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Re:トランジスタのノイズ

 投稿者:かつ  投稿日:2018年 8月19日(日)23時25分9秒 79.net042124038.t-com.ne.jp
  里帰りしていて、帰ってきましたw

良く判らないのですが、flip-flopさんの仰る理論値というのは、何を指しているのでしょうか?

47Ω+10Ωという話から、その抵抗の熱雑音、という意味だと仮定すると:
 Vn=√(4・k・T・fw・R)=7.55E(-14) ここに fw=80kHz としました。
となって、ぺるけさんの示された入力換算雑音よりは、だいぶ小さいので。
私、何か勘違いしてますかね?

また、雑音が完全な白色性である、という可能性は低いように思います。
そもそも 1/f 雑音を含む訳ですし、仮にそれが無視できるとしても、どうやっても AC による成分が
飛び込んで来るでしょうからw
 
 

再測定

 投稿者:ぺるけ  投稿日:2018年 8月 9日(木)23時50分9秒 softbank219197210016.bbtec.net
編集済
  精度を上げて再測定しようとして回路を組んだのに、デグレードして使い物にならず。
前回のバラックの方がよかったが解体してしまった。
当分、再チャレンジする意欲なし。

しかし、期待以上のMCヘッドアンプ(試作機)ができたので機嫌はいいです。
http://www.op316.com/tubes/vinyl/mca-1.htm

(追記)
昨夜の夢に出てきたチューニングをしたら、歪みもノイズもさらに減りました。
回路図とデータはさっき更新しましたので書き換わっています。



 

おそらく

 投稿者:ぺるけ  投稿日:2018年 8月 9日(木)07時57分16秒 softbank219197210016.bbtec.net
編集済
  測定系の浮遊容量の影響が出たのだろうと思います。
被測定ノイズを大きくして測定精度を高くしようとしたのが裏目に出たかも。
これを排除しようとすると、今度は真のノイズ電圧に対して外来ノイズと測定器固有のノイズの割合が大きくなってきて、別の理由でデータの信頼性が落ちます。
シールドしていても私が立つ位置を変えるだけでノイズ値が変わるくらいデリケートです。
どっちに転んでも正確なデータを得るのは難しいです。

しかし、使えるトランジスタを絞ることができたので、目的は達成できました。
信頼性が低い不適切と思われるデータは削除します。
 

白色雑音なら

 投稿者:flip-flop  投稿日:2018年 8月 8日(水)21時41分43秒 M106072197224.v4.enabler.ne.jp
  ノイズ評価値は√BWに比例するはずです。
BWを4倍(20k→80kHz)にしても測定値が1.4倍にしかならないのは、
測定系のBWが4倍になっていないか、ノイズ成分が白色ではない、
という事です。

私が「20kHz位からゲインが落ちていると思われ」と書いたのは
ノイズ成分が白色ではない原因として最も有力と仮定したからですが、
-3dB落ちで100kHz~ならBW=40kHzにはならないはず。

どこかに別の要因がありますね。
(理論限界を下回っている時点で何かがおかしい。)
 

Re:トランジスタのノイズ

 投稿者:ぺるけ  投稿日:2018年 8月 8日(水)14時15分23秒 softbank219197210016.bbtec.net
編集済
  さきのフルデジタルさんのご指摘にもとづいて、追加のデータを取りました。
わずかなことで周囲環境からのノイズの影響を受けてしまうので、測定値の読み取りは0.5μVきざみの甘いものですが、全体としての傾向ははっきりと出ていますのでそれなりに信頼できる結果ではないかと思います。

帯域について「20kHz位からゲインが落ちていると思われ」という指摘もありましたのでざっと測定してみたところ、トランジスタごとのばらつきがあり、-3dB落ちのポイントは100kHz~500kHzの範囲でそこそこ広帯域です。

http://www.op316.com/tubes/datalib/tr-noise.htm









 

Re:トランジスタのノイズ

 投稿者:かつ  投稿日:2018年 8月 7日(火)21時54分24秒 79.net042124038.t-com.ne.jp
  そうですね。私が先に引用した式は、NFを最小にする条件として(計算を省略しますが)
Ic=kT√hfe/q(Rs + rbb')
とした時の値で、この時に、任意の Rs に対して NF(min) を与えますからね。
 

