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補足

 投稿者:ぺるけ  投稿日:2017年 6月19日(月)01時49分52秒
編集済
  記事中の「回路図および回路の説明」の章の中の以下の記述をご覧ください。

--------------------------------------------------------------------
<OPアンプを使ったバランス増幅回路>

OPアンプを2個使ってこのような負帰還のかけ方をすると、バランス的入力~バランス的出力の増幅回路になります。アンバランス入力、すなわち片側だけに入力した場合は不完全なバランス的出力になります。この回路は完全なバランス/アンバランス共用回路だと思われているふしがありますがそうではありません。不完全なバランス的出力にとどまります。しかし、何段も重ねてゆくと徐々にバランス出力に近づいてゆきます。本機ではメーター駆動で完全なバランス動作は要求されないのでこれでよしとします。
 

RE:簡易電子電圧計 Version2について

 投稿者:ぺるけ  投稿日:2017年 6月19日(月)01時37分20秒
  3段目(Unit3)の出力は、オペアンプを使った平衡→非平衡回路で受けるには振幅が大きすぎます。
2段目と3段目の利得をそれぞれ減らすか、1段減らすなどして、利得を全体で見直す必要があるでしょう。

「アナログ・テスターで作る簡易電子電圧計 Version2」はアンバランス入力で使った場合、完全なアンバランス→バランス変換をする能力がありません。つまり、Version2の2つの出力は厳密にはバランスしていないのです。それでも出力のところにアナログ電圧計をつないだ場合に限って正確な値を表示します。
一方で、OPアンプを1個使ったよく見かける「バランス→アンバランス変換回路」は条件によっては正確な変換をしません。
これらを組み合わせて使った場合、どうなるかは以前から興味があったのですが検証をしていません。

オーディオアンプとしてであれば、利得が1~3dB狂っても左右さえ揃っていれば現実的な問題にはなりませんが、測定器の場合は0.1dB狂っても気持ち悪いことになるので、バラックで回路を組んで実地検証を行い、必要に応じて回路を工夫するなどして設計を進めてください。

 

Re:逆起電力

 投稿者:かつ  投稿日:2017年 6月18日(日)22時23分35秒
編集済
  失礼ながら、理解していない事をただ書きなぐっているようにしか見えません。

> インダクタンスは周波数によって電流とか電圧が変わるはずです。
微妙に変わっていますけどね。等価的には、並列に一次インダクタンスが入るからです。
これと同様に、トランスでなくても、インダクタと並列に抵抗を入れても、同じ事が起きます。
等価的には、三極管のインダクタ負荷でも同じです。内部抵抗分は GND と負荷の間に入り、GND と
電源は交流的には同電位なので。

> ギャップをどんどん広げてコアを棒にしてください
お書きになっている話と、ギャップは何の関係もないです。それがインダクタの話です。

> トランスのコアはエネルギを貯めているのです。
インダクタがエネルギを蓄えます。事実、バックコンバータ回路はインダクタだけでトランスはあり
ません。フライバック・トランスはエネルギを貯めますが、あの動作は結合インダクタだからです。
逆に、フォワード・コンバータのトランスは僅かな励磁電流によるものを除けば、エネルギを全く
貯めません。何故なら、これは純粋なトランスとしての動作だからです。だから、この回路では
エネルギを蓄えるためのインダクタが必要になります。基本的動作はバックコンバータをトランス
で絶縁しただけですから、当然ですが。


> 単なるインダクタンスであれば、コアの大きさは関係しません。
飽和磁束と巻き数と周波数の関係から、コアサイズが決まります。それはインダクタでも同じです。

> Ayumiさんの等価回路からみれば、負荷とプレートはC結合ですね。Cが電源電圧を負担していますね。
これも全く違います。Ayumi さんの書かれた等価回路はクラーフ結合のそれだから、C結合になって
いるだけです。そう書いてあるでしょうに。
 

プリアンプ用過渡電圧防止回路

 投稿者:BokeJiji  投稿日:2017年 6月18日(日)19時43分23秒
  プリアンプ用過渡電圧防止回路をつけてみました

ぺるけ先生部品頒布ありがとうございました

差動ライン・プリアンプ(トーンコントロール付き)には、ぺるけ先生の設計では、ついているのですが、省略していました。
最近、電源の入・切の時「ボコ」という音が気になって、つけてみました。

