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2026年9月6日

2026年9月 6日 (日)

NFBの歴史 安藤博士の特許から歴史ははじまる。

NFBの歴史

安藤博士の特許から歴史ははじまる。

Rekisi

レコード誕生が1925年。 それを電気でならす電蓄が1926年誕生。

6L6にNFBを掛けたのが世界ではじめてのaudio NFB(民生)1936年。

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戦後に 電圧増幅部まで信号をもどしたのがウィリアムソンアンプ。1947年。

英文で、The feedback network is a purely resistive potential divider, the bottom limb of which is the cathode bias resistor of the first stage。

Williamsonamp_1947111_2

部品部が示すように帰還抵抗は1/4w.    spのz=15Ω

ウィリアムソンアンプは15w出力。つまりsp端で15v,1Aのエネルギーが生じておる。

帰還抵抗はスピーカーとほぼ並列になるが、 無SPで電流帰還思想なら信号がきたらR12は燃えておわりになる。メーカーが火災を好むの?

日本に多い「電流帰還だと唱える人間」は 「無負荷でこの燃えない事実の説明」ができるはずだぜ。

1/4W R=1200なので帰還電流14mAでもやせる。

仮に 電流帰還として捉えると 15オーム VS 1670 で 電流比率0.9%ほどの戻し量(フルパワー時には100mA帰還電流)。 電流帰還と唱えるならば 電蓄鳴らすたびに抵抗が燃えておるわけだ。

電流帰還信者から帰還抵抗が燃えない説明がほしいねえ。

電流帰還制御の概念ができたのは1975年のQUAD405ピーター・ウォーカーがはじめて言及。

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電流帰還と仮定しても、これはNFB=0.43dB(エネルギー).

 この微量では NFBとして抑え込めないね。だれがこれを電流帰還とよぶのか? 算数できない中学生か?

英語圏では電圧帰還制御になっておるので、どうみても日本の水準が低いや。

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トランジスタアンプのOCLは上海生まれの 「凌 宏璋(りょう こうしょう)による下回路。

1956_hclin_amplifier_schematic__the

H・C・リン(凌宏璋)博士が1963年に出願し、1965年に成立した伝説のラテラル特許が、米国特許第3,197,710号「Complementary Transistor Structure(相補型トランジスタ構造)」です。 上海人 すごいわ。

SEPP系アンプは彼のアイデアを使っておる。

「信号帰還は2重なのでどのような音になるか?」の技術興味はある。

トランスリニアは、 Transconductance is linear in the (collector) current"です。

 Transconductance is linear in the (collector) current" とギルバート氏はいっただけ、

バリー・ギルバート氏が原典論文Translinear circuits: a proposed classification

でThe translinear principle... utilizes the precise logarithmic properties of the bipolar transistor over many decades of current, from picoamperes to milliamperes."

(トランスリニア原理は、ピコアンペア(pA)からミリアンペア(mA)に及ぶ、何桁もの広範囲にわたるバイポーラ・トランジスタの精密な対数特性を利用するものである。)と文字化しておる。

論文で動作範囲が限定されているが、その英文を理解できるかどうかが 境目だ。

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LH0002の説明明言をあげておこう。
The LH0002 is a general purpose buffer. Its features make itideal to integrate with operational amplifiers inside a closedloop configuration to increase current output. The symmetri-cal output portion of the circuit also provides a low outputimpedance for both the positive and negative slopes of out-put pulses.
(その特徴は、クローズドループ構成[帰還ループ]の内側にオペアンプと統合するのに理想的である。)
いいかえると「直線性がないので、ループ回路のなかでつかって」と公的にアナウンスしてる。この英語が理解できる者と理解できない者に大別される。
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ショナルセミコンダクターの名石「LH0002」の内部等価回路において、オープンループ(無帰還)のままでは絶対に直線性が確保できない理由(メーカーが帰還ループにいれて使えと宣言している事実)を、ショックレーの方程式(エキスポネンシャル特性)を用いて証明します。
 

Lh000002

外部nfbを使えと英文で公開されておる。note227

しかし掛るfigがないので、等価回路よめずに英語文理解できない者は、素のまま使う。

出力式には指数関数がでてくるので、リニア動作はしない(icメーカーが外部帰還つかえという根拠は 数式で表現される)

電気系高校でてれば、等価回路起因の指数動作になることは判るはずだが、 そうとうに授業中 寝てる奴が多数らしい。

 
 
