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趣味でオーディオアンプを製作したいと思っています。
今はどんなIC(オペアンプ)がいいのか選定しています。
そこで何Vのとき何Wまで出力可能か知りたいので
出力電流を調べたのですが、データシートを見ても
出力電流の記載がありません。
確認する方法はありますか?

オペアンプの出力の求め方は下記の式で合っていますか?
もし間違っているようでしたら修正お願いします。

W = Vout ・ Iout

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A 回答 (6件)

7815,7915は汎用されるレギュレータですが、電流は最大1Aです。

定格Overしますので使えません。
また、電源電圧で増幅率が変わる訳でなく最大出力が変わるだけですので、パワーアンプでは通常使用において影響がなく、過剰に電圧変動にこだわる必要はありません。

一般にパワーアンプには、トランス+ダイオード+大容量ケミコンのシンプルな回路が使われます。
もちろんセンター付きの±12Vトランスが良いですが、0-12V×2のトランスを使うことができます。
±12Vトランスだ±16Vの電源になります。
12Vクラスだとパワーアンプに使えそうな2次電流が得られるトランスは少ないですね。
http://umezawa-sendai.shop-pro.jp/?pid=13145054
http://anaudio.ocnk.net/product/251

LM3886KITも繰り返し発売されているようですし、↓のような回路図を参考にしてください。
http://www.chipamp.com/docs/lm3886-manual.pdf
できればKITから製作を開始される事をお勧めします。
http://www.baysidenet.jp/shop/shopdetail.html?br …
http://www.baysidenet.jp/shop/shopdetail.html?br …

これらのリンクはちょこっと検索しただけのものですので、ご自分でも探してください。
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この回答へのお礼

回答ありがとうございます。
最大出力1Aまででしたか、それは残念です。
せっかくトランス+ダイオード+大容量ケミコンの回路を薦めてもらったのですが
トランス付になるとどうしても回路大きくなり、
本体がでかくなりがちですね。さらにトランスが思っている以上にに高額なのがいたいです><
キットですか、実はD級アンプとパワーアンプ(TA7252AP)でなら作ったことがあるので
今度は本格的に一から作ろうと考えているので(^^;)
いろいろ調べたところDC-DCコンバーターというものもあるんですね。
DC24Vの2AぐらいのACアダプターを使ってDC-DCコンバーターで-電源を作って
分圧する方法とかも考えたのですがどうでしょうか?
使うDC-DCコンバーター最大3Aまで出力可能です。

お礼日時:2010/12/05 00:32

DC-DCコンバーターを使うくらいなら


カーステレオ用を使ったらどうですか?

BTLアンプは、±両極電源でなくて単極でも出力コンデンサ無しで使えます。
(電源電圧の半分の直流が出力されますが、+-端子共に同電圧の直流なのでスピーカーには直流が流れません。スピーカー端子とアースは絶対にショートさせないようにご注意ください。カーステレオのように単極低電圧環境にはもってこいの方式です。)
例えば東芝のTA8210
http://pdf1.alldatasheet.jp/datasheet-pdf/view/3 …
これは前に紹介した通販ページにも有りましたね。
4Ωでの出力表記になってますので8Ωでは半分の10Wになります。
電源供給は、出力の倍以上が目安です。
8Ωのスピーカーを使うのであれば、コンパクトな電源としては次のようなスイッチング電源が候補にあがります。
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gM-00510/
これは、12V5Aですので60Wまで、スピーカーへの出力は左右計で30Wまで安定供給できるでしょう。4Ω負荷だと持ちこたえられずに壊れる可能性があります。
動作原理で簡潔に説明すれば、パワーアンプというのは電源を入力信号で変調してスピーカーに供給する機材です。電源が重要なのです。電源はアンプにもスピーカーにも電流を供給しなければなりません。安定供給する為にはそれなりの部材が必要です。同じワット数で電源電圧が低くなれば相対的に電流を増やす事になります。
また、スピーカーは図体が大きいだけでマイクと同じ構造なので動きによって発電もしています。瞬間的に予想外の低インピーダンスになる事もありますので、保護のために電源回路とアンプの間に4~5Aのヒューズを入れてください。
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この回答へのお礼

