おんにょの真空管オーディオ

製作したアンプをオシロで方形波観測をする時、6dB/octで高域が低下していかないとオーバーシュートやリンギングが生じる。また、肩特性がベッセル特性のようになだらかでないとやはりオーバーシュートやリンギングが生じる。

そこで実際にはどうなのか、LTspiceを用いて波形や周波数特性を調べてみることにした。なるべく簡単な方法ということで、6dB/oct・12dB/oct・18db/octの回路でシミュレーションを行った。



最初に6dB/octの回路。入力信号は±1Vp-pの方形波で周波数は10KHzとした。立ち上がり・立ち下がり時間は1nS。高域遮断周波数は-3dB点が50KHzとなるようなパラメータとした。



出力波形(V1)には立ち上がりと立ち下がりがなまっているのがわかる。オーバーシュートやリンギングは生じていない。



周波数特性。-3dB点が50KHz、以降6dB/octで落ちているはず。



次に12dB/octの回路。6dB/octと同様、高域遮断周波数は-3dB点が50KHzとなるようなパラメータとした。



出力波形(V1)にはオーバーシュートが生じている。



周波数特性。減衰のカーブは6dB/octと同じように見えるが左のdBの縮尺が変わっている。だから肩特性が角ばって見えるが実際はそうではない。



最後に18dB/octの回路。6dB/octと同様、高域遮断周波数は-3dB点が50KHzとなるようなパラメータとした。



出力波形(V1)にはオーバーシュート、わずかにリンギングが生じている。



周波数特性。左のdBの縮尺がさらに大きくなった。



今回は単純化のため6dB/oct・12dB/oct・18db/octの回路で調べたわけだけど、真空管アンプの周波数特性を見ると6dB/octで高域が低下しているのはまれで(本当にあるのか？)、上記のように拙4P1Lプッシュプルアンプではあたかも18dB/octで落ちているように見える。



4P1Lプッシュプルアンプの10KHz方形波出力波形。1Vp-pで10：1プローブ使用。オーバーシュートやリンギングが生じているのがわかる。

だから10KHzで方形波観測をした時にオーバーシュートやリンギングが生じないことは殆どなくて、それを潰すより周波数特性を調べて高域のピークの有無で位相補正をするかどうかを決めたほうが良いと思う。

なお、位相特性を調べて位相余裕を見るのは今回の目的とは異なるので、そのつもりで考えてほしい。