記事一覧

UcD方式のD級アンプの検討

D級アンプの出力特性

ステレオ誌2012年1月号の付録に付いてきたLUXMANのデジタルアンプ LXA-OT1。以前、LXA-OT1を使ってHPA化を検討したことがありました。

このアンプは、TDA7491を使用したPMW変調方式のD級アンプですね。TDA7491HVのデータシートでは、LPFが4~16Ωまでしか記載がないです。そこで、拙宅のヘッドフォンは200Ωなので、それに合うようLPFの定数を変更しようと思ったのですが、結局うまくいきませんでした。

そのとき思ったのですが、SPのインピーダンスは周波数特性を示し、周波数によってインピーダンスが異なり、共振周波数と高域はインピーダンスが上昇するけど大丈夫なのかな、という素朴な疑問でした。

ということで、今更ですが初心者丸出しでこのアンプのLPF後の出力にSP等価回路をくっつけてSPICEしてみました。

tda74.jpg

出力側に普通に8Ω負荷とすると、少しハイ上がりですが、まぁまぁの感じですね。

tda744.jpg

出力側にFostex F120Aユニットの等価回路を負荷すると、やはり高域では負荷インピーダンスの上昇により直列共振が起こっています。

tda745.jpg

SPのコイル抵抗RS1に流れる電流はこのようです。フルレンジSPでは感度が低下するので問題は少ないと思いますが、マルチウエイでは高域に癖を感じたり、場合によってはツイーターによくないですね。

ただ、これはLPFだけの回路で実際はパルス信号をフィードバックしているので、それほどひどい特性にはならないんだと思っていました。

ところが、Innocent Key blogのyohineさんから、従来式(PMW変調方式)のD級アンプの出力特性はSPのインピーダンス特性に引っ張られると教えて頂きました。

[転載]デジタルアンプ特性比較と試聴テストのところにその情報のリンク先があります。

ネットでオープンになっているので引用元を書けば転載はOKかと思いますが、多くのPMW変調方式のD級アンプの出力特性はSPのインピーダンス特性に引っ張られるのがイノキーさんのこちらこちらのリンク先でわかります。

なぜ、こんなひどい特性なのに一人前のようなのか。どうもアンプの出力特性を測定するときは、8Ωなどのセメント抵抗を負荷させて行うところに問題があるのでは?と想像しています。そうすると、真偽のほどは分かりませんが、このようなことはD級アンプに限ったことではないのかもしれません。

UcD方式のD級アンプ

これもyohineさんに教えていただいたことですが、上記のリンク先でUcD方式のD級アンプは出力特性が負荷SPのインピーダンス特性に影響されにくいようです。

UcDは自励式のD級アンプです。入力信号をフィードバックして位相シフトさせることにより発振させ、それをスイッチングに利用しているようです。

その詳細は、Hypex社のHPにあります。ただ、現在UcD方式の原理を記述したリンク先が消失していますね。yohineさんによると、「Ucdはフィルタの定数とコンパレータ以降の速度制約(ディレイ)等の要因で発振周波数が決まります。また発振周波数は固定ではなく振幅によっても変動です。」、というのが特徴だそうですが、詳細が不明です。PMW変調方式は発振回路が必要で、その精度は電源品位に引っぱられるので有利なのは分かるのですが・・・

こちらUcD方式の原理をシミュレーションしたことが記述されています。

SPICEによる回路図はこちらです。

シミュレーションはこちらですね。

ということで、現在、電流駆動アンプのほかにUcD方式のD級アンプに大変興味があります。ただ、ちょっと遊ぶにはその回路モジュールが高価なのですよ。(爆)

関連記事
スポンサーサイト

コメント

コメントの投稿

非公開コメント

RSS Feeds

タグリスト:2015~

プロフィール

uenv

Author:uenv
管理者:yiu(ゆう)

自作オデオと少しのカメラと山歩き、ちょっぴりのチャリが趣味ですw

月別アーカイブ