真空管アンプ電源 ±78V電源 シミュレーション

設計した電源回路をシミュレーションします。

下図はプラス側のクローズループ特性をシミュレーションした回路とその結果です。
積分回路のコンデンサ容量を2.2pFから100pFまで変化させて解析しました。

下図はマイナス側のクローズループ特性をシミュレーションした回路とその結果です。

上記の結果を表にまとめたものが下図になります。

設計値とは少しずれましたが、大きくは違っていません。
2.2pFから100pFまで変化させても位相余裕は70deg以上あり安定です。

下図はプラス側の過渡応答をシミュレーションした回路とその結果になります。
積分回路のコンデンサ容量を2.2pFから100pFまで変化させて解析しました。


周波数分析機があればループゲインや位相が測定可能ですが、我々アマチュアの場合には矩形波による過渡応答を見て安定性を判断するしかありません。シミュレーションの結果と実測値を照らし合わせて安定性を判断することになります。

ここで重要なのはピークの電圧ではなくて収束するまでの時間です。収束時間はループゲインの0dB周波数の逆数（周期）とほぼ一致しています。オーディオ帯域が20KHzであることを考えると、0dB周波数にはそれなりの数字が必要であることが分かります。ただ、大容量のパスコンを用いれば実害はほとんどないのではと思います。

下図はマイナス側の過渡応答をシミュレーションした回路とその結果です。

シミュレーションでもう一つ大切なのは、設計した回路がその通り動作しているかを各部の電圧、電流で確認することです。


下図は、各部の電圧と電流を一覧表にしたものです。特に問題となる箇所は無いようです。

参考文献：
　　遠坂俊昭、電子回路シミュレータSIMetrix/SIMPLISによる高性能電源回路の設計、CQ出版、2013、p.86−108、p.130−136
　　本多平八郎、作りながら学ぶエレクトロニクス測定器、CQ出版社、2001、p.52−90