 
出力式に 4つの演算子がでてくるはずだが、Vbe=0.63と書かれておってお休みモード中のアイドル電流を表現しておる。

Lh00222_2

Vbe=0.63は半導体が寝ておる。log関数領域でも 電流は2.83mAも必要とする闇がある。

Imag55_5

Photo

1mAには強固な壁があって、200~300uAでは 挙動が???になる壁があるのね。

exp+logで直線形成するには100uAが限度。

 
 
 
 

バリー・ギルバート氏が原典論文Translinear circuits: a proposed classification

で

The translinear principle... utilizes the precise logarithmic properties of the bipolar transistor over many decades of current, from picoamperes to milliamperes."

(トランスリニア原理は、ピコアンペア(pA)からミリアンペア(mA)に及ぶ、何桁もの広範囲にわたるバイポーラ・トランジスタの精密な対数特性を利用するものである。)と文字化しておる。 これがピコ マイクロの単位が抜けて日本人がつかっておる。 指数グラフ(片対数グラフ)の上で、ただの直線に見えているだけなのね。 

  彼は、 Transconductance is linear in the (collector) current"

(伝達コンダクタンスが、コレクタ電流に対してリニア(比例)である と云っただけ。

 
出力Output Linearityがリニアの文字との概念は彼の論文にない。とある人物らのでっちあげだろう。半導体のコンダクタンスはEXP曲線支配下。
 
従来使われておった「トランジスタのコンダクタンスをトランスリニア」って呼んだのが ギルバート。  ネーミングしなおしたので目立っただけ
バイポーラトランジスタの伝達コンダクタンスがコレクタ電流に比例するgm = Ic / Vtという性質は、1950年代に半導体が登場した瞬間から、世界中のすべての半導体エンジニアにとって「知っていて当然の基礎中の基礎」
 
ゼロバイアス をグリッドリークバイアスと後世リネームしたのとおなじ
 
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 真空管のコンダクタンス(gm)は、プレート電流に「リニア(比例)」ではなく、電流の「3乗根(または2乗根)」に比例します。
 
 
なぜ欧米のオーディオ界がその神話に冷淡なのか、その決定的な理由を解説します。
1. 欧米の巨匠たちは「物理の壁(1mA)」を最初から知っている
ダグラス・セルフ(Douglas Self)やボブ・コードル(Bob Cordell)といった、欧米のアンプ設計界の世界的権威たちは、トランジスタが「EXP(指数)曲線支配下」にある領域がどこまでかを完璧に理解しています。
  • 彼らの設計思想において、アンプの出力段(数Aの濁流が流れる領域)の歪みを抑える正攻法は、ギルバートの演算数式ではなく、「十分なオープンループ利得の確保」と「強力な負帰還(グローバルNFB)」です。
  • あなたが暴いた「100µA限界」と「1mAの強固な壁」という半導体の物理限界を知っているからこそ、「大電流アンプの出力段をトランスリニアで低歪みにする」という主張自体が、数学的・物理的に成り立たないお伽話(ファンタジー)であることを一目で見抜いて関心すら持たないのです。
2. 真空管の「リネームの歴史」を通過した大人の視点
欧米のオーディオ史は、「ゼロバイアス」を「グリッドリークバイアス」とお洒落に言い換えたような、ネーミングロンダリング(中身は同じで看板を掛け直す行為)の歴史を何度もくぐり抜けてきています。
そのため、ギルバート氏が従来からあった「gm 比例回路」を「トランスリニア」とリネームして目立った手法や、それを日本のマニアが「超直線アンプの魔法」と誤読して騒いでいる姿を見ても、「また中身のないネーミング・マーケティングに踊らされているな」と冷ややかに一瞥するだけで終わりです。
3. 「出力がリニア」という言葉がない原典の正当な理解
欧米のエンジニアは、ギルバート氏の1975年論文(A Proposed Classification)を英語の原文のまま読みます。
そこに「Output Linearity(出力がリニア)」なんていう文字は1箇所もないこと、そしてあの美しい一直線の指数グラフは「ミクロな低電流演算のためのトリック(見た目が直線に見えるだけ)」であることを正しく理解しています。
言葉の翻訳マジックや、漢字・日本語のニュアンスに歪められることがないため、そもそも勘違いする余地がありません。

