信号ラインの ミューティング用トランジスタ について |
ミューティング関連の記事(こちら)をアップしたところ、お問い合わせが ありましたので、 ちょっと Mutingについて おさらいしてみましょう。 ◆まず、Mutingの役割ですが 大きく分類すると 2つの事象への対応する役割があります。 (1) 電源 on-off時の ショックノイズを少しでも小さくする。 (2) 何かしらの動作(入力切替など)を 切り替える 時のノイズを小さくする。 これら 2つの事象に対応するには、対応策は同じ方法では うまくいかない場合が多いです。 なぜなら、 (1) 電源on時のノイズを消すために 何らかの muting回路の動作で 消音しようとしても 対応の回路動作自体が 電源が立ち上がらないと動作しませんから 電源立ち上がり時に発生するノイズを消す動作が間に 合わない ・ ・ ・ のです。 そこで、一般的には 電源投入時のノイズ対策には、電磁リレーを使います。 電源が安定したところで、リレーをオンにして 「信号をつなぐ」 わけです。 電源 オブ⇒オン の時には 「信号は繋がってない」 のでショック音が出ようがない訳です。 (2) 動作切替時のノイズ対策には、反応の早い muting回路の動作が必要ですが 電磁リレーは、切替動作時間による遅延が おおよそ5〜20mS程度生じますので ノイズが出てしまします。 そこで、この場合の対応としては 切替時に信号ラインをトランジスタなどで 「ショートしてノイズを小さくする」 方法をとります。 TRの動作時間は音声信号 領域では問題にならないほど早いですから、信号切替するタイミングを逃さないように 駆動すれば、ショック音対策が可能です。 このように、完璧を目指そうとすれば 2系統の muting回路が最低でも 必要になりそうだ ということが 理解いただけたでしょうか。 電源オン-オフ時の muting対応回路については 既に、基板化したものがありますので こちら を参照願います。 次に、各種切替時の muting回路についてですが、その一例としては Combo384の DSD-PCM切替時のノイズ対策として紹介した事例がありますので こちら を参照ください。 さて、 muting 回路に使われる TRは、普通の使い方と異なる使い方をしています。 NPNのトランジスタは、エミッタがアース側に接続されるのですが C-E逆になっています。 Muting TR 基本回路例 トランジスタを テスターなどで 導通試験してみると 2個のダイオードが組み合わさった ような回路と 同等であることが言えそうです。 つまり コレクタ と エミッタは 逆にしても 使えそうだ ・ ・ と言うことが 分かると思います。 (逆に使った場合は TRのスペック表にある特性とは異なってきます) なぜ、ミューティングTRは エミッター と コレクタを逆にして使うのか ? ですが、これは Vsat(オン抵抗)が、この方が 小さく出来る 「場合がある」 からです。 但し hfeは 小さいですから 十分なベース電流を流すことが必要です。
さて、次に muting TR のダイナミックレンジについて確認してみましょう。 先ほどのTRの 等価回路は 2本のダイオードを組み合わせたようなものでしたから 音声信号レベルや極性によって 波形クリップが生ずることは容易に想像できます。 下の波形例は、上記 muting TR 基本回路例 の場合ですが、mutingオフ時の マイナス側の Dレンジはなんと 0.5V 程度しかありません。 これでは、はっきり言って 「使い物」 になりません。 そこで、muting オフ時は、トランジスタのベースを 逆バイスすることにします。 下の波形は、-5vの バイアスをかけた場合ですが、ちょうど 5v分だけ 改善しているのが 確認出来ます。 つまり、muting TR 回路のダイナミックレンジを確保するためには ベース制御を マイナス側にまで 振ってあげれば良いことが分かると思います。 また、PCM1794等の DACの出力レベル 4.2Vrms(6.0Vpeak)にも 耐えられる ようにするためには バイアスを -7v 以上かけたい所です、 が ・ ・ ・ 一般のトランジスタの Vebo は、5V 程度ですので 定格オーバーになります。 さあ、どうしましょう ! ? ということで 出てくるのが、muting 専用トランジスタです。 Veboを 5v → 25v 、 コレクタ側をアースに使う逆接続でも hfeが高い 等 一般トランジスタを muting に使った場合の問題点を 解決していますので 心おきなく、±15Vのバイアスをかけて使えます。 2SC1815(一般用) と 2SD2704(Muting) のスペック例 なお、2SD2704 は 表面実装用ですが、ユニバーサル基板等で使いやすい TO92相当 のMuting用TR では 2SC2878 や 2SC3327 があります。 2SC3327 は若松通商に在庫があるようです。 (2SC3327は、2SC2878 と形状違いの 同等品です) 新mutimg基板で使う予定の 2SC2878 これらの muting専用TRを使う場合、コレクタを接地した逆接続にしなくても 十分に、Vsat(Ron) は低いようですが、 やっぱり逆にして使ってしまうのは 私だけじゃないようで、 他でも よく見かけます。 |