反転NF型RIAA-EQ

Phono EQ

反転NF-RIAA

\frac{y (s)}{u (s)} = \frac{1}{R_{0} (\frac{1}{R_{1}} + \frac{1}{R_{2} + \frac{1}{C_{2} s}} + C_{1} s)} = \frac{R_{1} (R_{2} C_{2} s + 1)}{R_{0} [R_{1} R_{2} C_{1} C_{2} s^{2} + \{R_{1} (C_{1} + C_{2}) + R_{2} C_{2}\} s + 1]}

ターンオーバ(318µs): 伝達関数の零(ゼロ)の時定数R₂C₂で決まります。これをE12系列に限定し誤差が最小となる組合せを探ると6.8×4.7の組合せが得られます。このペアのスペックとの差は約0.5%であり1%のCRを使用したとしても一応は許容できる値です。ちなみに安井章氏もCR型EQでこの組合せを使用されておりました。
ロールオフ(75µs): 伝達関数が低域の時定数3180µsとロールオフの75µsの2個のポール(極)を持つよう定数を決定します。具体的には(R₂,C₂は既知とすれば)以下の連立方程式を解くだけです。

$R_{1} R_{2} C_{1} C_{2} = 3180 µs \times 75 µs$

$R_{1} (C_{1} + C_{2}) + R_{2} C_{2} = 3180 µs + 75 µs$

ここで $R_{2} C_{2} = 318 µs$ とすると

C₁ / C₂ = 0.34294 になりますが、E12系列で一番これに近いのは3.3と10の0.33で誤差は約5%になり素子一個づつでは構成できません。

\frac{y (s)}{u (s)} = \frac{R_{1}}{R_{0}} \cdot \frac{R_{2} C_{2} s + 1}{\{R_{1} R_{2} (1 + \frac{R_{3}}{R_{0}}) + (R_{1} + R_{2}) R_{3}\} C_{1} C_{2} s^{2} + \{R_{1} (1 + \frac{R_{3}}{R_{0}}) + R_{3}\} C_{1} s + (R_{1} + R_{2}) C_{2} s + 1}

反転NF型RIAA-EQのCRの最小構成はC×2,R×3ですが、時定数の精度を要求するとどうしても LM4562/LME49720のTypical Applicationのように、ひとつの定数の合わせ込みのために複数の素子をパラレルやシリーズで使用することになります。

しかしこの回路に冗長な抵抗を一個追加するだけで自由度が増しE12系列だけでも精度をほぼ満足できる定数の設定が可能になります。安井章氏のCR型のRIAAネットワークは正にこの手法で設計されており、当時巧みな定数設定にいたく感心させられたものです。

定数例: R₀ = 500 Ω ( ≒ 1 kΩ / 1 kΩ ), R₁ = 47 kΩ, R₂ = 6.8 kΩ, R₃ = 150 Ω, C₁ = 0.047 µF, C₂ = 0.012 µF

時定数(オープンループ・ゲイン無限大の理想OPアンプの場合)
項目	低域カットオフ	ターンオーバ	ロールオフ
規格(µs)	3180	318	75
設計値(µs)	3189	319.6	74.92
偏差(%)	+0.3	+0.5	-0.1