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D級AMP考 ~ TIのTPA3110D2風パワーアンプに挑戦(2)

で、前回の回路の動作原理。

自励式で動作させた場合よりもわずかに低い周波数で、外部励起をかけています。このため、無信号の場合は、正負両側とも同じ位相を保ちます。そこへ、外部入力をかけてやると、デューティ比が変化するわけです。従って、入力信号は差動入力である必要があります。

  積分回路は、完全差動OpAmpを使っていて、差動積分回路になっていますが、正負の回路は独立しているので、実は、もはや、差動積分回路である必要はないのですが、いろいろ回路を検討した名残です。

TPA3110D2のデータシートに載っている内部のブロック図のまるパクリもやってみましたが、スイッチング周波数が1MHzを割り込んでしまいます。

また、デジタル的な処理の回路も試したりとかしましたが、今のところあまり良い結果になる回路が判りません。

 

問題は、入力電圧の振幅を大きくする、すなわち(結果として)スイッチング回路のデューティ比が50%から大きく変化していくと、励起信号との同期が外れてしまうことです。変調を深くかけられない、つまり増幅率をあまりあげられない、ということです。

  励起信号の周波数を入力電圧によって変えるVCOにしてみたけど、あまり芳しくない…

対策は、とりあえず電源電圧を上げるくらいでしょうか?

FFTで歪率をみてみます。

Damp-Power_comp20141107

Fig 2014_11_11

左側が、TPA3110D2風、右側が自励式でPush/Pull型にした場合。よく見比べると左側の方がすこし、高調波が減っています。また、左側はスイッチング周波数が固定なので、輝線スペクトルになっていますが、右側はスイッチング周波数が可変でスペクトルが拡散しているのがわかります。ただ、スイッチング周波数の拡散をしてもレベル自体はあまりさがりませんね。これはちょっと意外です。

テーマ:オーディオ - ジャンル:趣味・実用

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