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オペアンプを使った反転回路について
2023/09/06 19:37
- オーディオ用のRCAアンバランス(不平衡)入力から、バランス(平衡)出力にするためにオペアンプを使用する反転回路について教えてください。
- 入力電源は±13.0V(1.0A)または単極11.5V(0.5A)を使用します。また、デュアルのチップを推薦していただきたいです。
- 入力の抵抗値を10KΩとする場合、フィードバックの抵抗値も同じ値で良いのでしょうか?また、増幅しない場合でも反転部分だけで良いのでしょうか?
オペアンプを使った反転回路に付いて
2008/05/20 23:04
お世話になっております。
オーディオ用のRCAアンバランス(不平衡)入力から、バランス(平衡)出力にしたいと考えています。増幅は、他の回路(トランジスタ)で賄う為、1:1の回路が必要です。(増幅用の回路が、バランス入力専用の為)
電源は±13.0V(1.0A)か単極11.5V(0.5A)のいずれかが使えると助かります。この様な用途の場合、ご推薦のチップがありましたら、ご紹介下さい。
可能であれば、デュアルが良いかと思っています。それも問題であればご指導ください。
また、ハイインフィーダンスにする為、入力に抵抗を加えますが、その必要抵抗値はどの様に調べたら良いのでしょうか。増減無しの回路であれば、入力の抵抗とフィードバックの抵抗は、同じ数値で良いのでしょうか。
全く解らす困っています。何方かご教授をお願いします。
尚、必要情報かどうか解りませんが、プリアンプ出力(今回使う入力)は、1.3V 560Ωです。
ご回答をありがとうございます。
ご紹介のサイト
http://my1.interlink.or.jp/~md0858/series2/noise042.html
の図13を拝見しました。
初心者な為、的外れな質問になるかと思いますが、
増幅しない場合、反転部分だけで良いのですか?
入力の抵抗値を10KΩとした場合、フィードバックの抵抗値も同じで良いのでしょうか。
質問者が選んだベストアンサー
私が作るとするとバイアス回路を簡単にするため±電源で、0dBの正転アンプの後に0dBの反転アンプを接続し、それぞれの出力から+側、-側を取ります。
この場合、平衡出力のゲインが6dB上がってしまうので、S/N的には不利ですが正転アンプの前で6dB減衰させます。
必要なS/Nがわかりませんが、ICの選択は以下のURLから選んでいます。
http://semicon.njr.co.jp/njr/hp/productCategorySearchExec.do;jsessionid=04CF0D1FE652205BF70FF9D82814569A?_categoryId=1050
http://www.rohm.co.jp/products/lsi/op_com/databook.html#2
参考になりましたでしょうか。
勘違いしていました。
現在の出力(インピーダンス560Ω)に反転アンプを追加して、現在の出力と追加の反転アンプの出力を使って平衡出力にしたいが
?推奨チップは何か。デュアルでよいか。
?ハイインピーダンスにするため、入力に抵抗を加えますが、その必要抵抗値はどの様に調べたら良いのでしょうか。
?増減無しの回路であれば、入力の抵抗とフィードバックの抵抗は、同じ数値で良いのでしょうか。
ですね。
?デュアルでよいかは、左右のクロストークを十分とりたいのであればシングル2個にして回路を分けたほうが良いと思います。オーディオの趣味の範疇レベルかもしれませんが。
?ざっくりですが、入力インピーダンスによる減衰を数%に抑えたいのでプリアンプの出力インピーダンス560Ωの40倍の22kくらいが良いと思います。
あまり高すぎると外部からの妨害を拾いやすく、S/Nが悪くなる懸念があります。なお、厳密に考えなければ反転アンプの入力インピーダンスは入力抵抗の値です。
?はすでに#1さんが回答済みです。
他に気になることは、非反転アンプ出力と反転アンプ出力では出力電圧が反対に動きますので振幅が2倍、つまり平衡出力電圧は2.6Vになりますが問題ないのでしょうか。
ダメであれば現プリアンプの出力電圧をインピーダンスを上げないで半分にするか、私が示したOPアンプ2個構成になると思います。
失礼しました。
平衡での接続は出力側と入力側のインピーダンスを合わせるのでした。オーディオでは600Ωはお約束です。よって、振幅は2倍ないといけません。
図13の回路を使うのであれば、すべての反転増幅器の増幅率は等倍です。
>>他に気になる事は、OPAMP後の出力インフィーダンスが殆ど0になってしまう事です。
上で述べたように0オームではいけません。インピーダンスを合わせる必要があります。
出力インピーダンスは最後についている反転増幅器のそれぞれの出力に270Ωの抵抗を直列に入れれば平衡出力の出力インピーダンスはほぼ600オームになります。(実際の増幅器は理想状態ではありませんので出力インピーダンスを持っています。それでプリアンプの出力には560Ωが入っていたのだと思います。)
補足
2008/05/24 15:17
詳細まで教えていただき、ありがとうございます。
プリアンプの他の機種も調べましたが、概ね600Ω前後の出力の様で、お約束なのでしょう。今回は、ご指導頂きました20K~22KΩ程度の抵抗を使いたいと思います。
反転後の出力の件ですが、教えて頂いた
http://my1.interlink.or.jp/~md0858/series2/noise042.html
の図-13を見ていると、増幅部分も反転回路に思えるのですが。
反転回路のみで構成すれば、等倍で済むのかと思っています。
他に気になる事は、OPAMP後の出力インフィーダンスが殆ど0になってしまう事です。通常は600Ωですので、それを直接受ける増幅回路基板(これを使う為に、不平衡入力⇒平衡出力にする方法を伺っていました)ですので、問題は無いのでしょうか。
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その他の回答 (4件中 1~4件目)
#1です。
>増幅しない場合、反転部分だけで良いのですか?
