パワーアンプとBass Boostについての質問
- パワーアンプとBass Boostについての質問記事です。μpc2002を使ったパワーアンプの回路について調べています。
- 写真のR1、C1を調整して100Hz以下の周波数を5倍ほどBoostする方法について質問しています。
- オペアンプにはOPA2134PAを使用する予定です。VCCは15V、スピーカーは8Ωです。回答をお待ちしています。
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パワーアンプとBass Boostについて
μpc2002 http://www.wakamatsu-net.com/cgibin/biz/pageshousai.cgi?code=13050257&CATE=1305 を使ったパワーアンプを作ろうと思っています。 回路は写真のものを作ろうと思っています。 写真のR1、C1を、100Hz以下の周波数を5倍ほどBoostする場合どのくらいの抵抗値、容量にすればいいでしょうか? また、オペアンプは OPA2134PA http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-03743/ を使おうと思っています。 VCCは15V、スピーカーは8Ωです。 回答よろしくお願いします。
- ms06j1221zaku
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回答NO.1へのお礼、ありがとうございます。 まず、回答NO.1の内容に問題があり間違いがありましたので、以下のように訂正させてください。 入力電圧V1から出力電圧VoutへのゲインG(jω)は G(jω)={(R1+R2+R3)/R3}×[{1+jωC1×R1×(R2+R3)/(R1+R2+R3)}/(1+jωC1×R1)] (1) で与えられます。上式から分母のポールの周波数fpは fp=1/(2πC1×R1) (2) で与えられ、分子のゼロ周波数fzは fz=(R1+R2+R3)/{2πC1×R1×(R2+R3)} (3) で与えられます。 十分低い周波数ではC1のインピーダンスは非常に大きくなりますので、OPアンプの帰還抵抗はR2+R1とみなせます。また逆に十分に高い周波数ではC1のインピーダンスは非常に小さくなりますので帰還抵抗はR2になります。 十分に低い周波数でのゲインGlowは Glow=1+(R1+R2)/R3 (4) で与えられます。また十分に高い周波数でのゲインGhighは Ghigh=1+R2/R3 (5) で与えられます。 ここでGlowはGhighの5倍ほしいということですので、 Glow=5×Ghigh (6) が成り立ちます。式(6)に式(4)と(5)を代入して整理してR1を求めると、 R1=4×(R2+R3) (7) を得る。式(7)にR2=10kΩ、R3=1.5kΩを代入してR1を求めると R1=4×(10kΩ+1.5kΩ)=46kΩ となります。 次にC1を求めます。まず式(3)よりC1は C1=(R1+R2+R3)/{2π×fz×R1×(R2+R3)} (8) と書き直せます。式(8)に R1=46kΩ、R2=10kΩ、R3=1.5kΩ、fz=100Hz を代入して C1=0.173uF と計算されます。計算で求めたR1とC1を使ってシミュレーションした結果を新たに添付しておきます。 次に補足にありました質問 >トーンコントロールを入れる場合、 > >1:ゲイン10倍のパワーアンプ__トーンコントロール__パワーアンプ >2:ボルテージフォロワ__トーンコントロール__ゲイン10倍のパワーアンプ__パワーアンプ > >1.2のどちらがいいでしょうか? 回答>> 1.の方が良いです。理由はS/N比が2.に比べて1.の方が有利だからです。アンプが縦に何段も重ねて使う場合は、格段のノイズが次段のアンプで増幅されますので、はじめのアンプでできるだけゲインを稼いでおく方がS/N比には有利になります。ですから、パワーアンプのゲインも必要最小限のゲインにしてできるだけゲインを低く設計するのが常識です。
その他の回答 (1)
- xpopo
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まず添付されてる回路図でまずい箇所が2つあります。 1つ目は入力のVRとOPアンプの非反転入力の間にコンデンサが入ってますがコンデンサが入ると非反転入力のDCバイアス電圧が不定になってしまいOPアンプは正常に動作しなくなりますので外してVRと直結してください。 2つ目はOPアンプの出力とパワーアンプの入力がダイレクトに接続されてますが、電解コンデンサ(10uF程度の)を間に入れてください。コンデンサを入れないとパワーアンプのDC動作点が狂ってしまいパワーアンプが正しく動作しません。 >写真のR1、C1を、100Hz以下の周波数を5倍ほどBoostする場合どのくらいの抵抗値、容量にすればいいでしょうか? 添付回路図を参照ください。f=100Hz以下でゲインが上昇すると言うことで、100Hzは f=100Hz=1/(2π×C1×R2) できまるので、これより C=1/(2π×R2×100)=1/(2π×10E3×100)=0.16uF と求まります。 また低域のバスブースと量は5倍と言うことですのでR1はR2の4倍必要になるので40kΩ→39kΩ と求められます。
お礼
回答ありがとうございます。 おかげでいいアンプがつくれそうです。 本当にいつもありがとうございます。
補足
回答ありがとうございます。 トーンコントロールを入れる場合、 1:ゲイン10倍のパワーアンプ__トーンコントロール__パワーアンプ 2:ボルテージフォロワ__トーンコントロール__ゲイン10倍のパワーアンプ__パワーアンプ 1.2のどちらがいいでしょうか?
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