信号ラインの ミューティング用トランジスタ について |
ミューティング関連の記事(こちら)をアップしたところ、お問い合わせが ありましたので、 ちょっと Mutingについて おさらいしてみましょう。 ◆まず、Mutingの役割ですが 大きく分類すると 2つの事象への対応する役割があります。 (1) 電源 on-off時の ショックノイズを少しでも小さくする。 (2) 何かしらの動作(入力切替など)を 切り替える 時のノイズを小さくする。 これら 2つの事象に対応するには、対応策は同じ方法では うまくいかない場合が多いです。 なぜなら、 (1) 電源on時のノイズを消すために 何らかの muting回路の動作で 消音しようとしても 対応の回路動作自体が 電源が立ち上がらないと動作しませんから 電源立ち上がり時に発生するノイズを消す動作が間に 合わない ・ ・ ・ のです。 そこで、一般的には 電源投入時のノイズ対策には、電磁リレーを使います。 電源が安定したところで、リレーをオンにして 「信号をつなぐ」 わけです。 電源 オブ⇒オン の時には 「信号は繋がってない」 のでショック音が出ようがない訳です。 (2) 動作切替時のノイズ対策には、反応の早い muting回路の動作が必要ですが 電磁リレーは、切替動作時間による遅延が おおよそ5〜20mS程度生じますので ノイズが出てしまします。 そこで、この場合の対応としては 切替時に信号ラインをトランジスタなどで 「ショートしてノイズを小さくする」 方法をとります。 TRの動作時間は音声信号 領域では問題にならないほど早いですから、信号切替するタイミングを逃さないように 駆動すれば、ショック音対策が可能です。 このように、完璧を目指そうとすれば 2系統の muting回路が最低でも 必要になりそうだ ということが 理解いただけたでしょうか。 電源オン-オフ時の muting対応回路については 既に、基板化したものがありますので こちら を参照願います。 次に、各種切替時の muting回路についてですが、その一例としては Combo384の DSD-PCM切替時のノイズ対策として紹介した事例がありますので こちら を参照ください。 さて、 muting 回路に使われる TRは、普通の使い方と異なる使い方をしています。 NPNのトランジスタは、エミッタがアース側に接続されるのですが C-E逆になっています。 Muting TR 基本回路例 ![]() トランジスタを テスターなどで 導通試験してみると 2個のダイオードが組み合わさった ような回路と 同等であることが言えそうです。 つまり コレクタ と エミッタは 逆にしても 使えそうだ ・ ・ と言うことが 分かると思います。 ![]() (逆に使った場合は TRのスペック表にある特性とは異なってきます) なぜ、ミューティングTRは エミッター と コレクタを逆にして使うのか ? ですが、これは Vsat(オン抵抗)が、この方が 小さく出来る 「場合がある」 からです。 但し hfeは 小さいですから 十分なベース電流を流すことが必要です。
さて、次に muting TR のダイナミックレンジについて確認してみましょう。 先ほどのTRの 等価回路は 2本のダイオードを組み合わせたようなものでしたから 音声信号レベルや極性によって 波形クリップが生ずることは容易に想像できます。 下の波形例は、上記 muting TR 基本回路例 の場合ですが、mutingオフ時の マイナス側の Dレンジはなんと 0.5V 程度しかありません。 これでは、はっきり言って 「使い物」 になりません。 ![]() そこで、muting オフ時は、トランジスタのベースを 逆バイスすることにします。 下の波形は、-5vの バイアスをかけた場合ですが、ちょうど 5v分だけ 改善しているのが 確認出来ます。 ![]() つまり、muting TR 回路のダイナミックレンジを確保するためには ベース制御を マイナス側にまで 振ってあげれば良いことが分かると思います。 また、PCM1794等の DACの出力レベル 4.2Vrms(6.0Vpeak)にも 耐えられる ようにするためには バイアスを -7v 以上かけたい所です、 が ・ ・ ・ 一般のトランジスタの Vebo は、5V 程度ですので 定格オーバーになります。 さあ、どうしましょう ! ? ということで 出てくるのが、muting 専用トランジスタです。 Veboを 5v → 25v 、 コレクタ側をアースに使う逆接続でも hfeが高い 等 一般トランジスタを muting に使った場合の問題点を 解決していますので 心おきなく、±15Vのバイアスをかけて使えます。 2SC1815(一般用) と 2SD2704(Muting) のスペック例 ![]() なお、2SD2704 は 表面実装用ですが、ユニバーサル基板等で使いやすい TO92相当 のMuting用TR では 2SC2878 や 2SC3327 があります。 2SC3327 は若松通商に在庫があるようです。 (2SC3327は、2SC2878 と形状違いの 同等品です) 新mutimg基板で使う予定の 2SC2878 ![]() ![]() これらの muting専用TRを使う場合、コレクタを接地した逆接続にしなくても 十分に、Vsat(Ron) は低いようですが、 やっぱり逆にして使ってしまうのは 私だけじゃないようで、 他でも よく見かけます。 |