5.7 プッシュプル用トランスの1次巻線のインピーダンス

プッシュプル用のトランス(図5.22)には， 1次側にセンタータップ B があり，ここからB電源を供給して使います． 1次側の公称インピーダンスは P₁-P₂ 間の値で表します．

図 5.22: プッシュプル用のトランス

P₁-B の巻数と B-P₂ の巻数が等しいので，常に

e₁₁ = e₁₂ (5.56)

となります． また，2次の出力は1次の総入力と等しいので，

e₁₁i₁₁ + e₁₂i₁₂ = e₂i₂ (5.57)

が成り立ちます． この式は，式(5.56)を使って，

e₁₁(i₁₁ + i₁₂) = e₂i₂ (5.58)

と表せることになります．

ここで注意しておきたいのは， i₁₁ と i₁₂ が等しくなくてもよいということです． それぞれの1次巻線のインピーダンス Z₁₁, Z₁₂ を求めてみると

$${\frac{{e_{11}}}{{i_{11}}}}$$ Z₁₁ = (5.59)

$${\frac{{e_{12}}}{{i_{12}}}}$$ Z₁₂ = (5.60)

となりますが，両者は必ずしも一致するわけではありません． プッシュプル用のトランスの1次側の各巻線のインピーダンスは， シングル用のように簡単には求められないことになります．

これを確認する実験をしてみましょう．

あり合わせのオペアンプ(NJM2114D)を使って， ゲインが2の非反転アンプとゲインが1の反転アンプを作り， R_s ( 2.2 kΩ または 3.7 kΩ)を介して， トランス(F-2021, Z_pp = 5 kΩ)に加えます． トランスの2次側には，ダミーロード(実測 8.68 Ω)を接続します． 回路図は，図5.23の通りです．

図 5.23: ドライブ電圧と内部抵抗が異なる場合のプッシュプル用OPTのテスト

アンプの入力に 400Hz の正弦波を加え， オシロをつないで，各部の位相がずれていないことを確認します． 位相が狂っていない(抵抗性)ので，インピーダンスを求めるのに，ふつうのオームの法則を使えます． その上で，各部の電圧を記録します．

1次巻線のそれぞれのインピーダンスは Z_p1, Z_p2 で示してあります． トランスの合成インピーダンスは，各巻線のインピーダンスを並列にしたもので， Z'_pp で示してあります． カッコのない数値は実測値， カッコ内の数値はSPICEでシミュレーションした値です．