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» 2014年06月20日 00時00分 UPDATE

これだけは知っておきたいアナログ用語:クラスDアンプのフィードバック

[PR/EDN Japan]
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クラスDアンプのフィードバック

 クラスD(D級)アンプのフィードバックとは、負帰還を施すことにより電源電圧の変動によって発生する利得(ゲイン)のばらつきを防ぎ、かつ歪率の改善を行うこと。クローズド・ループ機能とも呼ばれている。

 現在(2014年3月末)のクラスDアンプでは、ほとんどの製品が採用する「当たり前」の機能となっている。特に、バッテリ(電池)の出力を直接デバイスの電源とするタイプの携帯型電子機器向けクラスDアンプICでは、バッテリ出力が放電とともに変化又バッテリの内部抵抗による電圧が変化するため、必須の機能である。

PSRRを改善する

mm140620_ti1.jpg 図1 フィードバック機能の電源電圧変動の影響を最小化
クラスDアンプでは、出力電圧をフィードバックすることで、電源電圧変動の影響を最小限に抑えている。

 一般にクラスDアンプでは、入力したオーディオ信号を反映させたPWM信号を生成し、この信号を使ってパワーMOSFETを比較的高い電圧でスイッチングする。こうすることで、入力したオーディオ信号を増幅する。この際、比較的高い電圧に外部の電源電圧を利用する。この電源電圧が変動し、その後に何も補正を掛けなければ、入力したオーディオ信号を正確に増幅できない。

 そこで、フィードバック機能の出番となる。出力電圧を入力部に戻すことで電源電圧の変動分を補正する(図1)。つまり、電源電圧変動除去比(PSRR:Power Supply Rejection Ratio)を改善し、高めていることと同じことになる。

 また、同時に歪率の改善を行っている。



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提供:日本テキサス・インスツルメンツ株式会社
アイティメディア営業企画/制作:EDN Japan 編集部/掲載内容有効期限:2015年3月31日

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