Select Your Language

免責事項

  • 本サイトの情報の利用、内容、サービスによって、利用者にいかなる損害、被害が生じても、著者は一切の責任を負いません。ユーザーご自身の責任においてご利用いただきますようお願いいたします。

    本サイトで頒布している基板およびキットは、技術者、またはそれに準ずる電気的知識をお持ちの電子工作ファンの方のためのものです。 一般のオーディオファンの方のためのものではありません。
    また、頒布基板およびキットは、いかなる条件でも動作を保証するものではございませんので、あらかじめご了承ください。

    電子工作では、火傷、感電、火災などの可能性があります。 十分に注意をして作業して下さい。

    営利目的のご使用は認めておりません。  記事の転載や、基板・キットの商用利用の方は、ご連絡ください。
    学生やサークルの学習目的でまとめてご購入する場合は特別なコースをご用意させていただきます。

スポンサー

« 本日のみなとみらい | トップページ | アレキサンダー型電流帰還アンプ »

2013年2月24日 (日)

電流帰還アンプ

みなさんお待ちかね(?)の電流帰還です。 カレント・フィードバックともいいます。
 
 
Cfa1


ここ10年くらいの比較的新しい高級アンプの定番となっているようですので気になっている人は多いのではないでしょうか。
 
 
  電流で帰還すると何が良いのでしょう。
 

そもそも、帰還に電流と電圧の明確な違いがあるのでしょうか。 
まずは、その辺りから掘り下げていければと思います。
 
信号をフィードバックして、入力信号との差分を減らす(歪低減、帯域改善など)というのが帰還の主な目的です。 その分アンプの増幅度が減ります。
 
オペアンプなどではその差分を抽出するのに反転比較器の反転側にフィードバック信号をいれるので負帰還(NFB)と呼ばれています。
 
 
アンプの帰還には帰還抵抗といって、殆どの場合、抵抗を使って出力信号を減衰させて入力側へと信号をもっていくのですが、ご存知の通りオームの法則では、電圧と電流は切り離すことができません。 つまり、電流だけを帰還するとか電圧だけを帰還するということはできません。
 
 
 では、一体 何が違うのか?
 
  
ひとことで言うと、帰還信号を受ける側のインピーダンスが違うのです。
 
 
高インピーダンスで信号を受けると、電圧が主体で電流はごく僅かしか流れません。これが電圧帰還。 低インピーダンスで信号を受けると、電圧も僅かに振れますが電流が主体で信号が流れます。 それが電流帰還。 
 
簡単にいいますと電流帰還は、フィードバックするポイントが低インピーダンスである。ということです。
 
 
真空管のシングルアンプで、初段のカソードへとフィードバックを返す方法。 あれがまさに電流帰還アンプなのです。 アンプの入力はグリッドなので、高インピーダンス。 ですが、帰還を戻すポイントはカソードで、そこは低インピーダンスです。
 
 
           真空管シングルアンプの回路の例
 
6bm8_amp_2
 
 
            FETに置き換えると
Fet_nfb_2
  
             上下で対称にすると

Fet_nfb_3
 
 
どこかで見た電流帰還アンプの姿になりましたね。 つまり、電流帰還は特別に新しいものではないという事です。  ところどころに入っているコンデンサはDCをカットするためのものと考えてください。 
 
 
さてさて、電流帰還アンプは、電圧帰還アンプに比べて何が良いのでしょうか。
  
この説明をきちんとするのは非常に難しいのですが、結果的には利得帯域幅を広く取りやすいとだけ書いておきます。 差動回路を使っていないため電流制限がかからず、スルーレートもともて速いです。 
その代わり、NF型フィルタなど周波数特性をコントロールするのは難しい(発振しやす)。
 
