【シミュレーション】ひずみ打消しの効果があまりにも大きくて思わず「まじかよ」と声が出た。

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このアンプをトランスリニアバイアス化する方法を思い付いた！😆♥ twitter.com/pokke_yamada/s…

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Q1とQ2のコレクタ電流を見てみると、Q1のコレクタ電流は全くといっていいほど変動しておらず、出力電流のほとんどをQ2が負担していることがわかります。 pic.twitter.com/U8SLOchYAG

2022-09-20 23:24:47

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Q1バイアス電流を1mAにし、入力電圧100mVpeakのとき、負荷抵抗10Ωでのひずみ率は0.007798%！　40Ωでは0.000736%！！ 負荷抵抗10Ωと40ΩでON-OFF法で算出した出力インピーダンスは0.01333558Ω！！！ Q5/Q6がちゃんとTLBしてる。 ていうかこれ、よく見たら電流伝送帰還法アンプの全帰還形だ・・・ pic.twitter.com/Mzqccxoqdd

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プリ部もつけてみた。 Q1バイアス電流を1mAにし、入力電圧100mVpeakのとき、負荷抵抗10Ωでのひずみ率は0.215240%！　40Ωでは0.215277%！！ 負荷抵抗10Ωと40ΩでON-OFF法で算出した出力インピーダンスは0.004744003Ω！！！ 約2倍の増幅率にしたので出力条件が違うからひずみ率は比較できないけど・・・ pic.twitter.com/HX8x93AVKY

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やっぱりプリ部のひずみが出力部よりもはるかに大きいと言えそう。 いっぽう、出力インピーダンスは4.7mΩと、出力部単独の時よりも小さくなり、もはや超低ESRタイプのアルミ電解コンデンサよりも小さい。 ※超低ESRコンデンサは容量を増やしても約10mΩで底をつく

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ちゃんとTLBしてる。コレクタ電流途切れてない。 しかも直結だからバイアスが出力レベルで変動することもない。 pic.twitter.com/b0nIiS4S2N

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無ひずみでない（むしろ歪が多いはずの）トランスリニアバイアス出力回路を使いつつ、さらにアイドル電流を減らしてもなおエミッタフォロア出力よりもひずみ率やインピーダンスが小さくなってるのは注目すべき点だと思う。 twitter.com/pokke_yamada/s…

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定電流源を抵抗に置き換えてみた。 アイドル電流を9.987mAにし、入力電圧100mVpeakのとき、負荷抵抗10Ωでのひずみ率は0.035457%！　40Ωでは0.004682%！！ 負荷抵抗10Ωと40ΩでON-OFF法で算出した出力インピーダンスは0.029737303Ω！！！ いずれも値が悪くなっているものの、もう十分な性能といえそう。 pic.twitter.com/7zu43CRZRx

2022-09-20 22:25:46

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スクショを取り忘れたけど、下の回路図のR1を1mAの定電流源に、R2とR3に流れる電流が1mAに近くなるように（∵Q3に流れる電流が約1mAだから）変更したら、負荷抵抗10Ωでのひずみ率は0.000502%、40Ωでは0.000231%。負荷抵抗10Ωと40ΩでON-OFF法で算出した出力インピーダンスは0.003996822Ωと出ました。 pic.twitter.com/50yiTVlHTv

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ひずみ率を見ると、プリ部の負荷（この回路でいうところのR1）を定電流化することは意義がある。 ただ一方で、昔から負荷を定電流化した回路は音が悪いとされている。少なくとも金田氏は著書（DCアンプの本だったと記憶している）でそう言っている。

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1Vpeakの正弦波を入力して出力波形をとってみました。 R3が10Ωのとき、マイナス1V付近でわずかにひずんでいます。この時のQ3の電流（3枚目の橙の曲線）をみるとゼロになっています。 出力電流（R3からC1を通じてQ6に流れ込む方向）が大きすぎて、Q6のベース電流がR2で制限されてしまったようです。 pic.twitter.com/tMe1lBTOi0

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R3=40Ωのとき、入力インピーダンスは、Q1ベースの交流電圧が0.7033Vに対して交流電流が1.839×10^-7Aなので、実に3.825MΩとなります。 また、Q1からのみかけの負荷インピーダンスは、Q1エミッタの交流電圧0.7026Vに対して交流電流が1.2136×10^-4Aなので、5773Ωとなり、約144倍に見えることになります。

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訂正 誤：Q3の電流 正：Q2のコレクタ電流 twitter.com/pokke_yamada/s…

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ちなみに、出力電圧0.7Vrms時の全高調波ひずみ率は、R3=10Ωではひずんでしまっているために0.450376879%ですが、R3=40Ωでは0.006333814%でした。

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出力電流を強化して、入力に3Vpeakを加えてみました。 R3=10Ωではひずみが発生(1.3455%)、40Ωはひずんでいません(0.04164%)。 10ΩのときのQ2のコレクタ電流をみるとクリップしています。またゼロクロスポイントでもQ2のコレクタ電流がひずんでいますが、出力波形は拡大してもひずみは見えません。 pic.twitter.com/bIfv5ikv9U

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電流強化版ではR3=40Ωのとき、入力インピーダンスは、Q1ベースの交流電圧が2.110Vに対して交流電流が6.784×10^-7Aなので、3.110MΩ。 Q1からのみかけの負荷インピーダンスは、Q1エミッタの交流電圧2.108Vに対して交流電流が1.2136×10^-4Aなので28.15kΩ、約700倍に見えることになります。

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R3=40Ωのとき、電圧が2.1Vあるので、出力電力はだいたい100mWになります。ヘッドホンで連続正弦波を聴いたら爆音で聴いてることになりますね。 このまま、負荷を4Ωにできれば、1W出せることになります。

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Q1のエミッタ電流を拡大してみると、R3=40Ωの時でもだいぶひずんでいることがわかります。 ※「流れ込みが正」のため、吐き出しであるエミッタ電流値はマイナスになっている pic.twitter.com/hnxt2bTjSt

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振幅を2Vpeakにして、負荷を2Ω、4Ω、6Ωで変化させてみました。 負荷の変化にもかかわらず振幅はほとんどかわりません。（出力カップリングコンデンサの影響で位相はずれる） R3=4ΩではQ1のエミッタ電流・Q2コレクタ電流ともにひずみは見られませんが、R3=2Ωではひずみが発生しています。 pic.twitter.com/9Uk9hbvmEm

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全高調波ひずみ率は、R3=2Ωでは0.024991674%、R3=4Ωでは0.009859927%、R3=6Ωでは0.009141483%。 先のグラフを見てもわかるように、R3=2Ωでは動作が異なっていて、ひずみ率が極端に悪化しています。 なお、R3=4ΩとR3=6ΩとでON-OFF法で算出した出力インピーダンスは0.007429327Ωでした。

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出力電力は、R3=2Ωでは979mW、R3=4Ωでは493mW、R3=6Ωでは329mWでした。

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R1とR2を定電流源にしてみました。 pic.twitter.com/wzMtyoPVN6

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【速報】 ひずみ率が一桁減った（驚） twitter.com/pokke_yamada/s…

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R3=2Ωで出力電力が約1Wのときの全高調波ひずみ率は0.000261158%でした。

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もはやなにかの間違いだろう？