パワーアンプとプリアンプの電源の[入・切]の順番をチョット、気を使えばいいのでが

「ボコ」解消しました
 

簡易電子電圧計 Version2について

 投稿者:べっちー  投稿日:2017年 6月18日(日)19時40分27秒
  「アナログ・テスターで作る簡易電子電圧計 Version2」に関して質問します。
記事ではアナログテスターのACボルトレンジを使うようになっていますが、デジタルテスターで測定したいと考えています。「nisiの手作りブログ」にはオペアンプを使った理想ダイオード方式のアダプターが載っていますが、これを参考にして以下の構成を考えています。何か勘違いをしているかどうかご指摘いただけると有難いです。
1. 簡易電子電圧計 Version2の部分は記事に従って製作
2. 出力(HOT-COLD)をオペアンプを使った平衡→非平衡回路で非平衡に変換
3. 2.の出力をオペアンプを理想ダイオードとして使った整流回路で整流する
4. 3.の出力を抵抗とコンデンサを使った回路で平滑化してDC出力を得る
 

Re:逆起電力

 投稿者:うんざりはちべえ  投稿日:2017年 6月18日(日)16時42分48秒
  ありゃ、等価回路じゃなかった。

またまた、失礼。
 

Re:逆起電力

 投稿者:うんざりはちべえ  投稿日:2017年 6月18日(日)15時53分13秒
編集済
  この説明が周波数にも関係しない一番いいのじゃないかな?
===以前の投稿から===
Ayumiさんの等価回路からみれば、負荷とプレートはC結合ですね。Cが電源電圧を負担していますね。だから、負荷に電流が流れて電圧が上がればCが電源電圧を負担していますから、プレート電圧は電源より高くなります。
ここでは電源にチョークがありますので、定電流源と考えると、プレート電流が減ると余った電流はCを通して負荷に電流が流れます。

ああ、先ほどの記事で気を悪くされたら、ごめんなさい。
 

Re:逆起電力

 投稿者:うんざりはちべえ  投稿日:2017年 6月18日(日)14時54分20秒
  プレート電圧が電源より上がるのがインダクタンスの逆起電力によるものなら、インダクタンスは周波数によって電流とか電圧が変わるはずです。

トランスは、ある範囲において、抵抗負荷の場合、周波数に依存しません。

>> ぺるけ師匠の逆起電力でいいと思います。
>根拠もなしにこう書かれても、誰も理解できないと思います。
>断片的に感想を述べるのではなく、整理してから発言してもらえませんか?

ギャップをどんどん広げてコアを棒にしてください。すると、単なるコイルで電流の変化を抑えるように作用します。これは逆起電力ですね。それは、コアの磁場を一定に保とうとすることではないでしょうか。この棒のコアに鉄片を近づけると引き付けるので、磁場にはエネルギがあります。

トランスのコアはエネルギを貯めているのです。単なるインダクタンスであれば、コアの大きさは関係しません。

コアはバケツの大きさで、50Hzなら、バケツは50回水をため、50回水を吐き出している。だから、スイッチング電源は100KHzにして、小さなバケツで、回数を増やして大きなエネルギを1次から2次に送っており、DC-DCコンバータでは、1MHzのものもありますが、小さなコアで済んでいます。
100MHzになれば、ICの配線インダクタンスでDCDCコンバータができるかもしれません。

まあ、お手柔らかにおねがいします。
 

Re: 逆起電力

 投稿者:Ayumi  投稿日:2017年 6月18日(日)09時58分46秒
  > ぺるけ師匠の逆起電力でいいと思います。
根拠もなしにこう書かれても、誰も理解できないと思います。
断片的に感想を述べるのではなく、整理してから発言してもらえませんか?

> また、この動作原理より
「この動作原理」がなにを指しているのかわかりかねます。
ご自身のその発言内に書かれているのか、それとも別の発言に書かれていたものなのか?

