RADIO KITS IN JA　

本業はFA機械装置の設計屋です。　人減らしのシステムを考案し装置化するのがお仕事です。

フッ酸を使った洗浄機、　HDDスピンドル洗浄機もお仕事範囲です。有機ELが韓国に行った経緯も聴いてます。

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AESでの論文：A Current-Feedback Audio Power Amplifierでの闇。

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彼が、　　AN-210で　電圧帰還制御　としておる模式図。　

これは図1を調べることによって書き留めることができます。これは次のようになります。

「氏主張の電圧帰還制御方式」とのちがいは、BUFFER　アンプの有無。

「BUFFERから出信号が、差動回路　と　出口端　に向かうのが特徴」。電流は同一強さ（図中記号がそうなっておる）

差動回路でミラーリングさせた目的は、読み取れましたか？

アレキサンダー方式のポイントを理解できたところで、次に進む。

下記のTDA7052Aが　電流帰還制御のパワーアンプ。

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「アレキサンダー電流帰還パワーアンプ基板 ALX-03」ってのは流通してはいるが、、アレキサンダー氏の考えとは異質なものらしい。氏の主張するBUFFER AMPと　ミラー回路がない。

彼が、「　AN-210で 電圧帰還制御 としておる模式図　」(下図）　とイコールなんだよね。

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闇の一部を紹介した。

bufferからの信号電流が等量、同速度で2方向に流下するかどうかは　議論対象になる。しかしそれに触れた論文はまだhitしない。

モータードライブは1970年頃から定電流駆動が標準になっている。これは山本氏も気ついていた。

レコードのターンテーブルがダイレクトドライブ（ＤＤ方式）になって発売された時点で技術は確立されている。1970年にTechnics（テクニクス）が世界初の業務用モデル「SP-10」を発売したのが始まり

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ref端子でのΔＶを受けて電流が増減する。

時間遅れについてはDATA SHEETに載っている。　モータードライブICの応答性は　通常のパワーアンプに比べて格段に速い。

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電流帰還制御のパワーアンプとして知られているTDA7072A.

電流制御でスピーカーを鳴らすには　このICが簡単。

製作例として　RK-303 :2024年8月リリース

YouTube: TDA7072A moter btl can drive stereo speakers

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電流制御半導体　TDA7073の音

YouTube: TDA7073A moter btl can drive stereo speakers like TDA7072A.

マークアレキサンダー氏主張の電流帰還アンプでは、「彼の論文は破綻しておる」ことは調べた。矛盾を内包した論文なので、議論に耐えられる内容ではない。　彼を称賛する勢力は、尋常小学校出の子供だろう。　彼の主張する数式だと　動作は成立しない。ニュートン力学では彼の論理は成立しない。

その結果、米国内での評価が低いことも判った。

そこでさらに調べた。

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高名なドクターである山本氏　提案アンプである。氏は厚生労働省 九州厚生局の大幹部である。

ここに山本氏の自筆記事がある。

出力を電流で制御するICは1970年には発売されている。　いわゆるガバナICだ。安さで自慢のロームから多種発売されておった。

電流帰還パワーアンプでスピーカー駆動できるものも発売されている。TDA7072A.

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スピーカーの駆動力  特に応答速度は印加電圧大小に左右される。これがスピーカーエンジニアには抜けている視点だ。　

高速カメラで撮影してみると　2ミリ秒　程度の速度差は確実に確認できる。オイラはそれを2001年に仕事でやった。

NFB技術には、残念ながら時間軸の概念はない。相の概念はある。　

遅延してしまった信号をわざわざと戻し信号質を低下させることに、注力しているのが今のAUDIO業界。

コンバインされた信号は分離不可になる。言い換えると、新しく信号をつくり出している。

ヒトの耳は「遅延信号＋生信号」の混合音を聴くと　歪が減ったように感じる脳特性ではないのか？

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NON NFB AMPと謳いながらNFBが掛っておる自作websiteに人気があるので、audio系は非科学的思考が強い可能性はある。

スピーカーの寿命計算に、アンペアターンが使えるのではないか？？

seppでの出力コンデンサーレス回路（日本の回路）は、1960年には雑誌で公開されておる。1960年には日の目をみなかったが1973年ころから注目された歴史がある。

1991年公開の進化版論文。これを学習したほうがいい。

1991年ではMark Alexander氏は、Precision Monolithics Incの社員。

a_currentfeedback_audio_power_amplifier.pdfをダウンロード

以下、日本語訳

論部には、「実際、多くのオーディオパワーアンプは、741や4136のようなモノリシックオペアンプのディスクリートコピーです」が、通常はコストを削減するために多少簡素化されています。

