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�[　ＮＦＢ回路の解析と設計

１．ＮＦＢの原理と効果

２．入出力関係と伝達関数

３．不安定現象の発生

４．安定性の評価

５．安定化の手法

６．スタガーリング

７．位相進ませ回路による安定化

８．位相遅らせ回路による安定化

９．ＮＦＢの設計手順

10．300B　AB級pp　CR結合ドライブ（強NFB）アンプのNFB回路の設計

第７章　ＮＦＢ回路の解析と設計

はじめに

・最近は無帰還アンプの製作事例が多い。

・出力管固有の音色を求めてのことだろう。

・ただ無帰還アンプを丁寧に設計して裸特性を追求した後にＮＦＢを軽くかけて低音の締りを良くする事例も良く見かける。

・強度のＮＦＢをかけて特性改善が競われたＮＦＢ全盛の時代もあった。

・強度のＮＦＢが音質に悪影響を及ぼすことも常識化されている。

・本章では徹底的なＮＦＢの採用にも対応できるように位相補償による安定化についても詳しく説明する。

７．１　ＮＦＢ回路の解析

（１）ＮＦＢの原理

�@出力電圧を初段へ戻す

　通常のＮＦＢ表記

　　３００ＢＡｓ無帰還

　　３００ＢＡｓ　ＮＦＢ　位相補償　電源含む？

　解析に便利なＮＦＢ表記

　特殊ケース（１６Ω端子でゲインを増加させるケース）

�A入出力関係（ゲインの低下）

　β回路によるゲイン低下量

　位相補償によるゲイン低下量

（２）ＮＦＢの効果

�B歪の低減

�C周波数特性の改善

�DＺｏの低減（ＤＦの向上）

�EＺｉの増加

�FＳＮ比の向上

　ハムノイズの低減とＳＮ比の向上

　クロストーク（ノイズに帰着する）の低減？？？？？

�Gまとめ

　特性改善のために積極的にＮＦＢをかける

　　基本特性の目標値の設定

　　特性改善率の設定

　　ＮＦＢ量の決定

　音質調整のために軽くＮＦＢをかける

（３）不安定現象の発生

�@方形波のオーバーシュート

　第一段階

　第二段階

�A周波数特性のピーク

　第一段階

　第二段階

（４）安定性判別

�@ボード線図の作成

�Aゲイン交点と位相余裕

　ゲイン交点［Ｈｚ］

　位相余裕［°］

　安定条件

�B位相交点とゲイン余裕

　位相交点

　ゲイン余裕

　安定条件

�C安定性の定量的な評価基準

７．２　安定化の手法

（１）スタガーリング法

�@適用ケース

　少増幅段数

　軽度のＮＦＢ

（２）位相補償法

�@適用ケース

　多増幅高数

　強度のＮＦＢ

�Aゲイン余裕改善法（従来の一般的手法）＝位相交点のゲインを低下させる

　概要

　　ゲイン確保補償＝位相交点のゲインを低下させる（本書では採用しない）

　メリット

　デメリット

�B位相余裕改善法＝ゲイン交点の位相を進ませる

　概要

　　波形復元・整形補償＝ゲイン交点の位相を進ませる（本書で採用する方式）の採用

　　高域の位相余裕を位相進ませ回路で確保する方式

　　低域の位相余裕を位相遅らせ回路で確保する方式

　メリット

　デメリット

（３）高域の位相余裕最適化・改善法

�@位相進ませ回路

�A最大位相進み量

�B最大位相進み周波数

�C位相が進む範囲と折れ線近似

�Dゲイン低下量

�E挿入位置と等価回路

�F安定化のシミュレーション

７．３　３００Ｂ　Ａ級Ｓ　ＣＲＤ　８．２Ｗ　アンプのＮＦＢ回路の設計

・位相補償回路を用いて積極的にＮＦＢをかける設計は後述する。

（１）ＮＦＢをかける目的の決定

・このアンプはＮＦＢをかけることを目標としてゲイン設計したものではない。

�@回路設計が終わった後で、質の調整のために軽くかける程度にする

�A音との兼ね合いで安定にかけられるだけのＮＦＢの量とする

（２）無帰還時の基本特性の確認

�@３００Ｂ　Ａｓ　ＣＲＤ　８．２Ｗ　無帰還アンプの増幅回路の裸特性

�A３００Ｂｓアンプの電源回路の特性

（３）ＮＦＢアンプのゲイン配分

（４）スタガーリングの実施

�@低域のスタガーリング

　低域はゲイン＝１、利得＝０ｄＢの周波数　　近辺でスタガーすればよい？

　低域カットオフ周波数　　近辺でスタガーすればよい？

�A高域のスタガーリング　カットオフ周波数

　高域はゲイン＝１、利得＝０ｄＢの周波数　　近辺でスタガーすればよい？

　高域カットオフ周波数　　近辺でスタガーすればよい？

（５）β回路の設計

�@β回路のＲ１とＲ２の設定

�AＯＰＴの１６Ω端子からのフィードバック

�BＯＰＴの一次と二次の巻線方向

�C初段の電源電圧の変更

（６）特性改善効果

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