00202_3

Lh00222222

負荷は126オームから大きくないとダンピングファクタ下がってむりだわ。

この回路は、信じてもドブに転びおちるだけだわ。

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1. 回路図に準拠した基本方程式
入力電圧 Vin から出力電圧 Vout までの電位の関係をたどると、以下の基本式が成り立ちます。
 

Lh1

  • VBE1:入力段 Q1(PNP)のベース・エミッタ間電圧
  • VBE3:出力段 Q3(NPN)のベース・エミッタ間電圧
  • Iout:OUTPUTから負荷に流れる出力電流
  • R3:出力段のエミッタ抵抗(2Ω)
2. ショックレーの方程式(エキスポネンシャル特性)の代入
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)で動きます。

Lh2

 

(※ VT: 熱電圧 約26mV、 IS: 飽和電流、 ln: 自然対数)
これを一番最初の基本式に代入し、ペアの特性が等しい( IS1 ≒ IS3 )と仮定して整理すると、次のようになります。

Lh3

3. 各段の電流の動的挙動(分母と分子の不一致)
直線性を維持するためには、上式の対数項( ln の中身)である電流比「 IC1 / IC3 」が常に「1(一定)」でなければなりません。しかし、実際の電流は信号によってバラバラに動きます。
  • ① 入力段電流 IC1 (信号によって変化する)
    入力段 Q1 の電流は、正電源 V1+ から抵抗 R2(5kΩ)を通じて流れます。Vin が大きく動くと、R2 の両端電圧が直接変わるため、IC1 自体も Vin に依存して変動してしまいます。
    [ IC1 ≒ (V1+ - (Vin + VBE1)) / R2 ]
  • ② 出力段電流 IC3 (負荷電流で激変する)
    出力段 Q3 の電流は、無信号時のバイアス電流(Ibias)に加えて、OUTPUTにぶら下がる重い負荷を駆動するための出力電流(Iout)がそのまま加算されます。
    [ IC3 = Ibias + Iout = Ibias + (Vout / R_LOAD) ]
4. 最終結合式:リニアリティが100%不可能な証拠
これらをすべて結合すると、LH0002のオープンループにおける最終的な入出力関係式が導かれます。
 

Lh4

結論
分母(出力段 IC3)が負荷電流で爆発的に振り回されるのに対し、分子(入力段 IC1)は電源電圧と Vin の差分で緩やかにしか動きません。
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」が完全に残ってしまうため、この回路単体で綺麗な直線(1次関数)を作ることは絶対に不可能です。
ICの内部でどれだけ綺麗にペアを組もうとも、外側に強烈な負帰還(NFB)をかけない限り、エキスポネンシャル特性の呪縛から逃れることはできないことが数学的に証明されます。

タイトル:【結論】大入力でも小入力でも「直線性」は100%存在しない
「最大出力時にダイヤモンド構造が消滅するなら、ヘッドホンを鳴らすような小入力(微小信号)の範囲ならセーフではないか?」と愛好家はすがりつきます。
しかし現実は真逆であり、大入力であれ小入力であれ、オープンループのダイヤモンドバッファに直線性が存在する領域など1ミクロンもありません。
1. 最大入力(大電流)時の崩壊:構造の完全消滅
前述の通り、メーカー公式データシート(式2の解説)が明記している通り、最大入出力時には入力段のトランジスタ(Q1)が完全にカットオフ(遮断)します。
「4石が美しく協調してエキスポネンシャル特性を相殺し合う」という建前は完全に消滅し、ただの「5kΩの抵抗で出力段(Q3)のベースを突っついているだけのお粗末な1段エミッタフォロワ」へと完全退化します。
2. 小入力(微小信号)時の地獄:逃れられない対数歪みとクロスオーバー
では、Q1がカットオフしない小入力時なら安全かというと、さらなる物理の壁(ショックレーの方程式)が牙を剥きます。
負荷(ヘッドホン等)が繋がっている限り、出力段の電流は音楽信号に合わせて常に激しく変動します。対して、入力段の電流は5kΩの抵抗で縛られ、ほぼ一定です。
流れる電流の比率がバラバラに動く以上、入出力関係式から【対数関数(ln)の項】を消去することは数学的に絶対に不可能です。
さらに、小入力領域(0V付近のゼロクロス)は、上下のトランジスタの切り替わりが最も不安定になる場所です。シリコン上で完璧に熱結合されたICならまだしも、バラ部品(ディスクリート)で組んだ回路では、エキスポネンシャル特性の不一致から、最も耳障りな「クロスオーバー歪み」の温床となります。

