楽しい自作オーディオと注文製作

アンプ出力をオンオフするのはリレーや、機械的スイッチと決まっていましたが、意外に長期間に渡っては、信頼性は高くないのは周知の通りです。古くからアナログスイッチとして、小信号回路は、40年も前からC-MOSロジックICでオンオフしてました。オーディオへの応用は、ミニコンポや高級なところでは、ナカミチあたりが採用してましたが、私的には、通信機や、音声回路に使うもの本格オーディオに使うには、抵抗がありました。
4066汎用C-MOS


パワーアンプに使うには、超低オン抵抗のパワー半導体が近年開発され、オーディオパワーアンプ出力の制御も可能になって来ました。しかも、リレーより信頼性が高く、しかもリレーの接触抵抗20から30mΩより低い接続抵抗も可能になってきました。メーカー資料の基本の回路はこんな感じです。


実際のFETはこのような図です。知識のある人ほどダイオードが入っているので気になると思います。


等価回路的にはこんな感じだと分かりやすいと思います。スピーカー端子は位相の都合プラスマイナスの表示がありますが、実際は交流出力ですからダイオードは都合わるいですね。ドレイン、ソース間はスイッチと考えると感覚的にわかると思います。ゲートオフ時にはダイオードがあっても信号は阻止されます。ところがスピーカー出力のマイナス側は電源のグランドと同電位このままゲートにドライブ電圧はかけられないので右側の赤色の図の上のフォトボルというインターフェース素子を使うと簡単に駆動できます。しかしFET飽和するまで十分にドライブしないと発熱したり問題も出ます。駆動回路は完全な形には他にもあありますが、右下のような10Vくらいのゲート電圧で飽和する電圧で駆動します。


入手可能な色々の種類の汎用FETをオーディオ回路に使えるかは、応用実験しかありません。


シミュレーションでは、結果の分からないそれがアナログです。


こうしてアンプ出力につないで音質的にも、高域の漏れもこの用途では問題になりません。




問題は、FETスイッチにすると価格的に高価になります。現時点では安価なオーディオアンプには採用しにくいですが、メカニカルリレーが入手困難な今、背に腹は代えられぬといったところです。