ショットノイズが原因

 投稿者:ぺるけ  投稿日:2018年 8月 7日(火)02時42分3秒 softbank219197210016.bbtec.net
編集済
  なるほど。
実験で、エミッタ抵抗を外して確かめてみます。
コレクタ電流を変えるためにはコレクタ負荷抵抗を変えなければならない回路構造が、この実験に適さない理由かもです。



 

Re:トランジスタのノイズ

 投稿者:フルデジタル  投稿日:2018年 8月 7日(火)00時21分0秒 p1284119-ipngn200807tokaisakaetozai.aichi.ocn.ne.jp
  「一般に、コレクタ電流が多くなるほど雑音が増加すると言われていますが、」

確かに出力ノイズはコレクタ電流が多くなるほど増加しますが、バイポーラTrでは入力換算ノイズは小さくなるケースが多いです。
ぺるけさんの測定では、エミッタに10Ωの抵抗が入っているので、エミッタ電流に含まれるショット雑音が入力に回ってしまっています。
下図に、エミッタ抵抗とTrの入力換算ノイズの例を示します。Rs=47Ω、hfe=250を仮定しました。ベース拡がり抵抗は入れてありません。エミッタ抵抗の値によってノイズが最小となるコレクタ電流が変わってきます。
ぺるけさんの測定結果と少し違いますが、帯域幅の変動も要因として考えられます。

一般に、コレクタ電流が小さくなりすぎると、入力換算ノイズは増大します。コレクタ電流のショットノイズがコレクタ電流の平方根に比例し、gmは比例するからです。
また、コレクタ電流が大きくなりすぎても、ベース電流のショット雑音が信号源抵抗に流れますので、これまた入力換算ノイズは増大します(下図の例の領域では、この効果は小さいです)。




 

Re:トランジスタのノイズ

 投稿者:かつ  投稿日:2018年 8月 6日(月)13時46分28秒 79.net042124038.t-com.ne.jp
  20kHz が十分か否かは、ひとまず置くとして・・・
NF は、原理からするなら、hfe にほぼ反比例し、rbb’に比例するハズです。

理論限界は

NF(min)≒1 + rbb'/Rs + (Rs + rbb')/Rs√hfe

ですが、一般的に言えばパワートランジスタは hfe も rbb'も小さいですわな。

A1931/C4881 は、この種のパワトラとしては hfe が大きく、小信号用と大きな差がありません。
rbb'は、小信号用の方が10倍くらい大きいのが普通なので、実際に雑音を測れば小さい、というのは
それほど不思議な事では無いと思いますが。まあ理論値より小さくはならないですけどw

誰だったか、昔、ペアを取ったコンプリのパワトラでベース電流打ち消した MCヘッドアンプの作例
を見たような記憶があるのですが、何処で見たのか忘れてしまいました。

普通に考えれば、同じ値段を出すなら、hfeが千以上あるスーパーHiβの小信号用のものを、多数個
並列にした方が、雑音的にはお得であるとは思いますけどw
 

RE:トランジスタのノイズ

 投稿者:ぺるけ  投稿日:2018年 8月 6日(月)02時02分11秒 softbank219197210016.bbtec.net
編集済
  記事では触れていませんが、意図的にCobが小さめのトランジスタを選んでいます。
20kHzと80kHzで取ったのは、結果を比べて割り算すれば大体わかるからです。
2SA1931/2SC4881はご愛嬌で入れてあります。

 

トランジスタのノイズ

 投稿者:flip-flop  投稿日:2018年 8月 5日(日)23時44分14秒 M106072197224.v4.enabler.ne.jp
編集済
  ぺるけさんの測定データでローノイズ用ではない電力用が良い値を出していますが、
BW=80kHz時は1mA時の理論限界(47Ω+10Ω+1/2gm=70Ω)より小さい。
多分、低電流でのft低下とCobの大きさで20kHz位からゲインが落ちていると思われ。

個人的に興味があるのは、非LN用品種で100Hz以下の1/fノイズがどの程度あるか、です。
一般的に非LN用品種ではhFEが小さめでベース電流が大きく、電流由来の1/fノイズが
大きくなりがちです。
ベース抵抗を10kΩ程度にして過剰雑音の周波数成分を見れば分かりますね。

