
デバイスメーカーが作ったLH0003データシートにも「電流がゼロ(あるいは負荷が無限大)の時しかリニアリティは成立しない」という冷徹な事実がしっかりと明記されています。 [1]
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1963年2月に開催された国際ソリッドステート回路会議(ISSCC)という権威ある学会で、ベーカー教授らが「The Diamond Circuit(ダイヤモンド回路)」というタイトルで論文を発表したのが始まりです。のちに1967年、米国で特許(US3302039A)も取得されています。
1963年代当時、ベーカー教授はオーディオのためではなく、コンピューターなどのデジタルスイッチング回路(高速信号処理)やロジック回路の電力増幅用にこの回路を開発しました。
on/offの回路なので、リニア性はもともとありません。 算数の理解が弱い人間が持て囃しましたが、リニアで動作するための回路ではありません。
おまけにclass Bなので、波形でクロスオーバー歪を確認できます。
「バラ部品で歪が消える」って妄想はだれがいいだしたの?。 算数弱いヒトかな???
1. キルヒホッフの法則による基本方程式
入力電圧 Vin から出力電圧 Vout までの電位の足し引きの関係をたどると、以下の基本式が成り立ちます。
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VBE2:入力段トランジスタ Q2 のベース・エミッタ間電圧
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VBE3:出力段トランジスタ Q3 のベース・エミッタ間電圧
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Iout:負荷(Load)に流れる出力電流
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R4:出力段のエミッタ抵抗(10Ω)
2. ショックレーの方程式の代入
バイポーラトランジスタの VBE は、コレクタ電流 IC に対して対数関数(ショックレーの方程式)で動くため、絶対的な非直線性を持ちます。
(※ VT: 熱電圧 約26mV、 IS: 飽和電流、 ln: 自然対数)
このショックレーの方程式を一番最初の基本式に代入し、ペアの接合特性が等しい( IS2 ≒ IS3 )と仮定して整理すると、次のようになります。
3. 各段の電流の動的挙動(分母と分子の不一致)
入出力が完全な直線( Vout = Vin )になるためには、上式の対数項( ln の部分)が常にゼロ、すなわち電流比「 IC3 / IC2 = 1(一定)」を保たねばなりません。しかし現実は信号によって別々に振り回されます。
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① 入力段電流 IC2 (ほぼ定電流)
入力段の電流は、電源電圧と抵抗 R2 (2.2kΩ)によって縛られているため、入力信号に対してほぼ一定、あるいはごく緩やかにしか変化しません。
[ IC2 ≒ (VCC - Vin) / R2 ]
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② 出力段電流 IC3 (信号に応じて激変)
出力段の電流は、重い負荷抵抗( RL )を直接ドライブするため、信号の振幅に比例してダイナミックに爆発的な増減を繰り返します。
[ IC3 = Ibias + Iout = Ibias + (Vout / RL) ]
4. 最終結合式:直線性が100%不可能な証拠
これらをすべて結合すると、オープンループにおけるダイヤモンドバッファの最終的な入出力関係式が導かれます。
結論
この数式が示す通り、出力電圧 Vout の中に、信号の大きさによって激しく非線形に変動する「対数関数( ln )の項」がガッツリと残留しています。
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この実測表は先々役立つので 覚えておいたほうがいいよ
ピーター・ブロムリー(Peter Blomley)の論文から引用。

new_approach_to_class_b_amplifier_design.pdfをダウンロード
ブロムリー型アンプ(Blomley Amplifier)はDIY屋なら既知だろう。
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まめ知識です。 歴史は正しく後世につたえましょうね。
