2020年2月26日水曜日

真空管アンプにおける高周波ノイズと接地

1.   電源ラインと接地

アンプの設置は大きく分類すると電源回路の接地と、信号系接地と、筐体(シャーシー)と、があります。これらの分類は、取扱信号が、電源回路ではDC電圧とリップル、ノイズが重畳された信号を取り扱います。
信号系においては、主に交流信号です、また筐体の部分には、設置に間接的に接続されていますので、シールド効果が主な目的になります。

電源ラインの取り扱いについては整流回路、及ぶでカップリング回路で構成されていますが、ここは甚だ複雑に動作していますのでます回路の考査が必要になってきます。このページに興味のある人達は、すでに電気理論が知識としてお持ちの方と想像できますので、回路の斜め読みについて、初めてみたいと思います。


A.     整流回路による高周波雑音による障害

                i.         電源周波数が50hz、または、60hzですがこの周波数で整流回路を接続すると、両波整流回路では2倍、半波整流では等倍のスイッチングノイズが発生されます。一般的に今までの感覚では、大きな電解コンデンサーでダンプされているから問題ありませんという声が聞こえてきます、しかし、ここでは今は反論を聞くところではないので先に進みます。

              ii.         整流回路の説明文は次のように多くの文献がありますが、多くは電圧中心の説明が多く、電流系の歪みについての着眼した場合。問題に突き当たります。電流は。充電始めるポイントでは、スイッチオンが起きています。そして充電完了時にはoffモードになるときにトランス側では自己誘導のバックパルスノイズが、電源周波数の倍の周波数で発生しますが、電流波形を著しく歪ませているわけです。尖頭電流時は負荷電流の3倍、または、半端の時には6倍の電流が流れると仮定してもかなりのノイズが発生することは、推測されます。例えば、このノイズが、基本はの3th 5th、付近になると(h+2h)とhーh)の干渉は、鼠算式に発生してきます、これはレベルが例えば低いとしても、信号を別の形にしてしま振幅変調が発生することは否めません。これが問題

             iii.         これが発生してきますと。この高調波ノイズは不快な音に変形してしまいますので音響再生アンプには、由々しき事態を引き起こしますのでこの手のノイズの発生を極力防ぐことが重要と思われます。

             iv.         また、機器の外部からのノイズは、柱上トランスを介して、他の住宅の電気機器と結合されますので。この状態ではもしそれらの機器からノイズが発生が疑われますと接地ラインから経由してノイズが混入します。これを防ぐには、アンプの入り口で阻止する方法しかありません。

              v.         またアンプ自身が発生するノイズとしては、誘導雑音、静電ノイズなども考えられます。これらの多くは漏話とか信号の濁りおよびノイズに埋もれてしまうような微弱信号の消滅に関与するようです。微弱でも、こん変調の原因になるので極力小さくするに越したことはありません。

B.      静電ノイズのメカニズム。磁力線によるメカニズムは周知の通りです。電流が流れると磁力が発生しこれらの磁力によって隣接する導体に信号が誘導されます現象が信号を変形させてしまいます。また最近の被覆は高化学分子で構成された回絶縁特性を持っていますがこの絶縁体等、その素材の中に動けない電荷をたくさん閉じ込めているとも言えますのでこれらに導体の電荷が作用して帯電しやすいということではないでしょうか。この電何は導体の信号の変化をできるだけ阻害しようという方向に働きます。

C.      これらの問題は古くから論じられておりますが具体的にどうしろとは、なかなかそんな文献には出会いませんが、おそらく、電源回路の配線は信号ラインとは並行させずに離すかもしくは直行させるべきということになります、さらにグランドラインですが、終段ではカソードの接地が一つ目でドライバー段ではドライブ回路のカソードが接地ですので電源のグランドから単独で配線するのがよく、初段でも同じくカソードに単独でラインを引くのが正しいことになります。ここで注意が必要なのは、初段とドライバー段の動作が180度異なるため電源のグランド線とホットの配線は初段と、2段目は、まとめないで離して配線するべきです。

さらにこの配線は、シャーシに接地することなく入力のグランド端子に接続するのが良いと思います。それは他の外部機器との接地がここで接続されるからループを作らないという目的が達成できます。各グランドの配線をどこにも寄り道せずに配線するとシャーシーに電流を流さずに済みます。そしてシャーシーをシールドケースとして使用の場合でも、うず電流や迷走電流の防止に役立ちます。


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