また、+入力のから-入力までの間はフィードバック・ループ外となり、歪を小さくしにくいとか、DC安定度がやや劣るなどの点も欠点としてあげられます。
 
Cfa2
   この回路図のピンクの部分はフィードバック・ループ外となります。
 

 
現代の電流帰還型アンプの原型にマーク・アレキサンダ氏というアナログデバイゼス社のエンジニアが大きく寄与していると考えられます。 1980年代に1MHzの帯域幅と200v/usというオーディオ用パワーアンプを発表していたようです。 
 
 
その回路はとても革新的な構成となっています。 
 
続きは、明日。
 
 
追記 ================================
 
電圧帰還アンプでは、クローズドループゲインと帯域幅とのトレードオフがあり、両立しにくいですが、電流帰還アンプは、帰還抵抗の値で帯域幅が決まり、クローズドループゲインは任意に決定することができます。 つまり、広帯域で高利得なアンプを容易に実現が可能です。
ただ、そのことがオーディオ用のアンプで決定的な利点と言えるかは微妙なところ。 犠牲になったDC安定度の方がよっぽど大切という意見もあります。
 
 
 
 

« 本日のみなとみらい | トップページ | アレキサンダー型電流帰還アンプ »

電子回路」カテゴリの記事

コメント

いい加減なことを書いてはいかんな

>電流帰還は、フィードバックするポイントが低インピーダンスである。

全く違うな

電流帰還とは、出力電流の情報を入力に返す、ということです

載っている回路は、すべて出力電圧の情報を入力に返しています

つまり、電圧帰還です

junkdaiski2 さん

このあたりでも読んでみることをお勧めします。

テキサス
http://www.tij.co.jp/jp/lit/ds/symlink/opa603.pdf
http://www.tij.co.jp/jp/lit/an/sboa040/sboa040.pdf

アナデバ
http://www.analog.com/library/analogDialogue/archives/30-3/ask.html
http://www.analog.com/library/analogDialogue/archives/30-4/Ask_the_Engineer.html

アキュフェーズ
http://www.accuphase.co.jp/cat/p-550.pdf

リニアテクノロジ
http://cds.linear.com/docs/en/datasheet/1227fb.pdf

intersil
http://www.intersil.com/content/dam/Intersil/documents/ha50/ha5023.pdf

等価回路が掲載されているデータシート(カタログ)や技術情報が書いてあります。
-IN端子は、エミッタ(エミフォロ)であり、+IN端子に対して非常に低いインピーダンス入力であることが分かると思います。


アンプのフィードバック形式とは別に、スピーカーの電流値をフィードバックに加えるシステムがあります。 大抵の場合、リターンしてきた電流をGND間に入れた低抵抗でIV変換して、アンプへ(電圧帰還で)負帰還しています。
こちらのアンプは、定電流出力アンプ、電流値フィードバックアンプと呼ぶ方が混乱が少ないかもしれませんね。 一部では電力アンプと呼んでいらっしゃる方もいるようです。 このタイプは、出力端をオープンにすると、すぐに出力が振り切れてしまうので、少々使いこなしが難しいと思います。

この内容はあってるところもあれば、間違ってるところもある。
要は数式と具体的な数値を把握してないのでこうなるの。
ちょっと混乱を招くことになる。

mamuda さん

ありがとうございます。 確かに間違ってますね。 時間を見て訂正します。 ボケてましたね。私。  トランスインピーダンス段からフィードバックはないだろう。。。

コメントを書く

(ウェブ上には掲載しません)

トラックバック

この記事のトラックバックURL:
http://app.cocolog-nifty.com/t/trackback/587107/56765145

この記事へのトラックバック一覧です: 電流帰還アンプ:

« 本日のみなとみらい | トップページ | アレキサンダー型電流帰還アンプ »

サイト内検索

Sponsors link

2017年10月
1 2 3 4 5 6 7
8 9 10 11 12 13 14
15 16 17 18 19 20 21
22 23 24 25 26 27 28
29 30 31        

最近のトラックバック

無料ブログはココログ