Measuring Instrument 2：AF dB Meter

TL074Lを使ったAF dB Meter

■概要

AudioのS/N比の測定は帯域約3kHzのTrue RMS機能がついたDVMで行っています。ただし、その値をいちいちdBに変換するのは結構面倒です。また表示される値が変動して読みにくいので、AF dB Meterなるものを製作しました。

AD8307ANZなどのLog Ampを使えば簡単ですが、あえてDiscreteで組みました。といってもOPアンプTL074Lを使ったRSSI方式です。

目標規格は、入力レベル-80dBV~0dBV・F特20Hz~20kHzです。

■基本回路とSimulation

回路はGv=10dBのアンプを7段つなげ、各段の出力をピーク検波して、検波電流をカレントミラーで加算する方式です。OPアンプは当初LM324でしたが、スルーレートが悪いのでTL074Lに変更しました。

Simulatorにノード数制限があり7段のOPアンプが定義できないため、仕方なく10dBの理想アンプにダイオードのリミッタを組み合わせてOPアンプの代わりとしました。

DC直結なので、Transient解析ではなくDC解析でSimulationしました。

その結果です。-60dB≒1mVdc≒-63dBVまで直線性を保っています。

■回路図（2022/06/19更新）

当初案から変更したのは以下のとおりです。

（１）TL074L直結ではDCオフセットが無視できなかったので、IC間はAC結合にしました。

（２）初段の入力抵抗は100kΩでしたが、安定度に難があり10kΩに変更しました。

（３）-5Vは当初TL7660でしたが、発振周波数10kHzが影響する恐れがありMAU106にした。±5Vの入力変動があり改善が必要です。

（４）カレントミラーは温特を考慮してDual Trにしました。

MAU10が壊れてしまいましたので、-5V生成をNJM2360に変更し、温特などの改善を行いました。

■PCB

■性能評価（2022/06/19更新）

校正が微妙です。0dBV入力にしてVR1で0dBV表示に調整、-60dBV入力にしてVR2で-60dBV表示に調整します。

直線範囲は-70dBV~0dBV、F特は40Hz~20kHz以上(50kHz程度）でした。

電源電圧の５Vに敏感です。

Simpleが信条にもかかわらず部品点数が多くなってしまいました。

もう少し温特の改善が必要です。

AD8307ANZを使ったらもっと楽でしたね。AD8307ANZへ