電源のカスタムをこれまで行ってきました。
様々な制限のある中、コンデンサの種類でや搭載方法により、リップルノイズを大きく低減ができました。でも、オーディオに大事なのは、リップルのP-Pよりもエネルギーです。
最近の廉価版のオシロスコープでもFFT解析ができるようになりましたので、FFTで検証して見ることにしました。
通常の検証
まず、PA-302の電源の回路図をかんたんに。
以前もPA-302の対策を綴っています。
オーディオと電源回路 電源チューン - pp audio blog
標準状態
一次電源の平滑コンデンサのところで測定します。
標準状態のリップルは、３V強あります。
電源が１４Vですから、１２．５Vから１５．５Vまで振れています。改善余地がありそうです。
コンデンサ交換時リップル
いつもの、電源用低ESR電解コンデンサとOSコンの組み合わせの効果は
半分以下の1.25Vになりました。一般の方のチューニングは、ここまででしょう。
セラコン追加時リップル
さらに、いつもセラコンを追加すると
０．５V以下で、8割強以上の改善になりました。
(ご注意：0.1uFのセラミックコンデンサでは、逆効果でした。
気になる方は、ブログをチェックしてみてください。）
オーディオと電源回路 電源チューン - pp audio blog
波形を重ね合わせると、効果がよくわかります。
これでも十分優れていますね。
FFT解析
さて、FFTの解析を行ってみましょう。FFTは、ノイズを、周波数ごとにわけます。
このFFTは、12.5MHzをベースに2.5MHz/Divで分布グラフ化します。
試しに、プローブをオープン状態で、僅かなノイズを拾って解析させると
12.5MHzのピークは、ノイズとしてみて良いでしょう。
レベル０は、中央から少し下がったところとして、見てください。
標準は、あまりにも大きいので、まずコンデンサ交換状態のFFTを測定してみました。
コンデンサ交換後FFT
12.5MHzから22.5MHzまで、高調波を観測しています。
FFTでそのエネルギーを表せているようです。
対策用コンデンサ
高調波の対策用のコンデンサは、セラミックや、フィルムコンデンサで、比較的容量の小さいものが有効で有ることが知られています。
今回は、（写真の左から）0.1u、0.47u、1u、22u で試してみました。
標準カスタムセラコン時
高周波の改善効果が分かります。Vppだけでなく、高調波に十分効果があることが分かります。
0.1u セラコン追加
一般的にで0.1uのセラミックコンデンサを追加してみました。
P-Pのレベルは増えてしまいました。FFTの特性は、15MHzまでは下がっていますが
17MHzぐらいが増えています。共振しているようです。
何も考えず、0.1uをつけてしまうのは、要注意です。
1u セラコン追加
では、１０倍の1uをついかしてるとどうでしょうか。
200V耐圧の大きめのチップコンデンサです。
0.1uよりも良いですが、まだ15MHzにピークがあります。
0.47u フィルム追加
0.47uのフィルムコンデンサを追加してみるとどうでしょうか。
レベルも400mVを切り、高周波のピークを抑えながら、全体的にレベルを落とすことができました。
効果一覧（Vpp)
Vppで、今までの効果を一覧にしてみると
0.1uや1uのコンデンサを追加すると、逆効果になります。
0.47uFのフィルムのみ効果があることが分かりました。
値いなのか、フィルムコンデンサの効力なのかは、まだ解明しなくてなはらない課題が増えました。
（環境が整ったと時にコンデンサの種類の差を検証してみたいです。）
まとめ
これまでのリップル対策は、結構良好な状態で、高調波のコンデンサの追加によるさらなる改善は、値を見つけるのが難しいことが分かりました。
計算で導き出せるとよいのですが、素子を取り外し、基本パラメータ（LCR)を測定が最低限必要になります。また、それらの測定では、周波数帯が異なるので、あまりやくに立たない可能性があり、やはり、試行錯誤にならざるを得ないでしょう。
本当は、各素子のパラメータ（Sパラ）を用いて、シミュレーションすると良いのですが、それは、新規で、アンプを開発するときが来たら（？）、考えることとします。
皆さんのオーディオのノイズ対策のヒントになると嬉しいです。
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