2021年3月15日月曜日

Miller effect

ミラー効果というのは、アンプ内の静電容量がその増幅率との関係で拡大されてしまうことにより、内部抵抗との組み合わせでローパスフィルターが形成してしまい高域特性が落ちることを言う。元の容量が、(1+増幅率)倍されてしまうのでアンプの増幅率が高いほど効果は強い。


     <図が欲しい。>


実際に製作した6AU6+6AQ5のアンプを例として使う。


6AQ5の原型にあたる6V6の規格表では、入力側から見てプレートまでとカソードまでの両方を足して、9pF、あるいは10.5pFとなっている。では、6AQ5ではどうなのか。


規格表では8pF、幸いMT菅の方が静電容量は低い。ここでEp-Ip曲線上で、プレート負荷を5KΩ、プレート電圧を250Vとし、グリッドバイアスを12.5Vとした時のおおよその増幅率がだいたい20倍とすると、実効の内部静電容量は、8X(1+20)=168pFとなる。


6AU6の規格表のA級動作の部分の切り抜き。プレート電圧100Vの項目を見ると、内部抵抗が0.5MΩになっている。これをそのまま鵜呑みにするわけにはいかないが、まあデータとして扱ってみるとして、これにプレート負荷240KΩ、次段のグリッド抵抗470KΩが並列に並んで接続されたことになる。見かけのインピーダンスは、以下の計算で、120KΩ。

1/((1/500K)+(1/240K)+(1/470K))=120.564KΩ

さっそく、120KΩと168pFによって形成されるクロスオーバー周波数を調べてみる。計算方法は、159÷(コンデンサ容量X抵抗値)。

159/(0.000000168Fx120000Ω)=7886.9Hz

となった。なんと7.8KHzで-3dBの減衰!。実際に製作した最初のアンプで計測した時は、10KHzで−3dB落ちであった。ちなみにクロスオーバーポイント(-3dB)を、60KHzに持っていこうとすると、159/(60000x0.000000168)=15773.8Ω。15KΩまで初段のインピーダンスを下げなくてはならないことになる。そのための方策は、4つほど考えられる。

出力段をドライブできる範囲で、初段の負荷抵抗をともかく下げるわけだが、。
1)内部抵抗の低い三極管接続にする。
2)初段のプレートからグリッドに負帰還をかけて内部抵抗を下げる。
3)五極管を電圧増幅ではなく、電力増幅的に扱って、負荷抵抗を下げる。
4)カソードフォロワを初段と出力段の間に追加する。

などが考えられる。<追加編集中>








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