電流帰還型オペアンプをつかってトランスインピーダンスする
前回の記事で図を見た友人が
友人「最後の回路図、別府式やSATRIアンプににてね？」
私「どこがや？」
友人「マイナス入力のところや」
私「あ、そーか、だったら電流帰還型オペアンプといっしょやんけ」
ってな会話が昨日から今日にかけてありました。
そう、カレントバッファとＩ／Ｖ（トランスインピーダンス）が合体したアンプがあったわけです！
つまり、電流帰還型オペアンプ。これでＩ／Ｖ変換のシミュレーションをやってみました。
これらのアンプは、マイナス入力のインピーダンスが極めて低く作ってあります。したがって、入力にぶら下がるケーブルをドライブできてしまう可能性があります。
通常の電圧帰還アンプですと、Ｉ／Ｖの入力端子は、アンプの出力が帰還抵抗Rfを通して帰還がかかることで入力端子のインピーダンスを下げているので、Rfと入力端子にぶら下がるＣでポールができあがります。これが高域ピークの原因。（位相補正するには、RfとのポールなのでRfにパラにＣを入れるのが最も効果的ですが、Rfを可変する金田式では有効な対策では無くなってしまいます。）
一方、電流帰還アンプですと、入力のインピーダンスは、それ自体が低いので、入力にぶら下がるＣを入力端子の低インピーダンスでドライブしてくれる。
詳細は省いて最終結果のみ（いつものことですが）。
電圧帰還代表：LF356と電流帰還代表：AD8011について、ＡＣ解析の比較です。
帰還抵抗Rfは両方とも20kと大きな値。電流帰還アンプは、特性上、帰還抵抗の値がこのくらいがよい、という目安がありまして、AD8011の場合は500〜1kΩのようですが、それを遙かに上回るトランスインピーダンスです。いろいろやってみまして、これでもちゃんとシミュレーション上はうまくいきました。
ケーブル長は、1,10,100,250mです。あと、ケーブルの反射の影響をなくすために受け側だけ直列に75Ω入っています。ケーブルは今回は2497じゃないですが、大体同じ75Ω系なので一緒です。
まずはLF356。
シミュレーション回路図
シミュレーション結果。
上がトランスインピーダンスのdB表記です。下は位相回転。
うーん、まぁ、うまく位相調整すれば100mまで行けるんじゃ無いでしょうか（笑）。
次にAD8011。
シミュレーション回路図
シミュレーション結果。
どうよ、このケーブル長による変化の少なさは。やったね＼(^O^)／。
シミュレーション上では（と言う条件付きで）、まったく調整無しで250m、いけますってば。
と、いろいろ考えていたら、こんなおもしろいＩ／Ｖ変換の特性をみつけてしまいました。
仕事にも流用できそうです。
金田さん、電流帰還のＩ／Ｖパワーアンプ、作らないですかね。いいですよ〜〜〜っ。
12.04.04
kontonさん、具現化が早い。
友人「最後の回路図、別府式やSATRIアンプににてね？」
私「どこがや？」
友人「マイナス入力のところや」
私「あ、そーか、だったら電流帰還型オペアンプといっしょやんけ」
ってな会話が昨日から今日にかけてありました。
そう、カレントバッファとＩ／Ｖ（トランスインピーダンス）が合体したアンプがあったわけです！
つまり、電流帰還型オペアンプ。これでＩ／Ｖ変換のシミュレーションをやってみました。
これらのアンプは、マイナス入力のインピーダンスが極めて低く作ってあります。したがって、入力にぶら下がるケーブルをドライブできてしまう可能性があります。
通常の電圧帰還アンプですと、Ｉ／Ｖの入力端子は、アンプの出力が帰還抵抗Rfを通して帰還がかかることで入力端子のインピーダンスを下げているので、Rfと入力端子にぶら下がるＣでポールができあがります。これが高域ピークの原因。（位相補正するには、RfとのポールなのでRfにパラにＣを入れるのが最も効果的ですが、Rfを可変する金田式では有効な対策では無くなってしまいます。）
一方、電流帰還アンプですと、入力のインピーダンスは、それ自体が低いので、入力にぶら下がるＣを入力端子の低インピーダンスでドライブしてくれる。
詳細は省いて最終結果のみ（いつものことですが）。
電圧帰還代表：LF356と電流帰還代表：AD8011について、ＡＣ解析の比較です。
帰還抵抗Rfは両方とも20kと大きな値。電流帰還アンプは、特性上、帰還抵抗の値がこのくらいがよい、という目安がありまして、AD8011の場合は500〜1kΩのようですが、それを遙かに上回るトランスインピーダンスです。いろいろやってみまして、これでもちゃんとシミュレーション上はうまくいきました。
ケーブル長は、1,10,100,250mです。あと、ケーブルの反射の影響をなくすために受け側だけ直列に75Ω入っています。ケーブルは今回は2497じゃないですが、大体同じ75Ω系なので一緒です。
まずはLF356。
シミュレーション回路図
シミュレーション結果。
上がトランスインピーダンスのdB表記です。下は位相回転。
うーん、まぁ、うまく位相調整すれば100mまで行けるんじゃ無いでしょうか（笑）。
次にAD8011。
シミュレーション回路図
シミュレーション結果。
どうよ、このケーブル長による変化の少なさは。やったね＼(^O^)／。
シミュレーション上では（と言う条件付きで）、まったく調整無しで250m、いけますってば。
と、いろいろ考えていたら、こんなおもしろいＩ／Ｖ変換の特性をみつけてしまいました。
仕事にも流用できそうです。
金田さん、電流帰還のＩ／Ｖパワーアンプ、作らないですかね。いいですよ〜〜〜っ。
12.04.04
kontonさん、具現化が早い。