本論文の目的は、出力から入力段へのグローバル電圧帰還を用いない新しいパワーアンプ設計について報告することです。また、帰還ループも1つではなく3つ使用します。AC閉ループゲインの大部分は電流帰還ループによって実現され、この回路は広帯域アンプの設計技術を多用しています。電圧帰還は他の2つのループでも使用されますが、低ゲイン入力段とDC制御アンプにのみ使用されます。アンプの入力段にはICオペアンプを使用し、回路の残りの部分は相補型MOSFET出力段を駆動するディスクリートバイポーラデバイスで構成されていることで、経済的な設計となっています。さらに、高価なマッチングトランジスタも不要です。 オーディオ愛好家の中には、入力段に複数のフィードバックループとICオペアンプを使用する新しいアンプ設計のアイデアに抵抗を感じる人もいるかもしれませんが、 プロトタイプの測定性能は、この新しいトポロジーが実現可能であることを証明しています。

2. 電流帰還型と電圧帰還型 モノリシック型およびハイブリッド型の電流帰還型アンプは、その優れた帯域幅対ゲイン特性から、非常に人気が高まっています。新しいパワーアンプ回路を検討する前に、これらの特性を徹底的に検討する必要があります。電流帰還型アンプと電圧帰還型アンプの違いを正確に理解するには、両方のタイプのモデルを構築し、入出力伝達関数を求めるための解析を行う必要があります。これが完了すると、2つのトポロジーを直接比較できるようになります。 電圧帰還型オペアンプは、図1に示すネットワークでモデル化できます。このネットワークは、差動-シングルエンド・コンバータ、トランスコンダクタンス・アンプ、RC補償ネットワーク、およびユニティゲイン出力バッファで構成されています。モデルに示されている抵抗Roは、実際には、その特定のノードに接続されたすべてのトランジスタによってgmステージの出力に現れる実効並列抵抗です。 RoCc時定数はアンプの支配的な極を設定し、積gmRoAbufは開ループDC電圧利得です。フィードバックはループ全体に適用され、出力から反転入力へ、抵抗R1とR2で構成される分圧器を介して戻されます。閉ループ電圧利得の周波数依存性は、以下の式で表されます

これは図1を調べることによって書き留めることができます。これは次のようになります。

図1：この電圧帰還アンプのシンプルなモデルには、ほとんどのオペアンプに共通する基本的な構成要素が含まれており、解析には十分です。

この式からわかるのは、回路のDC閉ループゲインはほぼ1+ (R2/R1)に等しく、閉ループ極は次の周波数に存在するということです。 （積gmRoAbu fが十分に大きいと仮定）

引用ここまで

彼の主張では図1は電圧帰還アンプ。

しかし、図1が示すように　Vo端には電力が出てくる。　たまたまVoで表現してあるが、出力はエネルギー(電力)である。

Vo と  出力電流の積がエネルギーであり、電力である。　　　　電流がゼロであれば積はゼロなので、無出力と同義になる。

模式図1の出口側には　dcカットコンデンサーがないので電力出力。

出力（電力）を抵抗で分圧し、R1への印加電圧は出力に比例する。またR2経由で電流を　演算素子Σを流している。（電流は　電位上位から下位にながれる）

従って「電流大小の影響と電位の影響を受けたもの」が帰還している。これは普通のことだ。

帰還戻点の電位がVoより上位であれば帰還はしない。　これも当然のこと。

　「彼が主張する電圧帰還アンプは、電流も帰還している」ので、眉唾な論文とみて支障ないだろう。　アレキサンダー氏が示すfig1は、　電流帰還しておる。

　彼を称賛する人間はオツムが悪いので、論文が導入部で破綻していることが理解できないらしい。

コンサルタント　Mark Alexander氏は設計屋でなく、従来の電流帰還アンプを大声で唱えただけだと判る。

dcカットコンデンサーレスなのが彼の特徴らしいので、　論文を読み進めてみる。

電位差1ナノボルトもあれば　帰還は成立する。　民間人が持つ計測機器では測れない世界。

オイラ達が購入できるコンデンサーは、中華テスターで楽に計測できる程度の漏れ電流がある。CでDCストップしたと信じるのは勝手だが、計測して電流（漏れ電流）が帰還している事実をみたほうがよい。漏れ電流は、　トランジスタのベース電流より大きい値なので、無視はできない。

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帰還回路において、「電流　vs　 電圧」での支配性をみると。　これは電圧になる。

金属のイオン化勾配を見た時に、電位差が生じるので金属が腐食する。電位差があるので電子移動に成功する。　

したがってニュートン力学では、「　電位差ゼロでは電子移動しない。電子移動しないので帰還制御は存在しない　」。　　電子移動するかどうかで考えるのは物理の基本である。