またギャップの話は、なぜプレート電圧が電源電圧を超えるか、とは関係がありませんので、話を混乱させるだけです。

私の主張をもう一回書いておくと、
プレート電圧が電源電圧を超えるのは、トランスのインダクタンスに流れる電流が変化することによる逆起電力であるが、電流の変化はプレート電流の変化よりずっと小さく、プレート電流の変化のほとんどは(抵抗)負荷に流れる。
したがって、直線(抵抗性)のロードラインを引いて考えてよい。
ということです。
 

Re:逆起電力

 投稿者:かつ  投稿日:2017年 6月18日(日)09時48分34秒
編集済
  > うんざりはちべいさん
根本的に勘違いがあるように思います。そもそも、励磁電流は交流であり、バイアス電流は直流です。
励磁電流やバイアス電流は、ギャップの有無によるものではありません。

電源トランスだろうとA級シングル出力トランスだろうと、等価的には常に一次インダクタンスが並列
に入ります。この並列に入るインダクタンスに流れる電流の事を励磁電流と言います。
従って A級シングルの出力トランスでも、励磁電流は流れます。周波数を下げていくと励磁電流と負荷
電流が同じになる周波数が存在します。それが低域のカットオフ周波数です。

シングル用出力トランスのコアにギャップがあるのは、コアのμを低くするためです。
μが高ければ、僅かなバイアス電流で飽和に近づくからです。
PP用にギャップが無いのは、二つのバイアス電流が磁束を打ち消すから必要ないのです。
 

Re:逆起電力

 投稿者:うんざりはちべえ  投稿日:2017年 6月18日(日)09時35分1秒
編集済
  Ayumiさんの等価回路からみれば、負荷とプレートはC結合ですね。Cが電源電圧を負担していますね。だから、負荷に電流が流れて電圧が上がればCが電源電圧を負担していますから、プレート電圧は電源より高くなります。
ここでは電源にチョークがありますので、定電流源と考えると、プレート電流が減ると余った電流はCを通して負荷に電流が流れます。

そういう説明もできますね。
 

Re:逆起電力

 投稿者:うんざりはちべえ  投稿日:2017年 6月18日(日)08時59分0秒
  トランスはコアの中の磁場を一定に保とうとすれば、コイルを近づけた時、ハムが聞こえたり、出力トランスから音が聞こえるのはなぜかというと、漏洩磁束のせいです。

また、この動作原理より、Ayumiさんも書かれているように、ロードラインだけ考えれば良いのです。
 

Re: 逆起電力

 投稿者:Ayumi  投稿日:2017年 6月18日(日)08時29分58秒
  もちろん、プレートの瞬時電圧が電源電圧を超えるのは、
インダクタの働き以外にはありえません。
回路の動作は、はちべえさんの書かれたような微分や積分の式にしたがい、
それは直流・交流にかかわらず成り立ちますが、
微分方程式を解かなければならず、とても初心者向けの説明にはなりえません。

今でこそ、電力増幅回路はトランス負荷があたりまえとなっていますが、
データシートなどに書かれているA級シングルの特性は、
チョーク-コンデンサ結合、いわゆるクラーフ結合の回路で測定されています。

+----+--C--+ (a)
|    |     |
P    L     |
G    |     RL
K    B+    |
|    B-    |
|    |     |
+----+-----+ (b)

この回路でCが非常に大きければ、
出力トランスの巻線抵抗、結合係数などの影響を除けば、
直流的にも交流的にも等価な回路となります。

さてここで、定常時のプレート電流が仮に50mAだったとして、
それが40mAに減ったらどういう動作になるか、
ということがここでの問題になります。

ここで、Lを流れる電流が50mAから40mAにへったから、
逆起電力によりPの電圧が電源電圧を超える、というのは勘違いです。

Lを流れる電流は、50mAからわずかに減りますが、
それはたとえば1kHzの信号の場合、測定できないくらいわずかです。
電流の変化分10mAのほとんどは、(b)→RL→(a)の電流が10mA弱減ることであり、
定常時にはRLには電流が流れていなかったので、
(a)→RL→(b)の電流が10mA弱増えるということです。

こういう理由で、プレート電圧が電源電圧を超える根源は、
確かにインダクタの作用なのですが、
その電圧の大きさはインダクタに支配されるのではなく、
負荷抵抗に支配され、ロードラインを直線で書いてよいことになります。
 

