SRPP実証回路2

  三極管特性の場合も設計法はすでに確立しています。



  これでどうなっているか見てみましょう。





  上下の出力電流は揃っており、




  伝達特性は対称にクロスします。



  合成するとこうなります。元々直線性が良かったので、ぱっとしません。




  電流を合わせた結果、出力インピーダンスがアンバランスになっているようです。




  下側



  上側



  
  合成出力


  合成しても、典型的な対称合成とは程遠い姿です。



  しかし動作電流は0.7mAですから、拡大してみるとなんとか対称な部分に収まっています。



  よく見るとマイナス側が少し詰まっています。負荷抵抗を小さくすると動作電圧の範囲が
狭まります。

  ゲイン 約58

  式とは若干合致しませんが、式に近い結果を得るには線形近似シミュレーションを

行います。

  結論  三極管特性のSRPPの場合は合成の対称性は認められない。動作範囲では上側が出力インピーダンス
       低下に寄与し、下側がゲインに寄与している。そしてその範囲では歪みの少ないシングルのような特性
       に見える。




  実測データ

  V−FETのK79を用います。




  三角波


  サイン波  入力電圧0.013V



 三角波


  入力電圧 0.013V


  歪みは十分改善されていました。

  R=200Ωとしました。



  負荷680Ωでは若干厳しいので、4.7kΩで測定しました。



  R=145Ω (2次歪み最小のとき)



 出力インピーダンス測定


  Single Zo=859Ω
  SRPP Zo=270Ω

  このように3分の1くらいになることが多いようです。上側が一人分以上の働きをしている
のでしょう。


  gm、rpの簡易計算





 線形シミュレータを使えばK79でもかなり正確にZoが計算できます。








  歪み最小ポイントは、必ずしも設計法のRではないことを示します。

  負荷4.7kΩ
  出力 0.43V





  歪みがノイズフロアに入りました。設計法では450Ωが推奨。






  負荷 680Ω
  出力 0.35V





  このへんで最小になります。設計法では107Ωが推奨。




そろそろ核心にはいってゆきます。

  このようにして上下素子のドレイン、ソース間を流れる電流を見ます。

  自分が電流を出力するだけでなく、電流も流れ込みますが、それらは一体となり
Vgsに反映されます。そのふるまいは、ある規則にもとづいているだけです。



  まず、負荷を高抵抗にすると上側の動作が縛られる現象。200Ω、200Ωで見ています。



  合成過程 R=165Ω



  上側の電流は、Rの値により一回位相が反転します。



  R=165Ωで歪が最小になることに注意してください。Rの値が大きくなることによって、電流が同相から反転に
転じ、ある大きさになると歪が打ち消されるということを示しています。

  これを理論的に式で示した例はどこにも存在しません。

  そうである限り、理論的に設計するのは不可能で、当分の間は実際の歪みを見ながらRを決定する時代が続くでしょう。

   2004.2.23



(終わり)