く同じ回路を再現(配線)して、調査するしかありません。それをしてわかって何か得なことがあるでしょうか。
アナログ回路なんて思った通りに動作してくれないことが常にあります。
10Ωが入力インピーダンスであるなら、実際の使えている他のカートリッジの動作についても説明しないと理屈が通りません。


OPAMPと同等の動作であるなら、理屈は通りますが、今度はシミュレーションでは
ゲインが変わらないことの説明をいただかないとわかりません。



OPアンプでの反転入力における動作は説明させていただきました。

実際のこのC-2MCヘッドアンプ回路のカートリッジを付けた時の動作説明があれば良いのではと思います。


また那須山さんの測定系では、OPアンプ同等動作だとしたら、反転増幅回路を測るのは、難しと思います。
今までやられてきたことでは、10Ωと言い切るのは、十分結果は揃っていません。
もちろん100Ωとも言いません。

OPAMPは、極めて高いオープンループゲインです。
オペアンプ回路では、説明できない部分が多くあります。

実機回路を組むことにします。

C-2同等と言われる、回路を組み立てていて少し見えて来たような気がします。
カートリッジを見ていないかも知れません。
カートリッジは、電圧源であり電流源ではないあたりがポイントかも知れません。
イメージ 5



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那須山さん専用

こういう構成でC2を測ってください。
適当で良いのところの電圧は一定で!
イメージ 1


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昨晩から注文のプリアンプに使用する増幅回路を組み立てていた。
入力はハイインピーダンス、出力は600Ωゲインは約10倍(20dB)のフラットアンプだ。

ブログで話題のアンプの入力インピーダンスは、アンプそのものではFETの差動入力なので高い。

測定ついでに見かけ上のインピーダンスを実機で説明しましょう。
自分で設計した回路なので誰にも迷惑は掛からない。
不具合があっては、注文主に迷惑は掛かるが・・・・

下の写真は入力抵抗を47KΩにしたの回路(上段)と入力抵抗を100Ωにした回路(下段)である。出力負荷は両方とも620Ωにした。
イメージ 1

抵抗値のカラーコードの読める方は拡大して確認していただきたい。
イメージ 2

この状態で試験して見ましょう。
上段47KΩの入力抵抗(見かけ上のインピーダンス47KΩ)に50mVを入力
(50.05mV)入力しています。
イメージ 3

50mV入力での出力はさて? 0.5348Vです。
イメージ 4

下段100Ωの入力抵抗(見かけ上のインピーダンス100Ω)に50mVを入力
(50.05mV)入力しています。
イメージ 5

50mV入力での出力はさて? 0.5347Vです。
イメージ 6


入力インピーダンス47KΩ
入力50.05mV 出力0.5348V
ゲインは20.56dB

入力インピーダンス100Ω
入力50.05mV 出力0.5347V
ゲインは20.56dB

見かけ上のインピーダンスの意味がわかると思います。
理想アンプと書きましたが音が良い理想アンプと言う意味ではなく、見かけ上のインピーダンスが変わっても同じように増幅するのが理想的なアンプです。

メーカーさんも同じように、理想的な動作をするアンプを設計しているはずですからユーザーさんは安心して使える訳です。

注意
今回はデジタルテスターでわかりやすくしましたが、低周波200Khzまで測定できる
真の実効値テスターです。ACと書いてあっても、安価なデジタルテスターでは1KHzは測定できません。電源周波数くらいならまだいいですが。

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今は、出張中なので、図を描いて説明はできないのでご了承ください。
C-2はもうどうでもよいのですが、入力何Ωかといったときに私が、入力に100Ωかましてあるので100Ωと言ったのがまずかったようだ。

①通常のアンプの入力インピーダンスは高い、それでも入力に入力抵抗とか負荷抵抗と呼ぶものを付けて、見かけ上の入力インピーダンスとするのが普通だ。
この時点ではC-2の正式な回路が分かっていたわけでないから、それほど騒ぐほどではない。
②ブロック図に反転入力のヘッドアンプ図がでてきて初めて推測が立った。
もしかして反転アンプの入力インピーダンスの低い回路かもしれない

①②ここまで推測

③入力インピーダンスのみシミュレーション

④カートリッジ相当の抵抗をいれて入力感度から出力までシミュレーション
最終的には、ほぼ間違いないと思われるまで解析


反転入力は普通は使いにくいし。用途は限定となる。
入力抵抗が普通反転アンプでは付いているからいいが、小さすぎたら使いにくい

以下やさしく説明します。非反転アンプの例
分かりやすいアキュフェーズのC-37フォノイコアンプで見てみましょう
以下部分転載、ダウンロード取説より
大変分かりやすい仕様です。

入力感度表記です。これは入力インピーダンスを変えても、ゲインも変わりません。ここではアンプとしての仕様ですから、入力インピーダンスと呼んでいます。これが非反転増幅回路です。入力インピーダンスをたくさん持っていますね。よく見ておいてください。

仕様(抜粋)
イメージ 1

次にカタログを見てみましょう。MC6種類、MM3種類の豊富な負荷インピーダンス切替と書いています。これはカートリッジ側からみれば負荷インピーダンスな訳です。
イメージ 2

入力インピーダンスと読んだり負荷インピーダンスと読んだりするのはこの辺の違いです。

次にブロックダイヤグラムを見てみましょう。
ヘッドアンプ回路は、非反転アンプとなっています。
これにロードインピーダンスの負荷抵抗を切り替える形式となっています。