帰還制御（NFB)は、電位差に主導権を持たせた「出力エネルギーの部分帰還」であり、遅延した信号を新しい信号に加算することだ。　

結果、信号質は劣化し、「加算された信号」を「新しい信号」と　「遅延信号」に分離することははほぼできない。可逆性は非常に低い。

遅延時間はデバイス特性、基板パターン長、基板パターンインピーダンスにも左右され一義的には定まらない。　標高と地場の影響も受ける分野ではある。

ダイオードを通過させると信号は1ナノ秒遅延する。半導体では遅延10ナノ秒から遅延100u秒まで様々な製品がある。

2015年頃の三菱電気論文だったと記憶しておるが、標高1000mとゼロメートル地点では、半導体デバイスの劣化具合に差がみられ、標高1000mのほうが4割ほど劣化が早い。

コンサルタント業のマーク・アレキサンダー氏がアナログ・デバイス社に提出した既知の電流帰還方式のまとめが1981年に、an-211として公開されている。

This application note was written by Mark Alexander, who received his BSEE from the University of Toronto in 1981. Mark is a consultant for Analog Devices and describes a unique power amplifier topology that is the result of his long interest in audio power amplifier design and careful listening to audio systems.

このアプリケーション ノートは、1981 年にトロント大学で BSEE を取得した Mark Alexander によって執筆されました。Mark は Analog Devices のコンサルタントであり、長年オーディオ パワー アンプの設計に興味を持ち、オーディオ システムを注意深く聴いてきた結果生まれた、独自のパワー アンプ トポロジについて説明します。

AN-211.pdfをダウンロード

an-211中に、

Before dissecting the new audio amplifier circut in detail,some background on the differences in operational characteristics between voltage feedback and current feedback amplifireseis appropriate.

と公開されておるので、

コンサルタント　Mark Alexander氏は設計屋でなく、従来の電流帰還アンプを大声で唱えただけだと判る。従って彼の論文中、眉唾な部分も載っておる。深く信じると穴に落ちる。　そこは大人なら読み取れるだろう。

Accuphaseの論文からもそれは読み取れる。

7769.pdfをダウンロード。

山水　田中氏論文は1981年公開。「電流帰還アンプのsepp部はclass B だと認める」ことから、アレキサンダー氏推奨の電流帰還アンプは始まる。　なぜなら彼が認めて引用しておるからだ。　

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日本人による電流帰還の説明文を紹介する。

アレキサンダー氏が　顧問になれるかどうかは　疑念がある。PMIの社員として講演しておる。

PMIは最終面ではANALOG DEVICE社に吸収されるので、親密な関係にあっただろう。 

アキュフェーズ説明の電圧帰還。

論文を挙げておく

accuphase1211.pdfをダウンロード

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電流帰還アンプを調査中。差動入力等負荷回路ではこうなるらしい。

出力をNFB抵抗経由で上流に戻し、帰還量を抵抗比率できめている。

current dumping回路の部品点数が多い。

SEPPにして正負電源供給では供給電圧の中点（電位）が出力端電位点になる。正15V,負15Vであれば出力端電位はゼロボルトになる。

　出力端ゼロボルトからスピーカーにエネルギーを流すにはどような方法がありますか？

　その状態で、ニュートン力学ではエネルギーが移動しない。現実には音になるので出力端電位はプラス側に 0.05Vから0.1Vほど寄せてある。　本音と建て前の世界がここにもある。

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スピーカー下流端を電源中点にすれば、論理上では電位差ゼロにて、ゼロインピーダンスになる。

ここをZ=8オームに設計すると　　上側、下側の回路抵抗はアンバランスになる。結果、等電流から外れた動作に傾く。どう誤魔化すか？？　がプロ領域なのだ。

帰還回路インピーダンスより　「マイナス入力」インピーダンスの低いことが、 アキュフェーズで主張されているので、大半の帰還回路は電流帰還タイプになるのも事実。

電流帰還制御デバイスをあげておく。

帰還具合の精度向上にアクティブ素子が使われているのがAUDIO メーカーのトレンド。アクティブ素子による遅延時間大小は議論対象になる時代になった。

愛好家としては上記遅延時間を無視するのが楽である。

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2022年6月に公開した「 2SA1015/2SC1815フルディスクリートヘッドホンアンプ　」

これも出力をNFB抵抗経由で上流に戻し、帰還量を抵抗比率できめている1969年の古典。

「マイナス入力」はTR6　ベースが受けている。 「アキュフェーズが公開主張している電流帰還」との違いを説明できますか？

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部品点数を増やして高音質を狙うのもよいだろうが、信号伝達時間が長くなる弱点がある。立ち上がりが遅いとの表現になる。　基板でのパターンも等長、等インピーダンスにしないと10kHzあたりから到着時間差が計測できる。 （東芝研究所：生産技術の品管に友達がいて、さんざん聞かされた。　2.5inch HDDの担当）

