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2013年11月 9日 (土)

WM-61A内蔵FETの特性

 何を思って測定しようと考えたのか忘れましたが、......内蔵FETのrDを測定してみました。
(確か、電源電圧を上げたときに負荷抵抗を大きくしたら出力が取り出せるのか気になっ2sk123_idssたんだと思います。)
 測定は、ゲートが大きな抵抗を介してソースに繋がれていると仮定して行います。
 まずはIDSS。普通の特性ですね。
 次にrDですが、マイクを通して音を入れて、負荷抵抗を変えて出力変化から測定します。
2sk_ 等価回路は図のようになります。Idはgm×Vgsで、負荷はFETの内部抵抗rDと負荷抵抗の合成抵抗になります。
 Vgs = Vi(入力)を考慮し、負荷の一部にコンデンサをぱらに接続することでVdsを変えずに負荷抵抗だけを変えるようにし、負荷を変えた時のゲイン比からrDを算出できます。1.1kΩと2.2kΩ、2.2kΩと4.4kΩの場合の比を測定しました。
2sk123_rd 結果、ゲイン比はそれぞれ3.0dB、2.0dBで、図の式に従って求めると、いずれもrD = 1.5kΩとなります。
 ということで、通常使用の場合、負荷抵抗を大きくしてもあまり出力は稼げないようです。

 で、ついでにgmも測定できないかと考えました。上の場合はソース接地ですが、ソースフォロアとのゲイン比で下図のように求められるのでは?
  2sk123_foll_2 ということで、マイク端子(マイクのグランド:ケース)をソースに繋ぐ(ソース接地)か、電源に繋ぐ(ソースフォロア)かを切り替えてゲイン比を測定してみました。
 その結果は、gm = 0.6 mS。2SK123の規格表を見ると IDSS = 0.3 mA で 1 mS 以上と思えるのですが、どこか間違っているのでしょうか?
 う~~~~~~ん........
2sk123_1 

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コメント

私も、WM-61aの負荷抵抗を上げてゲインを稼げないかと考え、負荷抵抗を10kΩにしたことがあります。しかし、ソースフォロワに比較して約7倍程度しかありませんでした。
私は、Crssとマイクカプセル容量+Cissでドレイン-ゲート帰還回路が形成されていると考えています。
2SK123のgmから計算したときのゲインは負荷抵抗が2.2kΩのときに約4倍ですが、実際には約3倍。負荷抵抗が10kΩの時はgmからの計算値が約20倍になるはずが、実際には約7倍。
この結果から、NFBのβが0.1くらいで辻褄が合うようです(Crssが2pFとするとマイクカプセル容量+Cissが18pF程度)。
マイクカプセルの容量が10pF程度でしょうから、Crssが2pF程度でも影響が出てしまうと考えています。
また、ソースフォロワにしたときにはCrssによるプラス電源の影響が一番小さくなります。ソースフォロワにした方が音がいいと言う人がいるのは、このあたりが原因かもしれません。

投稿: 蝦名@茨城 | 2013年11月 9日 (土) 11時57分

 なるほど、コンデンサマイクだから普通は気にならないCrssが効いてきちゃうわけですね。
 あとソースフォロアとの差は、FETの直線性はどの程度影響しているんでしょうか。。

投稿: | 2013年11月 9日 (土) 12時14分

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