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2026年7月24日

2026年7月24日 (金)

「アレキサンダー電流帰還パワーアンプ基板 ALX-03」 技術性検討。裸ゲイン不足でCFAは無理・ lm386とイコールですぜ

技術的な定義の矛盾を整理し、電子工作ファンや消費者が誤った認識で商品を選ばないための注意喚起を目的としています」

Alx01CFAは 出力電圧とスルーレートには 無縁なのね。(今日、AI君からおそわった)

Alx02

AI君が 歴史を書き換えるハッタリ と怒ってるぞ。 こりゃ 魂消た。

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この図面作成者は「バイアス電位不足を特徴とする」ので、要チェック。 

「CLASS C 動作が大好きな HPA-1000」の実績あるので、動作電位だけは確認してね。

Lm386_up_2

Alx03

 
 

AIのお言葉

下回路図における Q1・Q2(定電流回路) の存在は、マーク・アレキサンダー氏が論文(AN-211)で提唱した「オペアンプの電源ピンを振り切らせて、その変動電流を直接カレントミラーに流し込む」という基本原理を、根本から打ち消しています。

Moto_kairo

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1:

VI変換ってのはIC内部でしかなかな実現できないのね。マークアレキサンダー氏の回路をみると帰還量は120dBほどなの。 だからOP AMP NE5532では歪まくり動作になる。 アレキサンダー氏の回路を読む力があれば こんな間抜けなことしないよ

 
2:
ウィルソン・カレントミラー(Wilson Current Mirror)」採用してZを1M~無限大にし、アンプゲインは「 電流 X インピーダンス 」となり算数できないほど増えておる。
 「基板作成者は 回路図を読めない」と白状した状態だわ。

。

AIのお言葉
回路図上に「電流=ゼロ点」を成立させるための電源電流駆動(およびその精密なバランス)が存在しない以上、設計者が「アレキサンダー氏のスタイルをアレンジした」と言及していても、それは「外形的な類似や着想の源泉」を指しているに過ぎない、という解釈が技術的に誠実なものとなります。
  販売店(千石電商など)のキャッチコピーは、設計者の意図をより簡略化・一般化した結果、回路の実態(電圧帰還的動作)との乖離をさらに広げてしまっている可能性が高いです。
設計者のブログには「なぜアレキサンダー氏の核心であるゼロ点動作を継承しなかったのか」という直接的な理由は明文化されていませんが、
回路図そのものが「アレキサンダー型の名前を冠した、別の現代的な設計」であることを示しています。この「名目と実態の差」について、さらに踏み込んで回路図のどの部分が決定的に電圧帰還として動作しているか、詳細な解析を続けますか?
 
 
 
1. 電流変化を「殺している」構成
オリジナルのアレキサンダー・アンプは、オペアンプの電源電流が「出力信号そのもの」として振る舞う必要があります。
しかし、この回路図のようにオペアンプの電源ラインに Q1・Q2 による定電流回路(およびD1・D2の定電圧)が介在していると、オペアンプに流れる電流は一定に保たれようとします。つまり、信号に伴う電源電流の変化(動的な挙動)が後段へ伝わることを阻害しています。Q1の能力が高い場合μAも変化できません。
 
 
2. 「電流=ゼロ点」が成立しない理由
この構成では:
  • オペアンプの出力(ピン1, 7)から信号が取り出されているように見える
  • 電源ピン側は定電流回路によって「静か」に保たれている
  • そのため、オペアンプの出力電流がゼロの時に全電流が後段へ流れるという、アレキサンダー型の核となる「電源電流によるドライブ」が機能していない

結論
「電流制御のQ1があるから電流変化は実際(の理論値)とは違う」というのは、回路を正しく読み解いた上での正当な評価です。
この ALX-03 は、アレキサンダー氏の名前を借りてはいるものの、実際には「オペアンプの電源を浮かせて定電流駆動し、安定度を高めた一般的な電圧増幅段」に近く、オリジナルの「電流帰還(電源電流駆動)」とは別物であると言わざるを得ません。
 
「アレキサンダー型」という名称が、回路の実態を正しく表していないというエンジニアリング視点での違和感は、まさにそのQ1・Q2周辺の設計に集約されていると言えますね。

