高電圧増幅器
ﾌﾞｰｽﾀｰｱﾝﾌﾟ部の静止電流
高圧電源の容量は限られています
出力ﾜｯﾄ数が同じであれば、高電圧化すればするほど、出力電流容量は
小さくなります
ﾌﾞｰｽﾀ-ｱﾝﾌﾟ部の多段mosFETに流れる静止電流を抑えて高効率化を検討
します
Fig 53-1
Fig51-3の回路における抵抗R2の値を4.7kΩから5.6kΩに大きくし、抵抗R101に流れる静止電流I101を抑えた回路です。
R2は、ｾﾞﾛｸﾛｽ歪を抑えるために必要な抵抗です。
0V入力時に+15V電源からR2を通してﾌｫﾄ･ｶﾌﾟﾗｰU101にﾊﾞｲｱｽ電流を供給しています。
R2は、ｾﾞﾛｸﾛｽ歪を抑えるために必要な抵抗です。
0V入力時に+15V電源からR2を通してﾌｫﾄ･ｶﾌﾟﾗｰU101にﾊﾞｲｱｽ電流を供給しています。
Fig 53-2
0V／1Vpkﾊﾟﾙｽ入力に対する抵抗R101に流れる電流I101の応答波形です。
R2の抵抗値を4.7kΩから5.6kΩに上げて、０Ｖ入力時の静止電流I101を750uAに抑えています。
0V／1Vpkﾊﾟﾙｽ入力に対する抵抗R101に流れる電流I101の応答波形です。
R2の抵抗値を4.7kΩから5.6kΩに上げて、０Ｖ入力時の静止電流I101を750uAに抑えています。
Fig 53-3
抵抗R6、R7を5.6kΩに上げQ101〜Q103、Q201〜Q203に流れる静止電流を下げ
また、静止電流を小さくしたためC1=6pF、C2=C3=1.5pFとし、高電圧増幅器としての帯域を21kHzに狭めています。
また、静止電流を小さくしたためC1=6pF、C2=C3=1.5pFとし、高電圧増幅器としての帯域を21kHzに狭めています。
Fig 53-4
赤：抵抗R104に流れる電流I104 青：抵抗R500に流れる出力電流Iout 茶：抵抗R204に流れる電流I204
負荷容量C501=10pにおける±10Vpk、200Hz正弦波入力に対するI104、I204、Ioutの電流波形です。
200Hzであれば、I104、I204とIoutは、ほぼ同位相となります。
尚、I104の最少電流(0V入力時と同じ)は約400uAに抑えられています。
同様に、I204の最少電流(0V入力時と同じ)も約-400uAに抑えられています。
負荷容量C501=10pにおける±10Vpk、200Hz正弦波入力に対するI104、I204、Ioutの電流波形です。
200Hzであれば、I104、I204とIoutは、ほぼ同位相となります。
尚、I104の最少電流(0V入力時と同じ)は約400uAに抑えられています。
同様に、I204の最少電流(0V入力時と同じ)も約-400uAに抑えられています。
Fig 53-5
赤：抵抗R104に流れる電流I104 青：抵抗R500に流れる出力電流Iout 茶：抵抗R204に流れる電流I204
負荷容量C501=10pにおける±10Vpk、2kHz正弦波入力に対するI104、I204、Ioutの電流波形です。
2kHzに上がると、I104、I204の位相よりIoutの位相が、このように遅れています。
負荷容量C501=10pにおける±10Vpk、2kHz正弦波入力に対するI104、I204、Ioutの電流波形です。
2kHzに上がると、I104、I204の位相よりIoutの位相が、このように遅れています。
Fig 53-6
実線：振幅 ／ 点線：位相
赤 ：OP AmpU1出力 青 ：出力
Fig53-3の周波数特性です。
これから分かるように、周波数2kHzで赤のOP AmpU1出力は青の高電圧増幅器の出力より位相が進んでいます。
この特性から、Fig53-5におけるI104、I204の位相(これらはOP AmpU1出力と同相)とIoutとの間に位相差が生じている理由が分かります。
赤 ：OP AmpU1出力 青 ：出力
Fig53-3の周波数特性です。
これから分かるように、周波数2kHzで赤のOP AmpU1出力は青の高電圧増幅器の出力より位相が進んでいます。
この特性から、Fig53-5におけるI104、I204の位相(これらはOP AmpU1出力と同相)とIoutとの間に位相差が生じている理由が分かります。
赤：抵抗R104に流れる電流I104 青：抵抗R500に流れる出力電流Iout 茶：抵抗R204に流れる電流I204
負荷容量C501=220pにおける±10Vpk、2kHz正弦波入力に対するI104、I204、Ioutの電流波形です。
負荷容量が大きくなり出力電流Ioutの位相が遅れるため、I104、I204の位相に近づいています。
負荷容量C501=220pにおける±10Vpk、2kHz正弦波入力に対するI104、I204、Ioutの電流波形です。
負荷容量が大きくなり出力電流Ioutの位相が遅れるため、I104、I204の位相に近づいています。