push-プル回路の説明

質問

http://www1.ezbbs.net/08/yukie/img/1184648771_1.JPG
スピーカを鳴らすためのアンプ。Voにスピーカをつなぐ。
Tr1とTr2のベース電流。Tr1とTr2間のベース電圧は１．２Vでこの値はTr1とTr2のベースとエミッタ間の電圧がそれぞれ０．６Vなので２個分で１．２V。これでスイッチングひずみを防ぐ。R5とR6は０．５Ω程度。

具体的な数値の方がわかりやすいので、Tr1のTr2のhfeを１００、Voにつないでいるスピーカを８Ω１Ｗ（最大電圧４Ｖ～－４Ｖ　最大電流０．５A～－０．５Aになる）Tr1のベース電圧を８．４V、Tr2のベース電圧７．２VでTr4のコレクタに４０ｍA流すように設計した場合、

１．Tr1のベースに流れる電流はどうやって求めてらいいですか？（最大０．５Aがスピーカに流れるように設計したい）

２．どんな状態のときTr1がONでどんな状態のときTr2がONになるのかわかりません。本には確かにスイッチングひずみを解消するためとあるがTr1とTr2のベース、エミッタ間の電圧が１．２Vの時はTr1,Tr2はONしてるのかOFFしてるのかわかりません。

回答No.2

ysmz777

Q1：無信号時はゼロです。
Q2：Vinを0V中心の信号だと仮定すると、
　 Tr2=ON (Vin>0のとき)
Tr1=ON (Vin<0のとき)
Tr1=Tr2=OFF (Vin=0)のとき

ドライブ能力(ドライブ電流)は電源電圧が十分なので
十分とれますが、Tr1, Tr2を壊さないように入力レベルや
ゲインを調整する必要があります。

低周波アンプを設計したことがないので詳しくはよくわかりませんが、
この回路ですと低消費ですが歪は結構出るはずです。
(ただ「適当に歪がでるくらいがいい音なんだ」と聞いたこともあります）

回答No.1

Denkigishi

こういう回路をじっくり眺めたことは無いのですが、それだけに興味がわいたので、思案しながら多分こうだろうと思うことを書いてみます。回答というより参考意見です。

まず、不明点について仮定をおきます。これが違っていたら後の既述は無意味となります。
（１）Ｔｒ１、２のベース電圧が８．４Ｖと７．２Ｖというのは、入力信号が無い場合の電圧と解釈します。
（２）上記から、Ｖｃｃは１５．６Ｖと仮定します。
（３）Ｒ５とＲ６の接続点は、入力信号がゼロＶのとき７．８Ｖと仮定します。これはＣ２の充電で維持されます。
（４）Ｔｒ１のベース電圧とＴｒ２のベース電圧の差１．２ＶはＴｒ３の制御により、入力信号が変わっても変わらないと考えます。

Ｑ１：Ｔｒ１のベース電流Ｉｂ１
Ｔｒ１のベース電圧　Ｖｂ１＝８．４＋入力信号変化分
Ｔｒ１のベースエミッタ間電位：Ｖｂｅ不明（通常は０．６Ｖ位）
よって、Ｉｂ１＝（Ｖｂ１－Ｖｂｅ－１０１Ｉｂ１×Ｒ５－７．８）／Ｒ５

Ｑ２：前記のとおり、トランジスタのベースエミッタ間で大体０．６Ｖ程度の電圧差があるので、１．２Ｖの電圧はほとんどこれでなくなります。かなりきわどい設計で、これだけでは導通しているともいないとも計算では出ません。
理想的には、入力が無いとき、Ｔｒ１とＴｒ２は双方とも僅かだけ導通していないと歪の解消にはなりませんが、導通しすぎると短絡して壊れてしまいます。またどちらも不導通だと微小信号がカットされてしまいます。
貴方がご質問された意図がこれでよく分かりました。個々の回路でバラツキもあるので、実測しながら調整するしか無いと思います。