電圧制御は電流制御よりすぐれてる？

質問

通常のトランジスタは電流、ＦＥＴは電圧を制御、増幅するものと聞きました。トランジスタを使ったほうが安価で簡単だけどＦＥＴ（電圧制御）のほうがすぐれており（何にすぐれているかは不明）、またオーディオアンプに使用した場合真空管に近いあたたかい音色が出るとも聞きました。
電気に詳しくないもの（私もそう）からすれば電流で制御しようが電圧で制御しようが掛け算でにしたら電力は同じに思えます。電圧制御のメリットとは具体的に何なんでしょうか？

回答No.3

foobar · ベストアンサー

トランジスタとＦＥＴ
（通常の）トランジスタはベースに流れる電流「で」出力電流を制御します。
ＦＥＴではゲートに加える電圧「で」出力電流を制御します。
出力電圧「を」制御する、という手の話とは異なるかと。

電圧で制御する場合と、電流で制御する場合の利点は先の回答にあるとおりかと。

アンプに使った時の特性
通常のトランジスタでは、ベースに加えた電圧とベースに流れる電流には指数関数の関係があります。このため、ベースに加えた電圧と出力電流の関係がちょっと複雑な関係になって、高い次数の高調波が出やすい、
これに対して、（垂直型の）ＦＥＴではゲート電圧と出力電流の関係が通常のトランジスタほどややこしい関係になってなくて、高い次数の高調波が出にくい、
この違いが音質の違いとして現れる、
という説明がされているようです。

以下余談
電圧制御の回路と電流制御の回路
出力電圧を制御する回路と、出力電流を制御する回路では、状況によって、挙動が変わります。
たとえば、負荷抵抗が低くなったとき、電圧制御がかかっていると負荷電流が増えて電力が増えますが、電流制御がかかっていると負荷電圧が下がり電力が下がります。
また、スピーカやモータのように内部に電圧発生源があるような場合にも挙動が変わります。

お礼

回答ありがとうございます。お礼が遅くなりすみません。

回答No.2

tetsumyi

電流がほとんど流れない電圧制御であれば後の回路が前の回路に影響を与えないし、電流が流れることによる電磁誘導が無いので優れていると言えます。
FETをオーディオアンプに使用した場合、暖かい音と言うのはFETの特性による部分も大きいようです。
トランジスタでは直線性は優れていますが３次高調波歪みが発生しやすくこれが耳に付く音となりやすいようです。
FETや真空管は２次高調波歪みが主で暖かい音と感じると言われています。

お礼

回答ありがとうございます。お礼が遅くなりすみません。
なるほど、現実の回路では電磁誘導が無視できないですね。

回答No.1

range999

電力＝電圧×電流　なのはご存知の通りです。
電力が発生する際には熱も発生します。

ここでオームの法則が登場します。
電圧＝電流×抵抗　ですね？

これをそのまま電力の計算式に当てはめると…
電力＝（電流×抵抗）×電流
　　＝　電流の二乗　×抵抗
となり、電力（発生熱）は電流の二乗に比例する、とも言えます。
逆に言えば、発生熱を抑えるために電流は変化させないでおいた方がイイのです。

と言う事で電気回路には電圧制御の方が都合がいいです。

お礼

回答ありがとうございます。お礼が遅くなりすみません。
納得がいきました。