イメージ 3

ここで取説によりますと、カートリッジの指定インピーダンスに合わせるか好みで設定と書いてあります。カートリッジというものは、インピーダンス設定は結構自由です。昔の普及価格帯のフォノ入力でさえ負荷抵抗切替スイッチが背面にありました。
もちろん好みに応じての設定でした。

高級、高価格の物が電流入力アンプだとは限らないことがお分かりいただけたと思います。

ゲインが接続されるカートリッジで変わってしまうフォノアンプは、あまり詳しい仕様を書かないのはこの辺に事情があるかもしれませんね。






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追記
まともに付き合って大変な損をしました。
Nさんのことの発端のコメントを見ると ある人のブログを見て、それは違うと疑問に思った
そんなのは、どうでもいいことです。ブログなんて何度も言っているように個人のログなんですから、間違っていようが何であろうと、個人の感想。
他人の日記が間違っていようと知ったことじゃない。
私はメーカーの表示内容に対する疑問だと思って、まともに相手してきた。
凄い馬鹿らしくなってきた。
メーカー表示 入力感度50μV/10Ωの意味が分かれば、入力インピーダンスはどうでもよく、実際に国産カートリッジが使えるか使えないか問題。
C2持ってるNさんが使えると後に言っているから使えるのは間違いない。
失礼な言い方をするが、個人の日誌の屁のような部分に、突っ込みすぎたということ。レコード持ってないnさんが、得意の情報収集力で調べ上げているがMCカートリッジで実際レコード再生している方からすると、なんだかなぁ〜と思う部分も出てくる。それは、実践という部分がないからだ。しかしこの論争でnさんが調べ上げた入力インピーダンスゼロは、古い多くの人たちに、目からうろこの情報だったはず。

この論争は誰が勝った負けたではなく、ただ単に、仕様や諸元の理解力がなかっただけだと思う。

増幅は電気的動作の基本、でも音は、そんな知識は、必要なく誰でも楽しめます。


Nさんとnさんで論争になっているヤマハのC2のMCヘッドアンプ部。
そもそも、ことの発端は入力インピーダンスにある。
入力感度50μV/10Ωと書いてあればこの条件で定格出力が出るということが、電気的知識があれば対して、さして疑問にも思わない。
ところが一般ユーザーはカートリッジの適合インピーダンスと受け止めてしまう。
運が悪いことに、入力感度50μV/10KΩと表示しているところもあった。
それが1年以上前のことだ。
当時、私も一般的なヘッドアンプだろうと思っていた。普通の電圧増幅型(ハイインピーダンス)のヘッドアンプは、100オームの入力負荷抵抗を付けることで、すべてのMCカートリッジに対応していた。

ところがC2は少し違っていたようだ。回路図はあったがIC部分が全く不明だ。
ブロック図で反転入力ということでもしかしてという考えも出てきた。
その一方で、ブラックボックスのIC記号部分を電子回路のシミュレーターで解析してくださったGさんがいるもっぱら入力インピーダンスを調べられていた。
10Ω前後で落ち着いた。

こうなると入力インピーダンスが10Ω派の説がまた浮上ということになる。
しかしこれでは使いにくいヘッドアンプだ。
ところが電流入力のヘッドアンプと考えると、理屈は合う。
要するにどのようなMCカートリッジにも対応できる。
ところがこのシミュレーション入力インピーダンスしかしていない。
以下Gさんから無断借用引用図
この条件50μV/10Ωで葯2.3mVの出力になるかさらに検証していただいた。
ズバリこのままの結果となった回路はこれで間違いないことになる。
イメージ 1
その陰でNさん連合チームは実機測定を行っていた。
試行錯誤しているがなかなか成果は出ていない。
一方私は、ブログ見ての通り、一般的な理屈を並べていた。
広い意味で、知識がないと微小信号や入力、発振器の使い方など判らない。
これだけは、自力で勉強いただくしかないから、手取り足取りはしない。

反転アンプは基本的に入力インピーダンス0の回路だ。
上段だけ見ていただきたい。私の製作しているヘッドアンプもこれだ。
帰還抵抗Rfと入力抵抗Rsとカートリッジの抵抗で増幅率は決まる。
Rf/Rs+Rmcで簡単に計算できる。
イメージ 2

このような流れの中で論争になっていたわけである。
・50μV/10Ωは入力感度なので、インピーダンスの表記でない。
・実際の回路は電流入力型であることがシミュレーション判明
・実測するのは、難しいが、下段の図の環境次第では可能
という結果が出た。

図上段で、抵抗比でゲインが変わると述べたが、例えばRfが300ΩRmcが2Ω2Rsが2Ωだとしよう。300/4となり75倍のゲインだ。この状態でカートリッジを40Ωとして300/42で葯7.1倍のゲインだ。いくらインピーダンスの高いカートリッジほど
出力が大きくても差はでる。
この差を小さくするにはどうするかRsを30Ωにしてみましょう2Ωのカートリッジでは300/32で9.3倍 40オームのカートリッジでは300/70で4.2倍
この辺のころ合いで、実用的なものになる。
例えばの例でこの定数をOPAMPに割り当ててもまともに動作する保証はない

要するに、一つの疑問から解決までには、間違いは解決のヒントになりそして結果がある。
電流入力型の方が優れているかといえば一概には言えないこともある。
接続電線からカートリッジのコイルまでがRmc+Rsだ
この欠点を克服するためにヘッドシェルに回路が組み込まれたこともある。
電圧増幅型のFET入力でゲイン一定型も好まれる場合もある。
レコード愛好家は、カートリッジも沢山持っているからだ。

ごたごたの原因が私にもあることをお詫びしておきます。

諸兄諸氏が理論づめで、コメントしているところに割り込む理由がないので記事にまとめておきます。

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