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誰でもわかるSATRI回路の動作原理(1)

 SATRI-IC-SP.jpg
SATRI-IC-SP

SATRI-IC-SP x 7個でちょっと遊んでみました。これは冗談ですが、いまだに「SATRIアンプって電流増幅する回路なのですよね」とか「SATRIって電流アンプですよね」と言われます。直接質問された場合は「ちょっと違いますね(ほんとはだいぶ違います)」と訂正できますが、世の中には勘違いしたままの人もたくさんいるんだろうなと思います。一応、技術者向けにSATRI回路技術マニュアルというものがあるのですが、数式を使っていたりしますので、回路が読めるくらいの人でないとわかりにくいです。

 

そこで、もっとわかりやすく、誰でもわかるように説明してみます。わかってしまえばこんなにシンプルでいい回路は他にないことがわかっていただけると思います。厳密には違う部分があるかも知れませんが、がんばって説明します。

 

AmplitudeCurve.gifアンプは真空管やトランジスタで増幅することは誰でも知っています。その真空管やトランジスタは増幅曲線というものに従って増幅します(図の緑色の線です)。問題なのは、これが「曲線」だという点です。直線ならリニアに増幅できるのに、曲線になっているので、入力信号を増幅したとき、信号の形が入力と出力で同じ形になりません。これが歪になります。真空管やトランジスタのこの基本特性は変えられません。そこで、普通はこの曲線のうち、できるだけ直線に近い部分が使われるように工夫します。

それでも曲線ですから信号は歪みます。これはどんなにいい真空管やトランジスタを使っても逃げられません。これがもし一直線になっていたら理想的な増幅回路になると考え、そうなるようにしたのがSATRI回路です。

 

CurrentMiller.gif SATRI回路もトランジスタを使いますが、1個で増幅させる回路を組むのではなく、2個使って左のようなカレントミラーという回路を作ります。この回路は左のトランジスタに電流を流したとき、右のトランジスタにも全く同じ電流が流れるという動作をします。左のトランジスタに0.1A流せば右にも0.1A流れ、0.5Aなら0.5A、1Aなら右にも1A流れます。これって、リニアですよね。左の電流の変化に合わせてぴったり同じ電流が右側に流れますからリニアです。ただ、これだけでは、リニアではありますが増幅になっていません。

 

そこで今度は、左右のトランジスタの上に抵抗をつなぎます。たとえば、左と右がそれぞれ1:10になる抵抗値の抵抗をつないで、左のトランジスタに電流を流すと、右のトランジスタに10倍の電流が流れます。使っている2個のトランジスタの増幅曲線に関係なく、左のトランジスタに流れる電流に比例した電流が右側のトランジスタから得られる回路、これがSATRI回路です。続きは次回。

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