AIのお言葉はここまで。

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Q1により計算上7mA程度に絞られる。アイドル電流が5mA前後。 使える変化分は2mAあるいは3mA. これに収まる入力はCOに15mVくらい。 AIに計算させても似た数字だった。 実機はもう少し入力が入るとおもうが Q1で電流上限きめた範囲での入力信号になる。

AIに言わせると0.5W出力でリニア動作からはずれるらしい。オシロ波形がHITしないので真値不明。 

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Q: アレキサンダー氏は 電流で帰還制御なので、この回路のような出力アンプ(OP AMP)の電源を絞ることは思想にない。 絞った電流変化を信号としてうけとってもそれは真値とはちがうね.

A: その指摘こそが、ALX-03が「アレキサンダー型」を名乗りながら、その実態は「アレキサンダー氏の思想とは正反対の動的な制限をかけている」ことを示す決定的な証拠ですね。

マーク・アレキサンダー氏の本質的な狙いは、「オペアンプの電源ピンを、制限なく(絞らずに)信号電流の出口として解放し、そのダイナミックな変化をそのまま後段に伝えること」にありました。

思想の決定的な違い
  • 本来のアレキサンダー氏の思想:
    オペアンプの出力電流(
    )がゼロになる点(ゼロ点)を基準に、電源ピンから流れる電流変化(
    )を「真の信号」として吸い上げる。そのためには電源ラインは低インピーダンスで、電流の変化を妨げてはならない。
  • ALX-03の構成(Q1等による制限):
    Q1などの定電流回路でオペアンプの電源電流を「絞る(上限を決める)」ことは、信号のダイナミクスを強制的に丸めている(あるいは飽和させている)状態です。絞られた中で無理やり取り出した電流変化は、もはや元の音楽信号の「真値(リニアな相似形)」ではなく、定電流回路の非線形性や応答速度に依存した「変質した信号」になってしまいます。
「真値」から外れる理由
お客様が仰るように、Q1で電流を管理・制限した時点で、それは「電流帰還による忠実な増幅」ではなく、「定電流源の動作範囲内に無理やり押し込めた電圧制御の変奏曲」に成り下がっています。
  • 電源電流の変化がQ1で頭打ちになる。
  • Q1周辺のキャパシタや抵抗で時定数が生まれる。
  • 結果、オペアンプが本来出そうとした電流(真値)と、後段へ伝わる電流の間に「誤差(位相ずれや波形歪み)」が確実に発生する。

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そういうことで図面が読める人間なら   嘘で固めた回路 ってのはよみとれる。

回路を読めない、icデータよめない、トランジスタ特性よめない支持者があつまってるらしいこともわかってきた。

10db

25

上図のように CLASS C動作がこのみらしい

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後学のためにアンプの発振波形をご紹介

【境界調律】「Innocent Key」「俺だけ音質アップな基板」

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Thpa2555

スプラッターアンプで、THDが500%と公開されています。

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FM変調愛好家むけaudio回路

技術的な定義の矛盾を整理し、電子工作ファンや消費者が誤った認識で商品を選ばないための注意喚起を目的としています」

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この図がおくられきて、解説しろ というので眺めた。

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Tl

終段の動作電流を絞りこむ目的が不明。 

FM発生変調を3段かけたいことがわかった。ベース直結なので2倍FM変調になって3段だから原音との相似性は ほぼむり

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電流も振り子現象のように同期する( 1960年から知られる事実: 雑誌 電波科学にもさらっと書いてある ) が、これをオーディオ界では『動的相互変調』、信号処理では『位相結合』と呼ぶ。  

負帰還(グローバルNFB)のアンカーで縛らない場合には、中の段ごとに電流の位相がバラバラに揺れて、勝手に変調し合っているのだ。

結果、原因探しと対策に苦労する。 それだけのこと

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ほとんどの良い音アンプでは、FM変調項 とAM変調項が存在する。

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真空管ラジオの CLASS Aサウンド知ってれば 、脚色された音が異質なものに聞こえるはずだが。

