FBの友人からTI (テキサス・インスツルメンツ)の出力LPFの設定シートを教えてもらったので使ってみました。スピーカーのインピーダンス・インダクタ/キャパシタを入力すると周波数特性などが簡単に分かります。
以下の図がTI (テキサス・インスツルメンツ)へのリンクになります。
ポチップ
最新機種はA07maxになっており、色々改善されていますのでこちらをお勧めします。
ポチップ
計算
今回はフィルタ特性を計算したいだけなので、入力箇所は3-4箇所のみになります。
使い方
1 Class-D Configuration で出力のモードを選びます。
AIYIMA A07は、BTL – Common Mode – BD or AD Modeになります。
3 Graph & Verify でインダクタとキャパシタの数値を入力
AIYIMA A07は、1uF＋1000pFなので、1.001uFを入力
そうすると、Cut-Off Frequency・Quality Factor (Q)が自動で導かれます。
右側のグラフで周波数特性が出ます。大事なのはデジタルアンプのスイッチング周波数どこまで落とせるかになります。A07はTIのリファレンスと同等で600kHzを-40dB以上落とす設定になっています。
スピーカーのインピーダンスによって特性は変化します。家のスピーカーはOF-OM101ですので6Ωの青線になります。65kHzまで±1dBに収まります。
実際の計算
今回は、600kHzの放射電力をどこまで落とすかを検討します。
インダクタ・キャパシタを小さくするとカットオフ周波数が高くなり、600kHzのスイッチング周波数が漏れることになります。今回は-30dB以上として検討します。
インダクタを最小にすると4.7uH・0.47uFが-30dBの限界です。
視聴ではインダクタによる音質の劣化が大きいのでなるべく小さくしようと思います。4.7uHであれば空芯コイルでも作成できそうですが、コイルから放射される誘導起電力で他のコイルに影響を与えます。電磁シールド必須です。トロイダルコアは外に出る電磁波が少ないので兼ね合いは悩ましいです。
現状
現状ではインダクタが8.5uH・キャパシタ1.001uFだとスイッチング周波数で-40dB以上取れていますが、30kHzで+2dBになっています。
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まとめ
パラメータが多くなると、試さなくてはいけないインダクタとキャパシタの数が莫大に増え、視聴がつらくなるので、インダクタはトロイダルコアの8.5uHに固定・キャパシタは０.47uH~1uFにしたいと思います。
0.1uF＋1uFか0.1uF＋0.47uFがバランスが良さそうです。
出力のコンデンサの所にICピンで交換できるように立てていたのですが、接触不良が出たりしたのでハンダ付けに戻しました・・・・
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