フェーズスプリッター : 回路、動作、種類、利点、およびその応用

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フェーズスプリッタまたはフェーズインバータは電流の極性を指し、さまざまな種類の電流を変更することによって簡単に作成されます。 アンプ (または) 電流を効率的に分割するために変圧器を最適化します。これらは、出力を制御するために楽器や製造業界で広く使用されています。これを製造するための、それほど複雑ではない方法の 1 つは、変圧器を利用することです。この記事では、 フェーズスプリッター 、働き、種類、およびその応用。


フェーズスプリッターとは何ですか?

単相電流を 1 つの相内で変化する 2 つ (またはそれ以上) の電流に分割するために使用されるデバイスは、フェーズ スプリッターとして知られています。場合によっては、互いに位相が 180 度ずれていても、振幅内で等しい 2 つの信号を供給することが重要です。したがって、これら 2 つの信号は、位相スプリッタを使用して単一の入力信号から得られます。 単相誘導電動機 。 「位相スプリッタ」という用語は、極性が逆で平衡した 2 つの等価振幅の電圧出力を生成するアンプで最も頻繁に使用されますが、直角位相信号の生成に使用されることもあります。



フェーズスプリッターはどのように機能しますか?

位相反転器の動作は、真空管アンプのすべての回路において非常に単純です。信号入力を受け取り、2 つの出力を提供します。1 つの出力はオリジナルと同一または同相で、もう 1 つの出力は鏡像または位相反転/反転位相です。したがって、この動作全体を通して、信号の増幅は必要ありません。通常、位相スプリッターには位相を変更するだけの単位ゲインがあります。すべての信号は、プッシュプル構成内の出力トランスの一次巻線のすべての面に接続されたパワーチューブに供給されます。

位相スプリッタ回路

位相分割回路は、単一の入力信号から、振幅内では等しいが位相内では互いに逆である 2 つの出力信号を生成するために使用されます。これは別の種類です BJT 単一の入力正弦波信号を 2 つの異なる出力に分割し、互いに位相が 180 度変化する構成です。



単一トランジスタ回路を使用した分相回路を以下に示します。この回路は単に次のものを組み合わせたものです。 エミッタ接地 (CE) アンプ を備えた特性 コモンコレクタ (CC) アンプ 。 CC & CE アンプ回路構成の回路は、出力信号の歪みを低減するために線形 A 級アンプとして動作するように順方向バイアスがかけられています。

  位相スプリッタ回路
位相スプリッタ回路

エミッタ接地とコレクタ接地の両方のアンプ構成を組み合わせて、エミッタ端子とコレクタ端子の両方から同時に出力を取り出すと、大きさは等しいが互いに反転した 2 つの出力信号を生成するトランジスタ回路を設計できます。

  プリント基板ウェイ

働く

位相スプリッタ回路は、以下に示す反転出力と非反転出力を生成する単一のトランジスタを使用して設計されています。この回路では、入力信号はトランジスタのベース端子に入力され、1 つの出力信号はトランジスタのコレクタ端子から取り出され、2 番目の O/P 信号はトランジスタのエミッタ端子から取り出されます。したがって、トランジスタ分相回路は、180 度位相が異なるエミッタ端子とコレクタ端子の両方から相補 O/PS を生成するデュアル出力アンプです。

CE アンプの場合、電圧ゲインは RL と RE の比、つまり -RL/RE です。ここで、マイナス記号は反転アンプを指定します。両方の抵抗値を次のように同等にしたい場合は、 RL = RE の場合、エミッタ共通段の電圧ゲインは 1 または -1 と等価になります。

コモンコレクタ (CC) アンプの場合、エミッタフォロワアンプ回路は自然に 1 (+1) に近い非反転電圧ゲインを持ちます。エミッタ端子とコレクタ端子からの 2 つの出力信号は、位相が 180 度ずれていますが、振幅は等しくなります。したがって、この位相分割回路は、次のような別のアンプ位相に逆位相または相補入力を与えるのに非常に役立ちます。 B級プッシュプルパワーアンプ。

したがって、正しく動作させるには、対称出力を生成する両方のトランジスタ端子からの O/P 電圧スイングに対する DC 状態の適切な安定化を生成するように、電源レールとグランドの両端間に接続される分圧器ネットワークを選択する必要があります。

位相スプリッターの種類

位相スプリッタにはさまざまなタイプがありますが、これについては以下で説明します。

キャソダイン位相スプリッター

最も一般的に使用される位相スプリッターは、設計が簡単で非常に効果的であるため、カソード位相スプリッターです。カソーダインは相を分割するための非常に簡単な方法で、必要なチューブは 1 つだけで同等です。このフェーズ・スプリッターでは、ユニティ・ゲインをわずかに下回り、ヘッドルームが非常に限られていることが、このシンプルさとのトレードオフになります。この回路では、出力信号がグランドを越えてスイングすることはできず、真空管は抵抗負荷により電源電圧の一部を降下させることもできます。カソードフェーズスプリッターは、次のようなさまざまな人気のあるギターアンプで使用されています。プッシュプル、ほとんどのオレンジ色のアンプ、さまざまなアンペグ。

  キャソダイン位相スプリッター
キャソダイン位相スプリッター

このスプリッタの入力信号が負に振れると、バルブの伝導が減少し、その結果、バルブ全体の電流が低下します。したがって、回路内の 2 つの負荷抵抗の両端の電圧降下も低下します。これは、アノード電圧が増加するたびにカソード電圧も低下することを意味します。同様に、入力信号が正に振れるときは必ず逆のことが起こります。アノードからのo/pは反転しますが、カソード端子からは反転しません。同様の電流が両方の負荷に供給される場合、それらの負荷間に生成される信号は同じですが、位相が 180 度異なります。