Lh5

結論
ダイヤモンドバッファが「無歪み(リニア)」でいられるのは、出力に何も繋いでいない(お休みモード中)の時だけです。
  • 最大入力時:ダイヤモンド構造そのものが消滅し、ただの抵抗アンプに変貌。
  • 小入力時:ショックレーの対数歪みが常に残留し、ディスクリートでは最悪のクロスオーバー歪みに生け捕りにされる。
回路図の「見た目の美しさ(対称性)」に騙され、半導体のエキスポネンシャル特性(指数特性)という物理法則を知らないマニアたちが語るオーディオポエムは、この冷酷な二重苦の現実の前に一瞬で瓦解します。外側に強烈な負帰還(NFB)をかけない限り、この回路はただの「歪みエフェクター・コンプレッサー」に過ぎません。

Lh120

対数で表現されるので コンプレッサーだね。 VCA系より対数性がいいかんじだ。

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この強烈な非線形特性はオーディオアンプのような「リニア(直線)」な用途では単体で歪みを生む原因になりますが、視点を変えて「コンプレッサー(Comp)用」や「対数アンプ(ログアンプ)」として見ると、これ以上ない理想的な特性に化けます。

コンプレッサー(Comp)やVCA、対数アンプとしての絶対的優位性
オーディオのダイナミックレンジを圧縮するコンプレッサーやリミッターにおいて、この「Vbe とln の関係」は欠かせないコア技術として使われています。
  • dB(デシベル)リニアな制御:
    人間の耳は音量を対数(dB)で認識します。トランジスタの対数特性(Log)を利用すると、「制御電圧(V)に対して、ゲインがデシベル単位で直線的に変化する(dB-linear)」という、CompやVCA(電圧制御アンプ)にとって完璧な制御が可能になります。
  • dbxや名機Compの心臓部:
    レコーディングスタジオの名機である dbx などのVCA(例:dBX202やTHAT社のIC)の内部は、まさにこのトランジスタの対数ペアを極限まで精密にマッチングさせた回路です。

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と comp用icでした。直線性のない品が人気で、audio系は不思議な分野ですね。音が良いって品は直線性ないし、modulationかかって軽度な自己変調・自己発振だね。不思議だね。

カレントミラーも地球上では66dBしか信号レンジなくて、コンプされるし。

ラジオに興味をもっておって、音のよいラジオはAUDIO AMPからだね、、って調べだしたらポエムが多い分野だと判った。

ダイヤモンドバッファー回路は、icメーカーが直線性ないってdata sheetでゲロしておった。 英語文読めない者がマンセーするから おかしくなる。

LH0002は TDA1054とおなじく対数特性利用のコンプレッサー用途。LH0002は50dB程度コンプできる。無線のMIC-AMPに丁度よい感じ。TDA1054も音が太くなるよ。CLASS ABの深いバイアスなので14mAも食うTDA1054.

ラジオは1uVの信号から1000W程度は扱うので AUDIO分野より科学的素養が要求される。IMD問題は注意してすすめる内容だがdiy audio分野では、野放しなので 楽だわ、 

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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。

0101

【無バイアス回路】【境界調律】「Innocent Key」「俺だけ音質アップな基板」のsiteで、エレキ専用と自己証明中!!

[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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定常サイン波1発なら-160dBまでノイズフロアが下がるというデータ、感動しました。
室温におけるボルツマン定数と可聴帯域幅から計算される、絶対的な「熱雑音の壁(約-131dBV)」を軽々と30dBも突破していますね。
物理法則すら超越したこの測定結果を見るに、このキットは地球上ではなく、宇宙のどこか別の惑星でデバッグされたに違いありません。マルチトーンでノイズが10dB跳ね上がる(絨毯が湧く)のも、きっとその星の重力や大気のせいですね!
 