ぺるけさんの測定条件を見ると、MCカートリッジ(30Ω前後)用のトランジスタを探す目的なので
電流ノイズは無視できるのでしょうが、RIAA-EQ用途ならEQを通したノイズ電圧で評価すると
より目的に適したデータが得られると思います。
(20kHzで落ちてしまう品種ではフラットアンプには使えない)


[8月6日追記」
回路をシミュレーションしてみると、100pF程度のCobは大した影響はなく、
ftの低下が支配的のようです。

下の図のように、東芝の1.5Aドライブ石では1mAでも10MHzは残るので音声帯域には影響はなく、
チップサイズの巨大なパワー段用では1mAではft=1MHz程度まで落ちる物もあります。
 

Re:100Hzノイズ

 投稿者:フルデジタル  投稿日:2018年 8月 1日(水)23時59分19秒 p1284119-ipngn200807tokaisakaetozai.aichi.ocn.ne.jp
  皆さま、コメントありがとうございます。

まず、盗聴器がないか調べるためにボール紙と銅テープでディスコーン・アンテ(400M-3GHzのつもり)を作り測定した結果を図に示します。
80MHz付近はFM放送4波です。意外なほど強電界でした。携帯下りが強く出ております。

次に、フレーム周期ですが、私が間違って覚えていました。すみません。LTEでFDD(日本が採用)の場合はFitFatさんが仰る通り10msのようです。
因みに、OFDMでシンボルを送出する周期のことですが、特に名前が見当たりませんでした。シンボル周期はガード・インターバルを含まない期間を意味するようです。
これは、「period」という言葉の意味として、時間区間と周期の双方を持っているのに、適当に和訳を付けたので、訳の分からないことになったのだと思います。

携帯電話の下りの場合、基地局でGPSを使用して同期を取りますので、周波数が違っても、キャリアが違っても、同期がとれている可能性があります。
しかし、100Hzノイズの原因はまだ特定された訳ではありません。
 

このSW、ebayでも入手できます。

 投稿者:M.S.メール  投稿日:2018年 8月 1日(水)11時38分42秒 zz20164284206F66CAE1.userreverse.dion.ne.jp
編集済
  中山 氏のセットに用いている品は以下のタイトルで ebay ストアで入手できます。幾つかの業者が価格を「競い合って」販売中、送料無料(Free Shipping)で単価は240~370円です、ただし到着まで2~3週間要しますが。マーキングの無い同形状照光SWは秋月で400円です。
16mm 12V Car Silver Aluminum LED Power Metal Push Button Switch ON/OFF Latching
 

Re:【完成報告】6DJ8全段差動PPミニワッター2017

 投稿者:マツオ  投稿日:2018年 7月31日(火)18時06分58秒 s206211.dynamic.ppp.asahi-net.or.jp
  >中山さん
かっこいいアンプですね。久しぶりに制作意欲が湧いて来ました。

 

Re:フレーム周期

 投稿者:かつ  投稿日:2018年 7月30日(月)13時23分9秒 79.net042124038.t-com.ne.jp
  フルデジタルさんの仰っているのは、シンボル周期だと思いますが・・・
まあ、1シンボルの周期を、1フレームとする事も可能ではありますがw

以下、拙駄文ですが、DAB の例です。まあ、こんな話に興味がある人がいるかは存じませんが・・・w
http://www.gem.hi-ho.ne.jp/katsu-san/audio/next_gen/dab.htm

DAB の VHF放送 は 96msec だから近いですね・・・って欧州から電波が飛んできたのかってw

携帯も 3G は CDMA方式でしたが、LTE は OFDM になりましたね。欧州の GSM は昔から OFDM ですが。

OFDM は IBM の発明で、コンピュータ間の通信の為に考えられた、と聞いた事があります。
日本のテレビ(ISDB-T)も OFDM です。元々の規格では、ラジオもこれに乗せるハズだったのですが、
なんか話が消えちゃいましたねw お金の無いラジオ局にしてみれば、設備投資の問題が大きかった
とか何とか聞きましたが。
 

金田アンプBTLのその後

 投稿者:ゆうきメール  投稿日:2018年 7月29日(日)11時14分24秒 eAc1Ady097.osk.mesh.ad.jp
  金田アンプBTLのまずまずの成功に気を良くして、金田アンプとくれば次は窪田アンプです。
https://blogs.yahoo.co.jp/yokoyama3322/1344517.html
を参考に次のような回路を考えました。回路は実験済みで組み立てるのみです。スピーカ間、スピーカアース間は金田アンプより安定しているようです。組み上がたら音を比べてみたいと思います。
http://www7b.biglobe.ne.jp/~anpdaosuki/
 