「増幅」と書いてあるOPアンプは,出力インピーダンスを下げるバッファ機能も併せ持っています。
バッファ機能を取り去ってしまうと,正相(hot)側(非反転)と逆相(cold)側(反転)のインピーダンスが異なってしまいますので,信号は伝わりますが,平衡伝送のメリットは無くなってしまいます。(正相側は,ほぼ送り出し側できまるインピーダンス,逆相側は反転アンプの出力インピーダンスでゼロに近い値になります。)
特段のメリットが無いのに関わらず,アンプの段数が増えるだけ音質的に不利になるように思います。
このあたりが,単に信号伝送だけであれば,「無理に平衡に変換しなくてもいいのでは」と申し上げた理由の一つです。
>入力の抵抗値を10KΩとした場合、フィードバックの抵抗値も同じで良いのでしょうか。
同じ振幅の逆相信号を作るためですから,同じ値でいいです。
お礼
2008/06/07 19:29
ご挨拶が遅くなりました。
おっしゃる通り、「無理に平衡に変換しなくてもいいのでは」が正しいと思います。その上で、どの様な方法が有るか知りたいと思い、質問いたしました。
大変的確なお答えを頂き、ありがとうございました。
私はオーディオ系をやったことが無いので、専用IC等ピンと来ませんが、
ハイインピーダンスで受ける場合は、非反転増幅であるボルテージフォロワで良いと思います。
抵抗値が560Ωと言うことで、この影響を受けないように、十分大きい抵抗で受けて
やる必要があります。
詳細な仕様がわからないため、なんともいえないですが、10KΩとか1MΩとかで良いかと
思います。
その後は、不平衡回路を平衡回路に変換する回路、回答(1)さんの紹介されている回路で
良いかと思います。
詳細スペック等よく分かりませんが、オープンループゲイン、ノイズ等考慮すると、
TI社製のOPA227やOPA2227、ちょっと高速で、OPA211やOPA2211等
はどうでしょう。オペアンプは種類もたくさんあるので、実績のあるものが良いのではないかと
思います。性能面をあまり考慮しないのであれば、電源電圧さえ気にしておけば、大体の
アンプは使用可能ではないでしょうか。
一般に,平衡入力の機器は,不平衡の信号をそのままつなぎ込んでも問題なく動作します。参考をご覧ください。
1.3Vレベルの信号を扱う場合,接続ケーブル長が短く,ノイズ的な環境が良好であれば上記対応で支障ないと思います。
なお,信号レベルが低い,接続ケーブル長が長い,ノイズ的な環境が厳しい条件であれば本来の平衡受けが有利です。
音質やロバスト性を十分に考慮する必要がありますが,安直な電子回路よりもインピーダンス整合をとったトランス受けが安心です。
http://www2.famille.ne.jp/~teddy/balanced/bal0.htm
http://www.op316.com/tubes/ltrans.htm
OPアンプで作るなら,
http://my1.interlink.or.jp/~md0858/series2/noise042.htmlの
図13の回路が基本
OPアンプ自体の選択は,オーディオ用として実績のあるものを選ぶ必要あると思いますが,ほかの方からアドバイス頂けること期待します。
お礼
2008/06/07 19:35
長々とお付き合い頂き、ありがとうございました。
大変参考になり、多くの情報を得る事が出来ました。
全く解らなかった事を、知ることが出来た上、現実に使う(作る)上での詳細まで教えていただき、感謝申し上げます。
遅くなりましたが、御礼申し上げます。