高パワー半導体は遅延時間が大きくなるので、音の立ち上がりが遅れた音に傾くのが物理特性。FETは立ち上がりが遅い。技術改善されつつあるがトランジスタが立ち上がりは優れている。FETが優れた特性になるまでもう10年はほしいと思う。

出力1～2W位のデバイスで聴いたほうが躍動感はよいね。

コンサルタント業のマーク・アレキサンダー氏がアナログ・デバイス社に提出した既知の電流帰還方式のまとめが1981年に、an-211として公開されている。

This application note was written by Mark Alexander, who received his BSEE from the University of Toronto in 1981. Mark is a consultant for Analog Devices and describes a unique power amplifier topology that is the result of his long interest in audio power amplifier design and careful listening to audio systems.

このアプリケーション ノートは、1981 年にトロント大学で BSEE を取得した Mark Alexander によって執筆されました。Mark は Analog Devices のコンサルタントであり、長年オーディオ パワー アンプの設計に興味を持ち、オーディオ システムを注意深く聴いてきた結果生まれた、独自のパワー アンプ トポロジについて説明します。

AN-211.pdfをダウンロード

彼によれば x1(buffer)からの電流は「ミラー回路への値」と「出力端方向への値」と絶対値はイコールになる動作点をつくりだす必要がある。位相具合の記述まだない。

Before dissecting the new audio amplifier circut in detail,some background on the differences in operational characteristics between voltage feedback and current feedback amplifireseis appropriate.

とあるので、彼が電流帰還方式を考案したわけでなく、「すでに議論になっている電流帰還方式についてコンサルタント業者として論文にてまとめた」程度らしい。 往時のop amp型番も記載されている。　

冒頭から「電流帰還は必須」となっているので、まずは起承転結がおかしい。

audio power ampだが、彼によれば20MHz帯までの応答性が要求されている。

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米国では　設計と製造は分離する思想が戦前、戦後と強くあった。

その思想をマッカー占領時に、日本にもちこんだ結果、建設業は施工のみ。図面書きは設計コンサルタントになった。

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1991年公開の進化版論文。これを学習したほうがいい。

1991年ではMark Alexander氏は、Precision Monolithics Incの社員。

a_currentfeedback_audio_power_amplifier.pdfをダウンロード

7769.pdfをダウンロード。

山水　田中氏論文は1981年公開。

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PMIは1990年にANALOG DEVICE社に買収されている。

電流帰還アンプは　ANALOG DEVICE社の外部で熟成された技術。

時間遅れの概念、信号の質についてはさほど考慮されていない。

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＊出力信号を入力に180度位相で戻すとNFB. (1.5周遅れ、2.5周遅れでもNFBと呼んでいる業界。)

＊出力信号を入力に同相で戻すと発振回路（1周おくれでも2周おくれでもOK)

NFBは遅延信号で混ぜるので、情報質低下する。これが弱点。高NFBアンプの音が嫌われる理由のひとつ。

・トランジスタは信号電流大小で駆動するので、トランジスタでアンプをつくると必然的に電流駆動アンプになる。SPに直流印加するのは1950年代の古典技術。

　「電流で動く素子をつかって電流駆動アンプ　って呼ぶ」のは、間抜けなのか？　と思う。SPを電流駆動したけりゃ80年代回路のようにSPと直結するだけ。

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This application note was written by Mark Alexander, who received his BSEE from the University of Toronto in 1981. Mark is a consultant for Analog Devices and describes a unique power amplifier topology that is the result of his long interest in audio power amplifier design and careful listening to audio systems.

1981年に公開されたMark Alexander氏の論文。情報の質についての考察が抜けている。

AN-211.pdfをダウンロード

この論文にはcurrent dumpingにも触れているので、アレキサンダー電流帰還アンプ派は、current dumpingの説明できるだろう。

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1991年公開の進化版論文

Mark Alexander氏は、Precision Monolithics Incの社員

a_currentfeedback_audio_power_amplifier.pdfをダウンロード

PMIは1990年にANALOG DEVICE社に買収されている。

電流帰還アンプは　ANALOG DEVICE社の外部で熟成された技術。

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この回路が推奨形のひとつ。　ANALOG DEVICE社から公開されている。

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電流帰還はトランジスタ出現時代からの手法だ。　アキュヒューズ社からも公開されている。

C+Rで帰還させた例が公開されている

論文を挙げておく

accuphase1211.pdfをダウンロード

Accuphase P-550は1994年リリース。

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DC電位では　ICが悲鳴をあげているように思えるね。

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ANALOG DEVICE社としては電流帰還パワーアンプには、SSM2131をお勧めしているので、そのICを使うのがいいように思うよ。