■ 夜も眠れない

不眠症は今始まったことではないんで別に平気なのだが、「一杯」やっていても眠くならない。
それもこれも、先日の思い付きが気になってしょうがないからだ。
それでツイツイ夜更け(明け方?)までググっている羽目に。

なにか参考になるものが無いか探っていると、数はそれほど多くはないが実験した人がいて、それをYoutubeで見ることが出来た。
ただ、555 ひとつで作っていて・・・・ん? これってパルス幅変調になってるの?
データシートでは、クロックは外部からのようになっていたのに。
そんな中には、発振周波数が低くて聴こえてしまっているご愛敬のあるものも。
まぁどれも、お世辞にも音がイイようには聴こえない。

かと思えば、きちっとロジックICを組み合わせて作り込んでいる方も。
こちらの方は、140KHzくらいで発信させてかなり参考になりそうだったのだが、映像も不鮮明でしかも回路図は未公開。
これを見て何とか出来るほどの知識は無く、それがあればとっくに作ているし。
思わず回路図見せて~~・・・と。

まぁ、人の作ったものばかり見ていても仕方ないので、LTSpiceでサクッと動きを見てみよう。

 

■ 555 で GO!GO!GO!

ここはひとまずデータシート通りに、「パルス幅変調」の回路を踏襲。
クロックをどこから持ってくるか・・・
・・・
・・

ロジックICで組んで・・・なんてことも考えたが、よくよく考えれば555をもうひとつ使うだけでイイじゃないか。
共通クロックとして作ってあげることで解決。
250KHzくらいに設定。
それで組んだものがこれ。
classD555_schematics

シミュレーション上では入力バッファは無くても大丈夫なようだが、実際に組んで入力インピーダンスの変化に踊らされたくないので、2SK163でSRPP構成の物を追加。
一応動作を確認しておく。

出力もフィルタと負荷を入れて波形を確認。

シミュレーション GO!
おぉ、データシート通り!キチンと変調されて出力にも正弦波が出力された。
フィルタが完ぺきではないで、クロックの波が除去できていない。
ただここまで高周波だと聴こえないからイイか。
ClassD555_freq_output

ただ、ヘッドホン同等の30Ω負荷にしてみると、波形上部がいびつになってくる。
ClassD555_freq_output30

このままヘッドホンを繋いでもまともな音が聴けそうもない。
スピーカなんて繋いだら歪んで聴けたものじゃないだろう。

出力 100R として遡ってて見ていくと。
フィルタ前の波形。
入力波形と重ねてみた。
確かにパルス幅変調になっていることが確認できる。
ClassD555_freq_input

比較のための三角波は・・・・「ノコギリ波」か・・・・
サイン波との比較は「三角波」もしくは「ノコギリ波」となっているようなのでこれでも問題ないのだな。
出力のパルス波形と重ねてみた。
ClassD555_freq_tri
見ずらいので拡大。
ClassD555_freq_tri_zoom

出力段を付ければ555で作れそうな気配。

 

■ ???・・・出力段?

ここまでは、データシート通りなので考えることはあまり無かったが、さすがにこのままではスピーカを鳴らす力が無い。筈だ。
そこで、出力段の出番となる訳なのだが・・・・デジタルの増幅????
既に電源近くの 0-12Vで振幅しているので、電圧増幅ではない筈だ。
ならば、どうやって?
実際のD級では「レベルシフタ」を入れてMOSFETを駆動しているが、このあたりが全く想像がつかない。
しかも NchMOS だけを使用した回路になっている。

基本的には負荷に負けずに波形を維持できるだけの電流を流すことが出来る回路ならばいいわけだよな。
出力をフィルターした後アナログ回路を繋いだら意味ないし。

モーター回路が参考になるかな~。

どれどれ、もう少しググってみるか。
しばらく眠れない日がつづく?

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