『エージングは本当に必要？ vol.3』の続きです。
（１）『電源を入れて電子回路が定常状態になる』状態を抵抗を例に考察してみましょう。
抵抗にも温度特性があります。
自身の発熱や周囲の温度変化によって抵抗体の温度が上昇すると
抵抗値に僅かな変化が見られます。
よく使用する抵抗はカーボン抵抗と金属皮膜抵抗ですので
この2種について温度特性を計算してみましょう。
まずは、カーボン抵抗です。
カーボン抵抗の温度係数は－200ppm/℃～－700ppm/℃程度と言われています。
例えば－500ppm/℃の場合、1度温度が上昇すると100万分の500抵抗値が下がることを意味します。
1キロオームのカーボン抵抗で、
電源を入れる時の気温が20度、
しばらくしてアンプ内部の温度が上昇し抵抗体の温度が５０度になったとすると
-(500/1000000)✕(50-20)=-1.5%
つまり1キロオームのカーボン抵抗が0.985キロオームになります。
一般的なカーボン抵抗の誤差は±５％ですので
カーボン抵抗の抵抗値は1.05~0.95キロオームに分布していることになり
誤差に比べて温度変化は小さく問題がない場合がほとんどです。
それでも、中には温度に敏感な回路もありますので
その場合は金属皮膜抵抗を使用します。
上側が金属皮膜抵抗、下側がカーボン抵抗です。
金属皮膜抵抗の 30ppm/℃～100ppm/℃程度です。
50ppm/℃として、上記と同じ条件で計算すると
(50/1000000)✕(50-20)=0.15% となります。
ここで注意が必要なのは、
カーボン抵抗の場合温度係数はマイナスなので温度が上がると抵抗値が下がりましたが
金属皮膜抵抗は温度係数がプラスですので温度が上がると抵抗値も上がることになります。
つまり1キロオームのカーボン抵抗が1.0015キロオームになります。
ここまで温度係数が低いと一般的な回路で問題になることはまずありません。
しかし、中にはどうしても温度係数をゼロにしたい場合もあります。
その場合は、９１０オームの金属膜抵抗と、１００オームのカーボン抵抗を直列にして
温度係数をキャンセルさせる方法があります。
昔の真空管のアンプではアンプ内部が高温になるため
金属膜抵抗とカーボン抵抗を直列にしているものを見かけたこともありました。
このように抵抗は温度に対して増幅素子ほどの神経質さはありませんので
『エージング』はほぼ考えなくてもよいレベルです。
抵抗のエージングが問題になるようなアンプは
よっぽど設計がヘタクソだと言わざるを得ません。
また、メーカー製のアンプに使われているカーボン抵抗を
オーディオ用の高音質抵抗に改造する方がありますが
中には、カーボン抵抗の温度特性で増幅素子の温度特性を打ち消している場合もあります。
これは設計者にしか判らないノウハウであり、
オーディオ用の高音質抵抗に交換することは改良ではなく改悪になっているかもしれません。
次回に続きます。
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