ＰＳｐｉｃｅシミュレーションー7.1

ＰＳｐｉｃｅシミュレーションー７　「帰還を掛けたまま位相余裕をシミュレートする」の補足です。

　実は、これ「７」を書いた後、あるかた（ｋ氏：金田氏ではない、当然kephis/私でもない）から「完全対称金田式イコライザをこの方法でシミュレートしたらおかしい」という報告をいただき、いろいろ試した結果、この手法は出力インピーダンスが高いアンプに関しては注意が必要であることがわかりました。

　岡村氏の文献など読んでみると、この電圧源は、ループの中でハイインピーダンスかローインピーダンスのポイント（ただしβのど真ん中とかＡのど真ん中はダメ）を切断してそこに挿入する、となっています。出力インピーダンスが高いアンプの場合、出力端が中途半端なインピーダンスとなって、挿入した電源の両側の電位が不安定になるのではないかという、これは推測ですが、どうもそのようなことらしい。完全対称のプリ、特にイコライザアンプはそうです。無帰還状態ではあえて出力インピーダンスが高くなる設計をして、音声帯域で帰還量一定という金田氏の手法を実現しているのです。

図１

　このようなことで、「帰還を掛けたまま位相余裕をシミュレートする」では、上図１の場所に電圧源Vgを入れているのですが、これだと、出力インピーダンスが高いアンプではまずいらしい。うまくシミュレートできないだけでなく、βがアンプの出力から切り離されてしまうようです。βをドライブするのはVgになるわけです。Vgのβ側とは反対の端子はいわばフローティング状態でVoutの電圧の上に乗っかってしまっています。これでは、β（負荷）によるオープン・ループ・ゲインへの影響をみることができない。

　

図２

　そこで、図２。ここにVgをいれるとよいようです。アンプのマイナス入力はきわめてハイインピーダンスで、β側（Vs）はマイナス入力と比較して遙かに低い。相対的にβ側のインピーダンスが低くなるようです。βはアンプの負荷になります。Vgはβの端子の上に乗っかってフローティング状態となり、マイナス入力端子をドライブします。

　図２の方法で金田式完全対称半導体プリのイコライザアンプ（1stアンプ）のシミュレーションをしてみましたが、見事、ループゲインはほぼ一定、位相も音声帯域で変なうねりはすくなく、すばらしい！まさに金田氏がいうように「帰還量一定」です。

　

　では、図２のポイントに入れればどんな解析でもよいか、というとそではなく、出力インピーダンスが低い場合、図１の場所にVgを挿入しないとだめなようです。むずかしいですね。

　したがって、このループ・ゲインをみる手法は、回路によって電圧源挿入ポイントを探らねばならないようです。少々、厄介です。

　

　

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