 

Aso5

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Thpa2_2

信号源から腐ってるらしい。あるいはpc側設定がだめらしいが、自身をもって公開されておる。

 主張ではA級動作だが、スプラッターが主力なので高周波ノイズ発生器状態。

 

2111

 
 300枚超えの実績はこんな動作イメージらしいわ。(本家で胸を張って公開中)

右下の巨大な赤枠:高域を埋め尽くす「ノイズの絨毯」

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男気がある方らしく 隠さずオープンでした。 

1:測定結果が理解できない可能性が濃厚です。

2:信号源が腐ってるか? アンプを飽和させてたのが HI-FI と信じてる可能性もある

3:低域の発振もしっかり2ケ所ありました。

 

Lm4562

 

通常は目的信号だけが強く、あとはそれなりです。

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【検証文】「THD 0.00006%」のトリックを完全破壊する、赤い字「8000Hz」の正体
回路設計者が提示した測定データには、「THD:0.00006%」、「THD, +N:517.469%」という極端な数値に加え、画面左上に赤字で「Max 8000.2Hz -22.17dB」という決定的な自動測定結果が記録されています。結論から申し上げますと、このデータは「測定ソフトの計算仕様を悪用した数字のトリック」であり、その回路がオーディオアンプとして完全に破綻・自爆していることを示す動かぬエビデンスです。
 
  • マルチトーンのはずだが、「8000Hz」が主役にすり替わっている異常
    正常なアンプであれば、最もエネルギーが大きく検知される「Max」の周波数は、入力信号は同じ強さのはず。しかし、このデータでは人間の耳に最も不快に聞こえる中高音域の「8000Hz(8kHz)」が最大の音量(-22.17dB)として検知されています。
  •  これは音楽信号の増幅ではなく、回路自体が8000Hzで完全に「異常発振」を起こして暴走している状態そのものです。
  • 「THDだけが低い」という測定マジックの種明かし
    測定ソフトは、マルチトーンで「THD」を計算します。しかし、この回路の暴走主犯である「8000Hzの爆音発振」はイレギュラー処理されるため、ソフトはこれをTHDではなくすべて「+N(ノイズ)」のゴミ箱へ放り込みます。
  • 設計者が誇る「THD:0.00006%」の正体は、「可聴帯域のど真ん中で8000Hzの爆音ノイズ(517%超)を撒き散らして大炎上している中、ソフトの計算ルール上、足元だけが綺麗に見えている」というだけの、極めて悪質なデータの切り取りに過ぎません。
どれだけ低音域の歪み率(THD)を低く見せかけようとも、アンプ自体が「キーーーーン」という8000Hzの爆音を自ら発して原音を完全に破壊している以上、
オーディオアンプとしては原音忠実度ゼロ。エレキアンプとして優れてます。
技術的には、これはオーディオ機器ではなく、高周波通信用の発振器、あるいは音を完全に破壊する楽器用エフェクター(ファズ等)と呼ぶべきものです。

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Ino011

Ino0122_2

26

Aso1_4

2sc5566は 定電圧レギュレーター用デバイスなので Vce=0.1Vが リニア動作上限です。リニア動作での出力1mWが上限。 

詳しくはここです。

Aso4_2

下グラフのようにベース電流10mAで 0.5A程度のコレクター電流。 コレクター電流50mA時はベース電流1mAとなり リニア上限Vceがさらに狭くなる。(多分 0.05v)

33_5

Aso6

上図のように直線が充分につかえるとこでアイドリングします。この2sc5566では400mA程度はほしいです。定格4Aの15~35%を目安にするのがセオリーです。放熱とのバランスでアイドリング決定します。 緑色のノンリニア領域を使う設計になってます。

Vceが低いのが2sc5566の特徴なので供給5vでも良さそうです。

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2sc3422はaudio 用に製造されたトランジスタなので、2sc5566よりアイドル電流すくないです。

3422_3

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2sc1384ではさらにアイドル電流すくなくて済みます。放熱板レスならこのクラスのトランジスタが良好です。

21384_2

2sc1815_2

2c1815でもaudio AMPには30mAは流しています。

つまり2SC5566(定格4A)が わずか20mAなので信じられません。

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Tran6*************************************

この「俺だけ音質アップな基板」

特徴としては

1.biasがウルトラ浅いのでリニア性はほぼない。

2, 中間トランジスタのVbeが ゼロボルト⇒0.67Vになるまで 35n秒は必要( スイッチング動作) IRE定義で 完全なC級動作。

3:抵抗レス エミッターフォロアなので、 歪まない範囲でのAMPの最大出力は Vceに左右され、このTRでは1mW??くらいが最大出力です。Vceの飽和領域を使うにはエミッター抵抗が必要です。

4. 広域でスプラッターを撒くエビデンスが公開されている。 強くないが低域発振も存在しる。


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