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2018年3月 8日 (木)

OPアンプの終段の動作

ふと疑問が湧いてきた。
オペアンプの内部等価回路は、オーディオのパワーアンプとそっくりなのである。
差動入力をカレントミラーで受けて次段バッファでプリドライバーへそしてファイナルのコンプリメンタリSEPPへ、もちろん定電流回路をあちこちに使っているから一見複雑だが、まあ、単純に言えばSEPPパワーアンプSEPPと同じである。
であるならば終段プッシュプルはA級で動いているのかB級で動いているのか、電力アンプではないので、A級にしてもよいはずだが、そのことに言及した記事を見たことがない。
実はパワーアンプで小信号時の動作を熟慮してみると、SEPPの上下にスイッチングするのが負帰還を施すうえでどういうことになるのだろう??
極めて微弱な信号のとき、ゲインの少ないエリア動作になるので負帰還がかからないタイミングが発生する。つなぎ目のクロスオーバー歪のことだが、この歪の瞬間はゲインが極小で負帰還も掛からないということだ。アイドルを少し流してクロスオーバー歪が解消したとしてもゲイン不足での負帰還量不足で影響が出る・・・・はず。
ということでA級動作の優れた点が採用されるわけだが、オペアンプでは回路的に構成が同じなのに、このことに論及した記事も論文も見たことがない。
私はパワーアンプのA級動作の優秀な点をクロスオーバー歪などと言う大げさな歪ではなく、つなぎ目で別回路動作に転移することが負帰還に良くないことと、B電流のきれいさにあると思っている。とくにB電流は信号電流そのもので高調波が理論上皆無だ。ノイズに絶対有利。B級は信号の半波が歪波となって怒涛の如く流れるので、周辺回路は大迷惑。
もしかしたら市販オペアンプの出力プッシュプルはほぼA級なのかもしれない。負荷は10kΩ程度だろうし、消費電流は少なく電力効率の悪さはあまり問題にならないしね。

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