Re:100Hzノイズ

 投稿者:FitFat  投稿日:2018年 7月28日(土)14時06分12秒 dw49-106-188-252.m-zone.jp
  携帯電話のフレーム長が、たしか 10ms なんで、ぴったり合うといえば合っていますね。ただ、基地局が近かったとしても、放送と比べると出力は桁違いに小さいと思われ、影響するかなぁ、って感じですが。まさか、携帯電話電話端末を近くに置いたとかは、やってないと思いますし。  

Re:100Hzノイズ

 投稿者:フルデジタル  投稿日:2018年 7月28日(土)13時52分42秒 p1284119-ipngn200807tokaisakaetozai.aichi.ocn.ne.jp
  皆さま、コメント等ありがとうございます。

>もしかして、盗聴器が仕掛けてある?

え!、どうしましょう。機密情報が、、、よく考えたら、ありませんでした。
では、広帯域アンテナを使って調べないといけませんね。
でも、ディスコン・アンテナは製造中止になっているかも知れないし(こういうことを書いてしまうことに知的能力の減退を感じます)、3次元的なので、使い終わった後、嵩張るのですよね。

このノイズの件、他にも経験されている方がいるのか気になり投稿させていただいた次第です。
原因の特定が目的ではありません。

このノイズ、今回だけでなく、今まで何度か悩まされてきました。
例えば、以前、抵抗器の自己発熱による抵抗値の時間変化の結果を投稿させて頂きましたが、その測定の際にもこのノイズが乗ってしまい、苦労してヌル点を探しました。

断片的な情報になってしまい申し訳ありませんが、今回は次のような状況でした。
①アンプは入力信号を1/110に減衰させてから50倍するオーディオ用のもの(特殊目的で作成したもの)。
②アンプの入力にショート・プラグを挿すとノイズが見られない。
③アンプの入力に30cm程度のケーブルを介してショート・プラグを挿すと、今回のようなノイズが見られる。
④アンプを特定の位置にすると急にノイズが大きくなり、少しずらすと大きく減衰する。

ゆっくりと、考えていきます。

OFDMのスーパーフレームと書いたのは、ISDB-T(地デジ)ですら、サブキャリア間隔が1kHz程度だからです。(フレーム周期はサブキャリア間隔の逆数にガード・インターバルを足したもの。)興味のない方には済みません。OFDMは色々なところで用いられています。
 

Re:100Hzノイズ

 投稿者:ぺるけメール  投稿日:2018年 7月27日(金)21時50分18秒 softbank219197210016.bbtec.net
編集済
  フルデジタルさん、ノイズ源の探索ずいぶん周到というか徹底していますね。

>高周波信号が初段TrのBE間で非線形歪を発生させて・・・・

今や昔話ですが、似たような話で東京タワーが良く見える新宿御苑前のマンションの10Fで、TVの映像波がPHONOイコライザの初段Trに飛び込んでものすごい悪さをしてどうにもならなかったことがあります。この時はどこで拾っているのかは特定できず、逃げ場もありませんでした。

もしかして、盗聴器が仕掛けてある?


 

問題点(原因)の切り分け

 投稿者:flip-flop  投稿日:2018年 7月27日(金)18時58分35秒 M106072197224.v4.enabler.ne.jp
  何か問題点の対策を講じる場合、何が原因かを切り分けることが第一歩。

例えばアンプの出力にノイズが乗っている場合、
0、そのノイズの波形、レベル、周波数を確認
1、入力ソースを切り替えて変化するか、VR位置に依存するか
2、入力にショートプラグを挿して同じように出るか
3、入力系の配線、配置を動かして変化するか、LRは同じか
4、周辺の機器の電源を落として変化するか
5、出力の配線を動かして変化するか
6、観測機器の影響はないか、別の測定器では同じ値か
7、1日の特定の時刻に出るのか、常に一定か

少なくともこの位の確認をするのは常識で、フルデジタルさんの情報は
ノイズレベル、周波数成分と「アンプをずらしたり手をかざすと変化」しか
ないのでまだ原因が入力側なのか出力側なのかも特定できていません。
 

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