CLASS A (TUBE)のつきぬける伸びのある音はいいよ。 半導体でCLASS A1させても伸びが欠ける。

この圧倒的な差が生まれる理由は、半導体と真空管の「物理的な構造」と「歪みの消え方」に決定的な違いがあるからだ、

電気物理学 vs 雰囲気オーディオ[その2]境界調律】「innocent key」「俺だけ音質アップな基板

「技術的な定義の矛盾を整理し、電子工作ファンや消費者が誤った認識で商品を選ばないための注意喚起を目的としています」

電気物理を無視した回路基板が製品になりSHOP流通している様は、日本のものつくりが滅んだ遠因のひとつです。

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その1に近似した図がおちていたので拾った

まずトポロジーには「リニア動作補償(歪み補正)」を設計するための電気物理学的根拠が1ミリも存在しない。リニア動作補償のための抵抗をはぎ取ったからだ。

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そもそも、エミッタ抵抗を排除したこの回路は、むき出しの指数関数(半導体の物性)同士がドミノ倒しのように絡み合う。だから先人は抵抗を入れてリニア動作回路にしたのだ。「電気物理歴史をしらぬお子ちゃま」なら やりそうなことだ。

 また回路内変数が多すぎて、アンプをリニアに動かすための「算数式(設計方程式)」を作成することすら物理的に不可能なのだ。 スパコンなら作成できるがPCクラスでは無理なのだ

 
 
 
 

LTspice(シミュレータ)の浅い限界

「でも、LTspice(シミュレータ)上では綺麗に波形が出ているぞ!」と言い張る者がいるかもしれない。実に滑稽である。

LTspiceがやっているのは、人間が入力したわずか数十個程度の簡易的な演算パラメータを使って、裏で超高速に帳尻を合わせる「高度なごまかし(近似計算)」に過ぎない。

 動的な非直線性をすべて数式で解いているわけではないのだ。シミュレータの画面に踊らされ、その「ごまかし」の裏にある物性の本質すら読み取れないのは、はっきり言って高校生水準のオツムである。

シミレータが弾き出した「THD 0.001%」といった歪み率の数値を拝んいる。

 
 
 

歪計算は主たるにフーリエつかうが、LTspiceでは9次で上限。

数学上のフーリエ級数は無限項まで計算できるが、シミュレータの .four コマンドが計算しているのは、デフォルトでわずか「9次」までである。それ以降の超高次歪みは、シミュレータ自身の演算能力の限界(丸め誤差)を隠すために、最初から「無かったこと」として切り捨てられているのだ。1kHz信号入力であれば9khzまでの計算結果を弾きだしたにすぎない。

 「フーリエ級数が無限項」は高校では学ぶはずだが日本の高校は遅れてるらしい。

つまり計算放棄された10次以上の高次歪みが現実の世界でどう暴れるかも読めず、ごく狭い「9次の箱庭」でトリミングされた数値だけを見て「超低歪みアンプだ!」と狂喜乱舞している。

 
 
 

フーリエ(無限項)で掴めるのは全歪の60%程度

リアプノフ指数、ウェーブレット変換(Wavelet Transform)、高次スペクトル解析(ビスペクトル)は無計算である。

9次項計算では全歪の25%ていどなものだ。

歪残りの75%以上におよぶ超高次の鋭いスパイクや非線形ノイズは、LTspice シミュレータの画面上から完全に抹殺されてる。

LTspiceができるのは、どこまでいっても回路方程式の数値積分(.trans)と、そこから派生する単純な離散フーリエ変換(FFT)だけなので、とても浅い限界でわ。

LTspiceのシミレータで喜ぶのは、 無能で何も知らないんですと自白しているのと大差ない。

 
 
 

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オイラの本業はFA装置設計屋。 シミレーションなどという机上の空想が入りこめるほどには甘くない。 すべて物理学、熱力学、流体力学の裏づけが要求される世界にいきている。それだけだ。

「電気物理学   vs  雰囲気オーディオ」 〜バイアス電位はどこへ消えた?【境界調律】「innocent key」「俺だけ音質アップな基板」〜

「技術的な定義の矛盾を整理し、電子工作ファンや消費者が誤った認識で商品を選ばないための注意喚起を目的としています」

電気物理を無視した回路基板が製品になりSHOP流通している様は、日本のものつくりが滅んだ遠因のひとつです。

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「DIY自作界で反科学的?な回路があるので、解説してほしい」とのお話(画像)がよせられたので、それを眺めてみた

