NF型トーンコントロールの製作について

NF型トーンコントロールの製作について
先日、以下のように回路を製作しました。https://box.yahoo.co.jp/guest/viewer?sid=box-l-6 …
ですが、音量を大きくした状態で低音、高音をブーストすると "ブー" と発振してしまいます。
電源の容量が関係している？きがするのですが、電源をかえるつもりはありません。電源以外で変えるとすればどのような方法が適切でしょうか？

一応自分では、ブースト量を少なくすればいいのではと思いましたが、
上記の方法でなるべく変更（追加）する部品数は少なく作るならどうするのがよいでしょうか？

最後に、ハムノイズを消すには
ケースにグラウンド接地以外でなにか方法はありますでしょうか？

No.3 ベストアンサー 回答者： xpopo 回答日時： 2014/08/16 19:36

回答NO.2です。

NO.2への補足に追加された質問に対して下記に回答いたします。

　　　　　　　　　　　　　　記

＞ケース接地と一点グラウンドでハムノイズはきえました。ありがとうございます。
＞オペアンプはOPA2134をつかっていますが位相補償をする方法は
＞回答してくださった通りでよろしいでしょうか？

回答>>ハム、消えてよかったですね。
　OPアンプですが、OPA2134だと言うことでシミュレーションしなおしました。こちら（http://yahoo.jp/box/tKLHM5）の左側が対策前です。ただし、後段のOPアンプの反転入力と非反転入力の間に寄生容量（基板や配線の影響で発生する容量）を20pF程度見込んでます。この寄生容量がゼロならば発振は起こりません。
　対策は右の回路のように後段のOPアンプの出力－反転入力間に10pFを、出力とNF回路の間に25Ωを追加します。対策による効果はシミュレーション結果を見れば一目瞭然で2MHzから4MHzにかけてのゲインのピークが無くなってます。
　一応、参考に開ループのBODE線図での対策前後の比較もシミュレーションしました。こちら（http://yahoo.jp/box/Cr8oHu）です。対策前は位相余裕（phase　margine）が20度以下だったのが45度以上に改善されてるのが分かるかと思います。出力－反転入力間の10pFを20pFにすればもっと位相余裕が増えますので、10pFでもまだ不安定な場合には20pFに増やせば良いです。
　それから、電源電圧は±15Vでよろしいんですよね？

＞最後に質問になってしまうのですが、位相補償用のコンデンサはセラミックでよろしいのでしょうか？
＞アンプ系統に使うコンデンサはフイルム系が良いと聞いたのですが、
＞音質に問題はでないでしょうか？

回答＞＞セラミックコンデンサで十分だと思います。音質への影響は音声信号が直接この位相補償用コンデンサを通過するわけではありませんので問題ないと思います。もし、それでも気になるようでしたらフィルムコンデンサへ変えてもいいと思います。

この回答へのお礼

たしかに驚くほど効果がありますね！
わかりやすかったです！

本当にありがとうございます

お礼日時：2014/08/16 21:54

No.4 回答者： xpopo 回答日時： 2014/08/16 20:46

回答NO.3の補足です。

　NF型トーンコントロールの出力、すなわち、後段のOPアンプの出力につながる容量性負荷を失念してました。このNF型トーンコントロールの出力からパワーアンプの入力へは多分、シールド線を使われてるんじゃないでしょうか。もし、シールド線を使われてるならば容量として200pF以上の負荷と考えられますのでOPアンプの反転入力－非反転入力間の寄生容量に加えてOPアンプの位相余裕への悪影響を考えなければなりません。その場合、位相補償のコンデンサの値は10pFでは不足の恐れがあります。その場合は20pFに増やしてください。

この回答へのお礼

回答者さんの予想通りシールド線をつかっています。

あと、一つ前の回答についてのお礼になりますが、セラミックコンデンサを使うほうが結果 安価でいいとわかりました。そもそも10pのフィルムは中々手に入りませんよね笑

今回もありがとうございました

お礼日時：2014/08/16 21:57

No.2 回答者： xpopo 回答日時： 2014/08/16 15:01

今日は。

　発振してると言うことですが、まず回路図で電源電圧と使用OPアンプの型番が不明です。これらが不明ですと回答が不正確になってしまいますので教えてください。

　まず、発振ですが、使用されているOPアンプの周波数特性により発振する可能性があります。例えばOPA2604を使った場合はボルテージバッファは発振しなくても後段のNF型トーンコントロールはこちら（http://yahoo.jp/box/DOCdVe）に示した左の回路で発振します。同図の左下に500kΩのボリュームを10kΩきざみで変化させた時の周波数特性のシミュレーション結果を示してありますが、周波数2MHzから3MHzで極端なピークが現れてます。これらの周波数で発振する可能性が極めて高いです。実際にこれらの周波数で発振が起きるても低い周波数で発振がおきる場合もあります。まだ御使用のOPアンプの型番が分かりませんから実際にこのような周波数での発振が起きてるとは断定できませんが．．．。
　もし、このような発振が起きてる場合ならば、対策は同図の右側の回路に示しましたがOPアンプU2の出力－反転入力間に20pF程度のセラミックコンデンサを接続し、出力と抵抗R5の間に25Ω程度の抵抗を挿入して位相補償をかけます。その結果はその回路の下のシミュレーション結果に示されてるように1MHzから3MHzのピークが正目tるしてるのが分かると思います。このシミュレーションは仮ですので、御使用のOPアンプの型番が明確になってからまたシミュレーションしなおしてみます。

　次に、ハム・ノイズですが、対策はまずはこちらの回路図（http://yahoo.jp/box/YKd8xI）のように1点アースを確実に行ってください。1点に集めたポイントはケースに落とします。１点アースを行わないでただケースに落とすだけでは完全な対策になりません。

この回答へのお礼

いつもいつも回答本当にありがとうございます。
ケース接地と一点グラウンドでハムノイズはきえました。ありがとうございます。
オペアンプはOPA2134をつかっていますが位相補償をする方法は
回答してくださった通りでよろしいでしょうか？

最後に質問になってしまうのですが、位相補償用のコンデンサはセラミックでよろしいのでしょうか？
アンプ系統に使うコンデンサはフイルム系が良いと聞いたのですが、
音質に問題はでないでしょうか？

お礼日時：2014/08/16 16:26

No.1 回答者： sirasak 回答日時： 2014/08/16 12:07

　回路を簡略ＬＴＳpaceでシミュレーションしましたが、合っているようですので電源容量かも？

　定電圧回路にしているなら低音発振はおかしいので、後は信号の入力インピーダンスが高いので出力が帰還しているのでしょうか？

　入力部に1ｋΩほど入れて入力インピーダンスを下げたら変化があるかも？

　ブースト量を減らされるのも効果的と思いますが10dBほどは無いと経験では変化が少ないです。

　ハムノイズを消すには入力インピーダンスを1ｋΩほどに下げる方法と、電源を低電圧回路にする方法で消した経験があります。

　ＮＦ形トーンコントロールは経験がないので分かりませんがヒントになればと思います。

この回答へのお礼

回答ありがとうございます。

発振の原因は何と無く特定しましたが、信号の入力インピーダンスのことは考えていませんでした。
回路設計を見直そうとおもいます。

トーンコントロールのブースト量についてよくわかりました。

ブースト量はそのままで回答してくださった通りに対策を施そうと思います。

素早い回答本当にありがとうございました。

お礼日時：2014/08/16 16:18