回答ありがとうございます。
DC-DCコンバーターを使うくらいならということは何か問題でもあるんですかね?
トランスより5000円に対して、DC-DCコンバーター500円範囲で買えるので安くていいと思ったのですが

BTLアンプは出力コンデンサーなしで使えるのはいいですね。
助言ありがとうございます。参考になります。
東芝のTA8210ですか、
12V5Aで8Ωのスピーカーの場合半分の10Wならお手軽ですね。
東芝のTA8210は調べてみると古い設計のICということがわかったのですが
音質的にはどうでしょうかね?
たしかに電源は重要ですね。アンプによって+はともかく出力のマイナス側が飽和することも
ありますからね。同じW数で電圧×電流関係なのでスピーカーは特に電流を使うので
その点も考えていきたいです。
スピーカーはコイル巻いてあるので磁力を発生させますからね。
誘導リアクタンスによって低インピーダンスなることも考えられますね。
ヒューズも検討してみます。

お礼日時:2010/12/05 12:35

>BTLというのもあるんですか、+5V,GNDがシングルエンドプッシュプルで


BTLというのが+5V,-5Vということですね。

これは、間違いです。
外形からはわかりません。内部で2台のアンプがブリッジされています。同じ電圧なら倍~4倍の出力を得られますのでカーオーディなどでよく利用されています。通常BTLであることはデータシートに書かれていますが、デジタルアンプでもないのに電源電圧から計算してありえない出力であればBTLです。BTLは「バランス出力」とも呼ばれます。スピーカーはアースには繋がりません。

LM1875Tですが、スピーカーの一方がアースになっていますのでシングルエンドです。
サンプル回路は2つあり、片方は±電源(+Vcc/-Vee)になっています。±電源の利点は出力にスピーカーを壊すほどの直流が出ないので音質劣化の原因である大容量電解コンデンサを使わずに済むことです。
LM3886は電圧範囲:20V~94Vで使えますので、電圧範囲:16V~60VのLM1875とほとんど変わらない電源で使用できます。電源範囲の数値は+と-の電圧差です。
LM3886は±15Vの電圧で4Ω負荷で20W、8Ω負荷で10Wが得られる事になってます。
オーディオアンプとしての基本特性はLM3886はの方がオーデオアンプらしい特性ですね。
こんな高級アンプも作られて売られているようですよ。
http://www.fidelix.jp/products/CERENATE/index.html
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この回答へのお礼

素早い返信ありがとうございます。
BTLというのはアンプICの電源電圧越えて出力してもアンプが飽和せずに出力できるのは
凄いですね。BTLについての指摘、参考になりました。
なるほど±電源を使うとそんな利点あるのは知りませんでした。
以前ブレッドボード上にオペアンプで回路を組んだことが思い出しました。
たしかに両電源のものほうが音質はいいように聞こえましたね。
LM3886が±15Vで8Ω負荷で10Wを得られるのはいいですね。
お~LM3886を使ったアンプですか、なんかカッコいいです。
自分も¥今のところはアルミケーズ加工してつくろうと思っていますよ^
なんでもノイズ除去が出来るとか話を聞きました。

そうすると両電源を使わないといけないですね。
う~ん三端子レギュレータの7915とかで実現出来そうと思っていますが
三端子レギュレータや専用ICをつかわずに、単電源から安定した+電源、-電圧作るいい方法とか
わかるようでしたらお願いします。

お礼日時:2010/12/03 01:20

>10W~20Wの範囲のを作りたいと思っているのですが


それなら、オペアンプの電源電圧を±15~20V程度で作れば良いですよ。
例えばLM12の電源は15V~60Vの範囲で使用できます。
20W出力クラスのパワーオペアンプを探す必要はありません。
前の回答にも書いたとおり、オペアンプの出力は電源電圧とスピーカーのインピーダンスに依存します。

