アンプの増幅素子はなにがよいのか?

アンプにもいろいろな種類がありますが、
一番わかりやすい分類は増幅素子の種類によるものでしょう。

アンプの増幅素子としては、
真空管と半導体(トランジスタ)が一般的です。

真空管アンプは自作するとなると、
高電圧を扱うため部品が大きく高価になるのと、
真空管はガラスなので壊れやすいので難易度が高いです。

一方で、トランジスタも大きくBJTとMOSFETのアンプに分かれます。

BJTによるアンプは多様な回路例があり、
最も一般的な増幅素子でしょう。

一方で、MOSFETによるアンプは、
どちらかというと少数派の増幅素子です。

アンプの回路は主に3つの段階

(入力段(IPS)、増幅段(VAS)、出力段(OPS))で構成されますが、

出力段にどの種類の増幅素子を用いるかで、
特性が大きく変わります。

増幅素子それぞれの善し悪しがあるので、
その選択基準には何を重視するか、
つまり設計思想が必要です。

 

現在、試作を進めているプロジェクトで、
MOSFETを選択している理由はいくつかありますが、
少ない素子で簡単に大きな電力を制御したいというのが
最大の理由です。

オン抵抗が小さく、大電流が制御でき、

発熱も小さく、熱暴走しないのが、MOSFETの利点です。

 

一方で、不利な点は、

オン抵抗は入力容量とのトレードオフになっているので、

発振しないように周波数応答を制限する必要がある点です。

また、BJTよりも大きな制御電圧(ゲート電圧)が必要なので、
より高い電源電圧が必要になります。

さらには、通常はコンプリメンタリ(Pch)のあるMOSFETが少ないので、
回路構成が限定されます。

 

しかし、Nchだけでよい回路構成を選択すれば、

MOSFETの選択肢は格段に多くなります。

しかも、MOSFETは現在もマーケットの拡大に伴って、

デバイスの性能向上が続いているので、

そのメリットを享受できます。

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