Re:逆起電力

 投稿者:うんざりはちべえ  投稿日:2017年 6月18日(日)08時06分56秒
編集済
  自信はないのですが、こういうことです。
トランスはコアの中の磁場を一定に保とうとします。ですから、プレート電流が増えると、磁場が増えた分、2次側に逆の電流を流して磁場を打ち消します。この時、昇圧比20:1だと、巻き数が少ないので大きな電流が流れます。つまり、20倍です。負荷抵抗がありますので、2次側の電圧が発生します。
プレート電流が減ると、磁場を維持するために2次側に電流を流して磁場を作り出します。この時、昇圧比20:1だと、巻き数が少ないので大きな電流が流れます。つまり、20倍です。負荷抵抗がありますので、2次側の電圧が発生します。
では、プレート電圧が上がったり、下がったりするわけは、トランスですから、2次側の電圧の昇圧比分だけ上がり、下がります。
では、交流の電源トランスではどう説明するのかというと、交流のトランスにはギャップがありませんので、コアが一定に保とうとする電流は小さいのです。これを励磁電流と言います。
一方A級トランスは、コアにギャップがあって、このギャップを埋める電流が大きくなるのです。これがバイアス電流です。
A級トランスは、巻き数とバイアス電流に合わせてギャップを調整します。
 

物理的な原理

 投稿者:かつ  投稿日:2017年 6月18日(日)01時51分4秒
編集済
  お書きになった話は、理想インダクタのインピーダンスが jωL である事を示しているに過ぎません。
でもそれは、逆起電力が何故発生するか、と言う物理の話とは別の概念ですよね。

物理学的には、何故 電源電圧を超えるのかは、トランスもインダクタも逆起電力で説明できます。
磁界の変化を妨げる方向に電流が流れると言うだけですが、しかし、それはインピーダンスの違い
を説明している訳ではありません。
トランスの二次側の負荷が、抵抗性ではなく、容量性であろうが誘導性であろうが、電源の電位は
超える訳ですから。まあ変化の仕方は違いますが。

トランスは二次側の負荷が抵抗性であれば、通過帯域のインピーダンスは抵抗性になります。
但し等価的には常に一次インダクタンスが並列に入りますから、純抵抗ではありませんが。

ぺるけさんが言ってる逆起電力の話は、私が言ってる話と同じだと思いますけどね。
抵抗性であろうとなかろうと、ロードラインからは、電位が電源電圧を超えることは説明できませんよ、
電位が電源電圧を超えて発生するのは逆起電力ですよ、という話です。

一次側の電位が電源の電位を超えたその瞬間には、電流は当然トランス一次側端点から電源に向かって
流れますが、インダクタであればその時に電力の消費はありません。
しかしトランスの負荷が抵抗である場合、二次側で電力が消費されます。
 

Re:逆起電力

 投稿者:うんざりはちべえ  投稿日:2017年 6月17日(土)19時45分2秒
  ぺるけ師匠の逆起電力でいいと思います。  

Re:L C Rとトランス

 投稿者:うんざりはちべえ  投稿日:2017年 6月17日(土)18時51分18秒
  まちがえました。

          1
Cは V(t)=---- ∫ i(t) dt
          C

ああ、微分も積分も大昔だった・・・・
 

Re:L C Rとトランス

 投稿者:うんざりはちべえ  投稿日:2017年 6月17日(土)18時34分57秒
  間違えました。
Lは、           d
   V(t)=L ---- i(t)
                dt
です。電流の微分のつもりがおかしなことを書いてしまいました。
       V(t)
Rは R=-------
       i(t)

          1             di
Cは V(t)=---- ∫ i(t) ----
          C             dt

これで、合っているかな?
 

Re:L C Rとトランス

 投稿者:うんざりはちべえ  投稿日:2017年 6月17日(土)16時38分39秒
  トランスは、交流分だけ伝達する。だけれど、一端がB電圧につながっているからプレート電圧は、B電圧より高くなる。

これで、なにも問題ないじゃないですか?

電気回路の説明として,全く問題ないですよね?
 

L C Rとトランス

 投稿者:うんざりはちべえ  投稿日:2017年 6月17日(土)15時52分41秒
編集済
  Lは、V(t)=L i(t) di/dt
Rは、R=V(t)/i(t)
Cは、V(t)=(1/c) ∫i(t) dt
です。結合率の高い抵抗負荷のトランスはR=V(t)/i(t)でしょう?
それをLで説明できないでしょう?Lの場合V(t)とi(t)は、波形が全然違います。定常のi(t)がsinでも、V(t)はcosでしょう?位相が違います。

だから、この話は理屈を説明しないといけませんが、・・・・やめておきます。

そんなことを知らなくても、交流とDCを分けておけば、いいのです。
 

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