SANYOのパワーアンプICは多くの家電メーカーに使用されており、オペアンプというジャンルからは外れますが、音質・信頼性はあります。
なお、出力方式BTLというのは、内部でアンプ2台を使いスピーカーへの出力を+-逆位相で行うもので、通常のシングルエンドプッシュプル(一方がアースでもう一方がシグナル供給)と異なりますのでご注意ください。(保護リレーなどスイッチが入る場合両回路同時に開閉する必要があります。マイナス側をアースに落としてはなりません。)
パワーアンプICも、電源電圧の許容範囲で出力を制限する事ができます。
http://www.e-ele.net/CatalogAmpIC.html
こちらのページ、ナショナルセミコンダクター製LM3886TFは人気があるようです。
「LM3886」で検索してみてください。
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この回答へのお礼

すいませんこのところ忙しかったので返信が遅れました。返信ありがとうございます。
SANYOのパワーアンプが音がいいとは意外ですね。オーディオ部門であまりみたことなかったので、
オーディオでいうとパナ、ソニーといった企業をイメージしていたので(^^;)
ビクターは調べたところJRC製のものを使っていますね。
BTLというのもあるんですか、+5V,GNDがシングルエンドプッシュプルで
BTLというのが+5V,-5Vということですね。今のところ自分の考えでは
シングルエンドプッシュプルで作りたいと思っています。
オススメのパワーアンプICの紹介ありがとうございます。
せっかく薦めてもらったLM3886なんですが、電源電圧がちょっと高めなので
今回はACアダプターで実現したいと思っています。
調べてみたところLM1875Tはどうかと思いまして、
このパワーアンプICなんですが、ICのデータシートには両電源(+V,-V)を薦めていて、
データシートの参考回路図には+V,GNDだけになっているのですが
このICは両タイプの電源で使える解釈でよろしいでしょうか?
出来れば電源タイプ見分け方も教えてもらえますか?質問ばっかりでスイマセン。

お礼日時:2010/12/02 01:52

「パワーオペアンプ」で検索して、ご希望に叶うものを見つけてください。


http://www.national.com/JPN/ds/LM/LM12.pdf
http://focus.tij.co.jp/jp/lit/ds/symlink/opa541. …
など

理論上は、供給電源電圧がサイン波のピーク値ですので、その半波をルート2分の一(約0.7倍)した値が実効値となり、2乗して負荷インピーダンスで割れば最大出力のワット数が求められます。しかし、出力とほぼ同量の内部損失がありますのでその発熱に耐えられるかどうかは別問題です。スピーカーは低インピーダンスなのでアンプが壊れないで理論どおりの電流を供給することは非常に難しい。
パワーを取り出すには放熱が不可欠で、放熱板に取り付けられる形状のオペアンプ(パワーオペアンプ)を使う事になります。
出力のワット数と電源電圧から最大出力時の負荷インピーダンスが逆算でき、それより低いインピーダンスのスピーカーを接続する事は推奨できません。

一般市販で入手できるかどうかは知りませんが最近ではPWMなど電源利用効率を高めたD級パワーオペアンプもあり、携帯電話やPC用に使われています。
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この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。
電源電圧から求めることができるのは初めて知りました。
そうですね。電圧は足りていてもスピーカー繋いだ途端に電圧降下を
起こしているようだと電流不足で発熱して危ないし、オペアンプが壊れてしまいますね。
出力のワット数と電源電圧からですか、勉強になります。
D級パワーオペアンプでうか、前にキットで作り音が良かったのを覚えています。
10W~20Wの範囲のを作りたいと思っているのですが
調べたところTAぐらい三洋製のものしか見つかりませんでした><できれば音質いいものを
作りたいと思っているので、なにかオススメなパワーアンプあれば教えてください。

お礼日時:2010/11/29 00:48

> W = Vout ・ Iout


 この分から内部損失分等を差し引いたのが出力です。
 大雑把な見方ですが、計算値の60%位です。

私の知る限りでは、オペアンプでは大出力の物は無く
ヘッドフォーンを駆動する小出力の物だけです。
従って、大出力を得るにはパワートランジスターと
組み合わせる事になります。

データーシートには必ず、最大値の電圧と電流が記載
されているはずですが・・・
無い場合は、出力値(W)が記載されいているはずです。
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この回答へのお礼

回答ありがとうございます。
内部損失分が4割もあるのは驚きです。案外消費されるんですね。
パワートランジスターお~その手もありますね。
ただ高出力のトランジスターは使ったことないもので、
普通(5V動作)のトランジスターに比べて使い方とかどうですか?

