前回は、OPTにDCを重畳するための定電流回路の評価だった。今回は実際にシングルOPTを使用して、DC重畳でのインピーダンスやインダクタンスを測定してみようと思う。
シングルOPTは春日無線のKA-5070Sを使用する。1次巻線抵抗DCRは実測219Ω(at 24℃)だった。
測定回路を上記に示す。KA-5070Sは1次7KΩとし、2次オープンで測定する。定電流回路と直列にスイッチを設け、オンの時の電流はDC重畳20.8mA/30.6mA/50mAとし、オフにすればDC重畳無しで測定できる。OSC出力は1Vrms(at 1KHz)で実験を行った。
C3はDCカットコンデンサで、手持ちのフィルムコンデンサを使用し値は9.4uFとした。この値が小さいと、OPTのインダクタンスによる直列共振でインピーダンス測定に影響を与える。
インピーダンス特性を上記に示す。低域では1次インダクタンスと1次巻線抵抗により上昇していくが、高域では浮遊容量によるインピーダンスのために下降をたどる。1次インダクタンスと浮遊容量による並列共振周波数は1.3KHzだった。
10Hz〜5KHz位まではDC重畳によるインダクタンスの変動のためにDC重畳無しの線と重ならないことがわかる。
DC重畳の電流値を振ってインダクタンスを算出したのが上記のグラフで、DC重畳の有り無しでインダクタンスが変化しているのが見て取れる。DCを重畳することでインダクタンスが低下し、その値は電流値を振ってもあまり変わらない。
インピーダンスをZp、インダクタンスをLp、1次巻線抵抗をRpとすると、インダクタンスLp=√(Zp^2-Rp^2)/(2πf)で算出される。
インダクタンスの値はどの周波数で読んだらいいのかよくわからないが、例えば50Hzでは28H〜29H位の値となっている。
今度はOPTの2次側0-8Ω間にダミー抵抗8Ωを接続し、インピーダンス特性を測定してみよう。DC重畳は50mAとし、スイッチのオンオフでDC重畳有り無しを切り替える。
インピーダンス特性を上記に示す。400Hzにおけるインピーダンスは7KΩとなった。DC重畳の有り無しで低域のインピーダンスが変化するのが見て取れる。これは主にインダクタンスの低下が影響しているものと思われる。
シングルアンプではこの低域のインピーダンス低下によってロードラインが立ち、歪率が悪化してくる。歪率を悪化させないためにはできるだけインダクタンスを高く保つことが必要となる。元々インダクタンスの高いプッシュプルOPTが有利なのはこの理由によるものだ。