フェーズスプリッターの言い換え

言い換えると、フェーズ スプリッターは最も単純で最も古いタイプです。このスプリッターは、主要な信号レーンを利用するのに役立ち、追加のゲインステージを提供するため、反転されます。 「パラ」という用語は「サイドバイサイド」を意味し、サーキットが元のレーンと並行して新しいレーンを作る方法を表します。ただし、「言い換え」という用語は、前述の他の位相反転回路に対して主に使用されています。

  言い換える
言い換える

言い換えれば、フェーズスプリッターはカソードと比較してより多くのヘッドルームを保護し、追加で必要なのは 1 つ (または) 2 つだけです 抵抗器 。ただし、2 つのフェーズのゲインと出力インピーダンスを一致させるのは複雑になるため、これは Hi-Fi 回路内では珍しいものになりますが、主にギターアンプ用としては興味深い代替手段となります。このタイプのスプリッター構成は直接結合することが非常に難しいため、負のフィードバックが制限されます。

ロングテールペア

ロングテール ペア フェーズ スプリッターは、プッシュプル Hi-Fi アプリケーションで非常に人気があります。このスプリッターはヘッドルームを維持し、電圧ゲインを提供します。同等の出力インピーダンスを持ちますが、最高のパフォーマンスを得るにはテールを長くする必要があるという 1 つの注意点があります。

  ロングテールペア
ロングテールペア

この回路では、最初の三極管は接地されたカソードアンプのように見えます。グリッドが接地されたこの構成内の 2 番目の三極管は、カソードから信号を受信します。これは、アノードでの出力を反転しないことを意味します。共有されるカソード負荷は「テール」であり、バランスを良くするために重要です。
通常、テール インピーダンスはより高く、このスプリッターの出力インピーダンスとゲインとのマッチングが良くなります。このスプリッタの主な欠点は、追加の三極管、CCS、およびネガティブレールが必要で、他のフェーズスプリッタと比べてかなり複雑になることです。

メリットとデメリット

フェーズスプリッターの利点 以下のものが含まれます。

  • 位相スプリッターの設計は非常に簡単です。
  • 前段に直結可能
  • これらは非常に直線的です。
  • これらは非常に簡単に調整でき、安定しています。
  • 歪みが少ないです。
  • これらはゲインが高いです。
  • これらは高振幅出力を備えています。
  • 出力インピーダンスが低くなります。

フェーズスプリッターの欠点 以下のものが含まれます。

  • 位相スプリッターのゲインは低くなります。
  • これらは負荷に非常に敏感です
  • これらは、グリッドとプレート(または)グリッドとカソード間で同じではない管の内部静電容量のため、あまり線形ではありませんが、それらの値は一般に低いため、その影響は範囲から遠く離れています。オーディオ。
  • スプリッターのチューブはツインチューブからペアにする必要があります。
  • 品質はトランスに大きく依存します。

用途・用途

フェーズスプリッターの使用 以下のものが含まれます。

  • フェーズスプリッターはプッシュプルオーディオアンプ内で重要です。
  • DC バランス位相スプリッターは、プリアンプやオーディオ アプリケーションで一般的に使用されます。 パワーアンプ 。
  • 位相分割回路は入力信号を受け取り、それを位相が逆である 2 つの等価信号に分割します。
  • フェーズスプリッターの実際の用途は次のとおりです。これらのデバイスは、製造業であらゆる種類の産業機械の電気モーターの速度を制御するために使用されます。これらのデバイスは、音響機器への電力を増幅するために楽器分野で使用されます。
  • 産業分野でフェーズスプリッターを使用することにより、電力変換コストが大幅に削減されます。
  • これは、オーディオおよび電気工学において重要なコンポーネントであり、バランスの取れた電力分配を可能にし、ステレオ システム内の音質を向上させることにより、単一の信号をさまざまなフェーズに分離します。
  • 位相スプリッタは信号処理内で使用される電子回路ですが、さまざまな機能を果たします。
  • フェーズスプリッターの 2 つの出力信号は、 プッシュプルアンプ アンプの効率を高め、歪みを低減する構成。
  • これらはオーディオ アプリケーション内で使用されます。
  • 移相回路は、入力信号の位相を一定量シフトするために使用されます。
  • 移相器は、主に信号処理アプリケーションで特定の位相シフトを行うために、さまざまな信号間の位相関係を調整するために使用されます。
  • 位相シフタは一般的に次のような用途に使用されます。 通信システム のように;無線周波数アプリケーション。
  • これは、次のようなバランストポロジ内でアンプを駆動するために使用されます。 Hブリッジまたはプッシュプル。
  • これらは、平衡型オーディオ ケーブル (または) 平衡型オーディオ ケーブルを駆動するために使用されます。 伝送ライン 。
  • これらは、内部に電圧を供給するために使用されます。 オシロスコープ 内の偏向板ペアに ブラウン管 。
  • これらは、次のような一部のフィルター設計内で利用される逆位相信号を生成するために使用されます。 SSB 信号生成 (または) 古いクワドラフォニック デコーダ内で使用される近似直交信号用のオールパス フィルター。

したがって、これは フェーズスプリッターの概要 、回路、仕組み、種類、メリット、デメリット、用途など。信号をさまざまなフェーズに分割するデバイスの一種です。 AC信号の位相を変更します。入力から90度および180度の位相シフトの出力を生成します。ここで質問がありますが、フェーズスプリッターの別名は何ですか?