“MOSFET Power Ampゲート・ドライブ回路は必要か?” [考察Ⅱ]

  前回の初段J-FET上下対象差動から、大量に在庫を有するC1815/A1015初段差動に設計変更して制作します。

  発振症状に悩まされ、対策に腐心しました。
f特は初段FET差動よりもC1815/A1015初段差動の方が伸びています。
ゲート・ドライブの為にこれだけの部品点数を増やし、面倒な組付けをした回路が、
出音として聴覚的に成果が聴取出来たかどうか、私には甚だ疑問です。

 一番最初に制作した、部品点数が少なくシンプルな回路が実用的だと思われます。

“MOSFET Power Ampゲート・ドライブ回路は必要か?”

「MOSFETは電圧制御素子であり、BJT(Bipolar Junction Transistor)を終段にした場合の
ベース電流供給のドライブ回路が不要で、回路構成が簡素化できる。
　しかし、MOSFETの入力インピーダンスは、直流や低周波に対しては数MΩ以上あるが、
入力容量が相当程度大きい為、高域の入力インピーダンスはBJTのそれよりも数段劣る。
　従って、高速スイッチング、高周波領域までリニアに動作させるには、入力容量(Ciss)を充放電するドライブ回路が必要である。」文献で散見される内容ですが、
つまり、「 MOSFET終段PowerAmpはシンプルな回路が可能だが、
高周波領域まで動作させるにはドライブ回路が必要である」と言う事でしょうか。
唯、(高周波領域をどの程度の周波数帯と理解するか)にもよりますが、
オーディオアンプを音楽再生として用いる場合 (MHz,GHzの通信周波数帯域と比して)
その音響成分の大半は低周波域と言って良いかもしれないので、
部品点数が少なく、簡素な回路構成を優先して、 市販製品や自作例の多くはゲート・ドライブ回路を設定していないように思われます。

(1)ゲート・ドライブ無
そこで、下記の様な部品点数が少なく、簡素な回路構成のMOSFET終段のPower Ampを制作してみました。

定電流負荷、電圧増幅段でバイアスを生成しMOSFETを駆動する。

K2145により、offset電圧は数mV程度に抑えられ、
部品点数が少なく簡単に制作出来、CD等音楽再生に充分耐えます。
(完成後、波形を見ながら高域発振対策等で、上記回路に数点コンデンサを追加しています)

(2) ゲート・ドライブ回路付加
更に、ここから標題の“MOSFET Power Amp ゲート・ドライブ回路は必要か?”
について、上記回路にpush-pullゲート・ドライブ回路を付加して検証してみます。

C2235/A965 放熱板無しで耐えられる程度の電力を食わせてゲート・ドライブしています。
オーバーシュート・アンダーシュートは発生しますが、確かに数100kHz程度まで
方形波のトレースは原型を保っています。

(3) ゲート・ドライブ回路付加 改訂版
　初段をJ-FET上下対象差動回路とし、上記試作より更に部品点数を増やし面倒な回路構成にしてみました。

　

zobel networkとdamped inductorの手前では、
上述の回路よりも更に方形波周波数レスポンスが伸びています。
唯、これだけ部材を投入した回路が、出音として聴覚的に成果が聴取できるかどうか、
を確認する為にはこの回路をもう一つ制作しなければCDプレイヤーを接続出来ません。