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2022年6月28日 (火)

SMR-01パワーアンプのスルーレート測定

反転増幅回路にした上下対称差動回路のSMR-01パワーアンプの測定の続きです。

SMRの文字はシンメトリック(Symmetric/対称的な)から取りました。

Smr_01a

本日はスルーレートを測りました。 例によってアナログディスカバリで計測です。

 

 

 

WaveGeneratorで10kHz方形波を出力してオシロで波形を計測するだけです。

Sr_00

接続はこのようにします。アンプのボリュームは最大の方が伸びやすいものは最大にします。

信号は10mVくらいから始めて、出力がクリップするまで上げていきます。思いっきりクリップさせた方がSRが高くなるようでしたら思いっきりクリップさせます。(アンプが壊れない条件で)

 

オシロ画面でカーソール表示します。

Smr_01b

スルレート(SR)の定義は、信号の10%から90%までの立上がり時間(or 立下り時間)と、Δ電圧から算出します。

SR = Δ電圧/Δ時間[V/us]です。

通常のオーディオアンプやOPAMPでは V/us の単位でちょうど表しやすく、サンスイのAU-D907Xはスルーレート300ボルトもあったらしいよ、スゴイね! とかってusecという時間の単位の方は略して話したりします。

超高速OPAMPで2000V/usというスペックの物もありますが2.0V/ns と時間の単位を変えて表示した例をみたことがありません。

 

 

Smr_01_sr1

Smr_01_sr2

このようにカーソールを表示すると2本の差分のΔ/ΔXを数値で表示してくれますので計算する手間が省けます。画像は縮小して見にくくなっていますが、数値を書き出すと、

 立上がりSR = 75.899 V/us

 立下がりSR = 76.1097 V/us

となり、意外と速いみたいです。

 

 

ちなみに「10%から90%まで」という部分は目分量でキッチリ合わせこんだものではありません。2%~3%くらいは測定ポイントがズレている可能性があります。あしからず。 厳密に10-90%に合わせたしてもバラツキもあるため、ざっくり測定誤差として切り捨ててしまいます。

今回の場合だと公表値としてのSRは70V って書くくらいの緩さで十分と思います。 ここで80V/usとか90V/usって測定値より大きな数値(良い方の数値)を書くと性能偽装になりますね。

 

 

±18~19V電源で8Ω負荷なら10W程度の出力ですので、SRは高くなくても問題はありません。

その根拠は以前書いていました。

 

抜粋すると、

最大変化率: dv(t)/dt max = 2π・f・Vp  より

 

■8Ω10Wクラス:ピーク電圧 Vp=13V、最大周波数 = 100kHz

 SR= 2 x 3.14 x 0.1MHz x 13V = 8.168 [V/us]

ざっくり10V/us あればハイレゾ音源でも足ります。

 

100Wクラス:ピーク電圧 Vp=40V、最大周波数 = 100kHz

 SR = 2 x 3.14 x 0.1MHz x 40V = 25.1 [V/usec]

100Wのアンプだとハイレゾ対応で25V/us ほど必要ということが分ります。

 

これ以下だと、入力信号に応答できない歪、いわゆる TIM ひずみが発生します。

TIMひずみについて詳しく説明したページがありました。暇なひとは見てみてください。

 

 

まあ ハイレゾ音源と言えども100kHzで0dB フルスイングするような音は入っていないと思うので、あくまでも計算上の必要スルーレートです。

以前、調べたところ50kHzを超えるくらいの信号は入っていたのですが-100dBとかそのくらいの極小音量でした。

2Lレーベル DXDレコーディングの楽曲(fs192kHzのwav)をファイル再生したときのFFT解析です。超高域の丘のようなノイズはレコーディング機材によるものと考えられます。

 

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