バランス入出力アンプの検証（２）

先日の検証で気になっていたところがありましたので測定機材を変えて再検証してみました。

まずはDCドリフトから。 AnalogDiscoveryではなく通常のオシロの登場です。

AnalogDiscoveryと違ってノイズないですね・・・あの接続配線がイケてなかったみたい。

横軸は50秒/div。12マス＝12 x 50s＝600s なので10分間のグラフになりです。

うーん。やっぱりズレますね。いちおう電源ONから10分後くらいにオフセットがゼロになるように調整したのに、最大9mVくらいのズレが見えてます。

色々やった結果、ドリフトが小さくなりました。

これならDCカットのコンデンサが無くてもヘッドホンを守れると思います。 DACの出力としては後段にDCアンプが繋がれる可能性もあるためDCカットしておいた方が良いでしょう。

で、

DCドリフト対策として何をしたのかというと。

１．初段トランジスタのhfe選別。hfe=400付近で「差5以内ペア」に。
　あまり変わらず。でも電源ON/OFF時のポップノイズが減りました。＝＞採用

２．初段トランジスタの熱結合（銅テープ巻き）
　少し良くなったような、変わらないような。＝＞劇的変化なし

３．カレントミラーのペアの熱結合（銅テープ巻き）
　DCドリフトが安定するようになった。＝＞採用

という訳で、ご覧のようになりました。　

熱結合しやすいようにこれらのペアを近づけておくのが良いですね。

次に、CMRRです。

AnalogDiscoveryでの計測では漏れ（飛び込み信号）が多いように見えましたのでちょっと納得できません。

そこで登場するのはKenwoodのAG-203Aという発振器です。

完全アナログ式の発振器で、なんと10MHzまでの正弦波と方形波が出せます。8年くらいまえヤフオクで8000円くらいしました。ネット上に回路図が出回っているため故障したときも修理できますね。ただ、性能はAG-204の方が良いので、もし手に入れるならAG-204の方がお薦めです。

シングル入力して動作確認します。

黄色が入力。約1Vpp。 水色がHOT、紫色がCOLDの出力。ともに3.2Vくらいで正常に動作していることがわかります。

CMRR測定するために入力の「HOT-COLD間をショート」して同相の信号を入力します。

すると、こんな感じ。

出力のレンジは1mV/divですが殆ど波形が見えません。0.1mVの揺らぎがあるとしても-80dBのCMRRです。

やっぱりAnalogDiscoveryでの計測はイケてなかったみたいです。WG1とWG2で同期した信号を入れていましたが、入力のHOT-COLDショートして単一の信号源で計測すべきでしたね。

ところが、周波数を上げていくと出力のHOTとCOLDで明らかな違いが見えてきました。以下の写真は100kHz時。

水色がHOT、紫色がCOLDの出力。

COLD側は1mVpp程度の漏れが見えてきましたが、HOT側は0.1mVpp程度の漏れです。

グラフ化してみると差は歴然。この違いがどこにあるのか突きとめる必要がありそうです。両方ともHOT並みの漏れ（CMRR）なら万歳ですね。

という訳で、本日はここまで。

こういう検証実験って面白いですね。 作ったことのない回路なので、どこに注意すべきか私自身まだ把握できていないんです。

カレントミラーのhfeを揃えてみるとかくらいからやってみようかと思います。トランジスタの選別が特性に数値として現れるなら説得力もあるし。

あと、AnalogDiscoveryで数mVくらいの信号を観測するには接続配線に気を付けなければいけないこともわかりました。あのバラ線はだめです。

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