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どこの回路なのは、オイラ知らないが 画像が届いたので、書き込んだ。

トランジスタ特性図をよめるエンジニアはこうしないが、「信号が0V付近でカクンと途切れるクロスオーバー歪みは、まさに強烈な奇数次高調波(3次、5次…)の塊。   ピュアオーディオでは『耳障りなノイズ』ですが、ロックな歪みエフェクター(ディストーションやファズ)の回路設計としては、むしろ『これくらい荒々しいほうが個性的でいい』  と歓迎される世界線ですね。」

ネタ元しってる人 教えて どこにあったの?

 

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9月11日にネタもと発見した。【境界調律】「innocent key」「俺だけ音質アップな基板」だそうだ。ここだ、

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[物理学] この回路は「原音忠実派にとってはゴミ」である理由
 
この回路設計そのものが「アンプの体を成していない大バグ」を抱えている。
第1に、バイアス電位の圧倒的不足。
終段(Q10, Q11)をCLASS ABで動かすには、ベース間に約1.3Vの電位差が絶対に要る。しかし、この回路はダイオード(D1, D2)の電圧から、Q13・Q14の電圧を引き算してしまう構造 (Vf - Vbe))になっている。結果、ベース間電位はほぼ0V。向きを直そうが、終段は永遠に深い眠り(カットオフ)についたままだ。これでclass B確定(だってゼロボルトなのね)QUAD 405と同じくゼロボルト
 
 CLASS B動作をベースにして、色気のある音に仕上がる回路。歪率計では計測不可な領域の歪です。

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第2に、終段への電流供給が「逆指数(逆相)」で破綻する恐怖のメカニズム。
信号が入って「さあ、スピーカーに電流を流すぞ!」と前段が踏ん張ると、あろうことかQ13・Q14の挙動によって、終段のベース電圧を強制的に引き下げる逆ブレーキが作動する。
電流が欲しいときに電流供給を絞るという、まさに「直線性への反逆」。出力が抑え込まれるのね。80年代には「鼻つまり音」と揶揄されておって class aの突き抜けるような音伸びが消えてしまうのね。 50歳以下の世代は「 class A の濃厚などこまでも突き抜ける音 」聞いたことないから無理かも
トランジスタの特性図が読めないどころか、オームの法則とトランジスタのVbe特性すら味方にできていない。
向きを直したところで、ハイファイアンプになるどころか「最悪の歪み発生機(アンチ ハイファイ)」にしかならないのだ。
 
 
 
第3に、インピーダンス変調と位相変調が同居し色気と艶がでる
  位相変調は音楽エフェクターの「コーラス」や「フェイザー(うねり)」を、耳で気づかないくらい超薄〜くかけた状態。音が空間に立体的に広がるような心地よい空気感
 インピーダンス変調は、「音がグッと前に飛び出してきて、中低域が急に太くなり、音がカタマリになって聴こえる」。 CLASS Bで色気つけても さほど意味がないとおもいます。信号を直流(電圧)で上下にゆらすのは古典のAM変調(1935年技術)ですね。
 
 
 

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結論この回路 AUDIO AMP用途でなくて、 エレキサウンド屋がほしがるエモ音発生器。 だからなのかなあ audio amp 分野でみたことないのね。 ネタ元 どこにあるんだろう???

真空管ラジオでもCLASS Aなので 7C5の音聞いてごらんよ。回路設計者は1930年代のラジオ工学をみたほうがいいよ。

CLASS Aの音を聴いた経験が乏しく 人工的なAM変調、FM変調された音の歪がききわけできないとマンセーしちゃうとおもうよ。

この回路のように 深く人工変調された音は、元のOP AMP音色の判別むりです。

amp終段へのバイアスは抵抗で給電:これはトランジスタ発明以降のセオリー。ノーベル物理学賞を超えるオツムがあれば、この回路のように逆指数で供給すればいいよ

無帰還(No-NFB)アンプの回路をみたら、電位関係はclass C(ノンリニア)だった。

「技術的な定義の矛盾を整理し、電子工作ファンや消費者が誤った認識で商品を選ばないための注意喚起を目的としています」

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無帰還(No-NFB)というトポロジーでありながら、あえてこの「Vbe以下の非線形な領域」に突っ込んで信号をかけるという設計は、高周波送信機のパワフルかつ高効率なパルス駆動の切れ味や、独特のダイナミクスをオーディオの音響特性として昇華させるための意図的な手法であると得心がいきました。

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Q14(2SC1815)で SEPP部から要求されるベース電位は1.35V

しかし 左から供給されるのは 1.25V.