Wの記載がない場合、最大出力電流を調べたい場合データーシートいうと
どの表名で記載されていますか?予想としてはoutput~だと思うのですが(^^;)

お礼日時:2010/11/29 01:07

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Qボルテージフォロワの役割がよく分かりません。

ボルテージフォロワは、電流が流れることで寄生抵抗によって電圧値が低下しないようにするために、回路の入力段及び出力段に入れるものであると思いますが、
これを入れるのと入れないのでは具体的にどのような違いが表れるのでしょうか?

オペアンプを使った回路では通常、電流は流れないはずですので、このようなものは必要ないように思うのですが、どのような場合に必要になるのでしょうか?

Aベストアンサー

#1のものです。

ちょっと説明がうまくなかったようです。
ボルテージフォロワを使用するのは、次の段の入力インピーダンスが小さく電流がある程度流れる場合に、信号を元の電圧をそのまま受け渡す際に使用します。
とくに信号源の出力インピーダンスが大きいときは信号源に流れる電流を減らすため、受ける側の入力インピーダンスを大きくする必要があります。
反転増幅回路を用いると、入力インピーダンスを大きくすることができません。(反転増幅回路の入力インピーダンスは信号源と反転入力端子の間の抵抗にほぼ等しい。この抵抗の大きさはさほど大きくできない。)
非反転増幅回路を用いると、入力インピーダンスを大きくすることができます(非反転増幅回路の入力インピーダンスは非反転入力と反転入力のピン間インピーダンスにほぼ等しく、かなり大きな値になる。)が、増幅率が1よりも大きくなってしまいます。
これを元の信号のレベルに下げるために抵抗で分圧してしまうと、分圧に使用した抵抗分出力インピーダンスが増えてしまいます。これでは何のためにオペアンプを入れて電流の影響を減らしたの意味がなくなってしまいます。
元の電圧のまま、次の段に受け渡すにはボルテージフォロワがよいということになります。


次に、#1の補足に対して。
>反転増幅回路と非反転増幅回路は単に反転するかしないかの違いだと思っていたのですが、
>それ以外に特性が異なるのですか?
これは、上でも述べていますが、反転増幅回路と非反転増幅回路は、増幅回路の入力インピーダンスが異なります。
信号源の出力インピーダンスが大きく、電流が流れると電圧が変化してしまような用途では入力インピーダンスを高くできる非反転増幅が有利です。

>・出力インピーダンスとは出力端子とグラウンド間のインピーダンスだと思っていたのですが、それでいくと分圧するということは
>出力インピーダンスを下げることになるのではないのでしょうか?
違います。出力インピーダンスとは信号を発生させている元と入力先との間のインピーダンスを意味します。
出力インピーダンスは信号源から流れる電流による電圧降下の大きさを決定付けます。
オペアンプを使った回路での出力インピーダンスは、理想的な状態ですはゼロになります。
分圧用の抵抗を入れてしまうと、分圧に使用した抵抗のうち信号源と入力先に入っている抵抗分が出力インピーダンスとして寄与していしまいます。

>・それと非反転増幅回路の出力を抵抗などで分圧することで増幅率を1以上にするデメリットを教えて下さい。
これは、何かの勘違いですね。
非反転増幅回路で増幅率を1よりも大きくしたいのなら分圧などする必要はありません。
非反転増幅で増幅率を1以下にしたい場合は、何らかの方法で信号を減衰させる必要があります。ここで分圧を使うのはあまり好ましいことではないということです。

#1のものです。

ちょっと説明がうまくなかったようです。
ボルテージフォロワを使用するのは、次の段の入力インピーダンスが小さく電流がある程度流れる場合に、信号を元の電圧をそのまま受け渡す際に使用します。
とくに信号源の出力インピーダンスが大きいときは信号源に流れる電流を減らすため、受ける側の入力インピーダンスを大きくする必要があります。
反転増幅回路を用いると、入力インピーダンスを大きくすることができません。(反転増幅回路の入力インピーダンスは信号源と反転入力端子の間の抵抗...続きを読む


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