zep社 A級無帰還ディスクリートヘッドホンアンプ HPA-1000 のSEPP。バイアス電位不足です。
「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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HPA-1000のSEPP バイアスはドライブ段で2.5Vと数値公開されている。
半導体動作点はバイアス電位で決定されることは、設計者であれば既知である。
しかしHPA-1000のドライブ段 バイアスはCLASS Cと CLASS Bの境目相当の電位2.5Vしかない。
ショックレーの方程式が示すように動作電流が増えると動作点が上側に偏移する。これが彼がノーベル賞を受賞できた理由だ。
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【数理検証】公式WEBSITE：「バイアス電圧一定という空想」と 電位の壁
メーカーwebsiteには、「バイアス電圧が一定と仮定すると、アイドリング電流を出力電流のピークの半分に設定すればSEPP回路の上下のトランジスタがOFFしなくなります」という、一見ロジカルな解説が書かれています。しかし、この「前提条件」そのものが、半導体物理学を完全に無視した空想です。
■ 半導体物理の基本：ショックレーの方程式（ダイオード方程式）
トランジスタの接合部に流れる電流（I）と電圧（V）の関係は、ノーベル物理学賞を受賞したウィリアム・ショックレーが提唱した、以下の絶対的な自然法則に支配されています。
この世界共通の物理式が示しているのは、「流れる電流（I_C）が増えれば増えるほど、接合部の壁（V_BE）も指数関数的に高くなっていかなければならない」という半導体シリコンの絶対的な自然法則です。
東芝が公開している最終段トランジスタ（TTC004B）の公式仕様書グラフ（Ta ＝ 25℃）を読み解くと電位の壁の動的な上昇が完全に証明されています。
- 無信号時（4パラ1石あたり20mA）：V_BE は極小の 約 0.65 V 付近を維持。
- 信号電流駆動時（1石あたり 80 mA 程度）：V_BE の壁は一気に 約 0.75 V へと急上昇。
大信号時（4パラ合計のピーク 364 mA）まで駆動させようとした瞬間、各トランジスタは 0.75V 〜 0.80V 近くという極めて高い電位の壁 を要求します。
東芝がdatasheeetで設計者向けに公開してることです。（2018年）
大信号時に上下4つの接合部（ドライブ段×2、最終段×2）をすべて遮断させずにアクティブに維持するためには、この東芝の公式グラフの通り、バイアス電位は動的に 3.0 V 〜 3.2 V 以上 へと押し上げられなければ物理的に成立しません。
しかし、HPA-1000の回路定数（1.5kΩや2.7kΩ）から計算されるバイアス回路の最大出力能力は 2.74 V （回路図指定は2.8V）という低い天井 にガチガチにロックされています。
信号が入力された瞬間、トランジスタ側が要求する電位の上昇に対し、バイアス能力が「2.8V固定」というあまりにも低い壁で阻まれるため、波形がセンターから少しでも動いた瞬間に片側の素子は一瞬でカットオフ（遮断）領域へと叩き落とされます。
「電流が足りても、電位の壁のせいで CLASS AB にすら入れない」
これがハードウェアが突きつける冷徹な物理です。
東芝の公式データシートのグラフ（図7.6）が証明している通り、バイアス電圧がCLASS BとCLASS Cの境目に固定されている以上、このアンプは全域で激しいカットオフ動作を繰り返すただの純B級アンプであり、「全域で純A級動作」という謳い文句は、景品表示法上の明白な優良誤認（誇大広告）です。
| メーカーの公称表示 | 数理検証が突きつける冷徹な現実 |
|---|---|
| 「全域で純A級動作」 | 熱設計の欠陥（隙間2.5mm）により、電流を20mA〜45mAに絞るしかないため、信号入力時に即座に片側がカットオフする「純B級〜浅いAB級動作」に強制ロックされている。 |
| 「バイアス電圧一定」 | 東芝の公式データシート（TTC004B）が証明している通り、電流増大に伴いVBEは動的に上昇（0.65V→0.80V近辺）するため、固定されたバイアス電位（最大2.74Vの天井）では動的な電位の壁に阻まれて即カットオフする。 |
| 「無帰還（no-NFB）」 | 基板シルクに「no-NFB」と誇大に印刷されているが、トポロジーの本質はLM386などと同じ「負帰還アンプ」の構造を内包している。 |
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ショックレーの方程式を知らないまま作文しておることも公式WEBSITEからよみとれた。データシート眺めててりゃ 読み取れるように、半導体メーカーは公開してるのね
まあねえ、オイラの同僚が「知識がなくても仕事はできる。」「それがまともにうごくどうかは別だ」ってのを2005年に教えてくれた。 よい同僚だよな
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