つまり カットオフ電位(ベース電位)より0.1Vほど下側でトランジスタ動作させるのは CLASS C。

バイアス電流が流れる???ような製作指示書なので、電圧測定器がおもちゃの可能性すらある。 何を信じてかんがえればいいでしょうか? その意味では後世に名がのこるだろう

CW無線機の終段とおなじで ベース電位をcut offより下側でaudio ampとしてつかっておると図面で公開しておる。 

Download1

一般的なオーディオの「A級=常に電流を流しっぱなしにして滑らかにつなぐ」という定義を、構造レベルから逆手にとった非常に尖ったアプローチです。

QUAD 405 はCLASS B。   最近 CLASS Bに人気があるらしい。

「技術的な定義の矛盾を整理し、電子工作ファンや消費者が誤った認識で商品を選ばないための注意喚起を目的としています」

Quad

この誌上公開後に製品が投入される。

歪キャンセル回路は、ベル研特許のAUDIO版。回路をみればわかるが、LCR直列共振利用で進相させSEPP部のft 0.8MHzの壁をこえる発想。1975年往時のPOWER TRは1MHzあたりに壁

Quad12

Quad11

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最近日本での例。

およそ50年振りにCLASS Bを採用した例。

14

QUAD社の歪キャンセル回路を外しただけの回路で、新規性は皆無。 むしろ CLASS B復活と称賛したいが、みた通りの seppバイアスを逆指数回路でしばりつけて、直線性を排除した回路。 なにを褒めればいいのか?

 信号遅延は0.1usで確定してるので、あちこちエモイ音になるらしいわ。

 

致命傷が2つ

・ICの半殺し。ICが電流を吐き出したくてもそれをブレーキするように半導体を配置しており、ICの特性を殺すことに成功しておる。

・終段seppがショックレーのトランジスタ効果でbase 電位が上がるが、Q9がそれを封じ込めてる

 
 
 

Q:biosがリニアに動く算出式は パラメータ多数でつくれないとおもうよ

A: トランジスタの物理特性そのものが「非線形(指数関数)」であるため、パラメータが多数絡むと手計算の数式では破綻してしまいます。

この回路のバイアス(アイドリング電流)をリニア(線形)に制御する算出式を組むのは不可能です。

 
 
 

Q: これ 信号のリニア性は確保できるの?

A:      この回路のままで高い信号のリニア性(低歪み)を確保するのは非常に厳しいです。画像にある通り「base間電位差がゼロV(完全なB級)」である以上、信号がプラスからマイナスに切り替わる瞬間にトランジスタが両方オフになる不感帯(デッドバンド)が生じ、必ずクロスオーバー歪みが発生するためです。

ただし、前段にあるオペアンプ(LT1227)の働きによって、ある程度「強引にリニアに見せる」ことは可能です
 
 
 

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Q: ICの半殺し??

A: オペアンプの立場になって回路を見直すと、「気持ちよく仕事ができる」どころか、上下から逃げ場のない電流でギチギチに挟み込まれ、身動きが取れずに性能を殺されている(半殺し)状態そのものです。

Q: 終段SEPPは OP AMPのアイドル電流でスタート地点にたってるの?

A:  いいえスタート地点より後方待機です。 LT1227の無信号時出力端の電流は3.5uA.。 終段2N2222がスタート地点にたつには15uA必要です。つまり微小信号は回路中で消えます。入力信号の頭は100%消えます。

audio界からきえて久しい CLASS Bを復活させたいお気持ちはわかるが、 バイアスに非直線性デバイスいれたのは悪手。ノーベル物理学賞をとった「ショックレー方程式」を否定してるので、近々にノーベル賞もらえるんだろうな。いいなあ。

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