バイポーラ入力オペアンプをFET入力へ変換（その１）

オーディオ用のバイポーラオペアンプが安価で出回ってるが、その入力部分がバイポーラな（トランジスタで構成されている）ため、いつも回路設計が悩ましい。例えば、ごく一般的なChu-Moyタイプのヘッドホンアンプを例にすると。

みんな大好きなChu-Moyアンプ

バイポーラ入力オペアンプ特性より、R1=R2//R3でないと出力のオフセット電圧を最小にできない。
※「//」とは並列の合成抵抗（の演算子）を表す。

ここに入力Cを加えてみる。

C1が仲間に加わった！

ここで問題になるのは、C1とR1がハイパスフィルタを構成していることである。
一般的にR2は熱雑音の関係で10kΩ以内が良いとされている。倍率約3倍のアンプとすると、R2=10kΩ、R3=5.1kΩ、R1=3.3kΩとなる。
このC1に品質の良い、実用的な大きさのフィルムコンデンサを入れたいところであるが、C1=2.2uFとするとそのカットオフ周波数は、

約22Hz

なのだ。人間は20Hzからの音を聞き取れるらしいから、これでは聞こえてるはずの音が聞こえないことになってしまう。22Hzなんて大したことないと思うかもしれないが、カットオフ周波数は上限から3dB下がったとこの値だから、周波数特性のグラフで見ると、

このざま

多少の出力オフセットは目をつむって、R1を10kΩとかにしてるのをよく見かけるが、そうするとカットオフ周波数は約6Hzになる。グラフでみると、

R1=10kΩ

多少改善された。
しかし、本当は低域の減衰は避けたいものである（バランスも大事だが）。
そこで、R1を一気に100kΩまで上げてみると、

R1=100kΩ

おーっ！低域がほぼフラット！しかし、この時の出力オフセットは、

約-54mV！

これヘッドホン挿したら、ブチッ！とかボゴッ！とかポップ音が聞こえるし、ヘッドホンにも悪い影響を与えてしまう。出力オフセット電圧は、一般的に±10mV以内が望ましいと言われている。

そこでJJは考えた。

外付けでFET入力にしてあげればいいんじゃね？

（その２）へ続く。


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