วีดีโอ

複素平面に展開する発想はありませんでした 面白かったです

Wofarは正しくはWooferですね。突っ込みご容赦で

ずっと同じ疑問を抱いていたのですが、つい最近S.M.Szeの教科書を読んで分かりました。 半導体デバイスの原理を知っていると、広い視野で回路を設計出来るようになる気がしますね。

大学を卒業してオーディオメーカーの設計部門に配属されました。 先にコメントされている方がいらっしゃいますが、駆け出しの頃に2SC2878や2SC3327を使ったミューティング回路の検討をしました。ミュートオンオフ時のポップノイズや減衰量との折り合いをどう付けるか、またミュートオフ時のダイナミックレンジなど検討しました。 エバースモルモデルで信号回路側に漏れてくるDC電圧などの解析ができるはずです。所謂ミューティング用トランジスタはリバースhfeがあまり小さくならないことから、エミッタとコレクタの差が通常よりも小さいのではないかと思いますが、詳しいことは忘れました。

フレデリック サイツ 他 「シリコンの物語」によると，バーディーンとブラッテンが実験したとき，ゲルマニウム結晶基板に2本の針を立てて実験したので基板をベースと呼んだようです。2本の針をコレクタ，エミッタと名付けたのも2人です。

ありがとうございます!!

例外の話で申し訳ありませんが、2SC2878等の音声ミューティング用トランジスタは、わざとコレクタとエミッタを入れ替えて使うそうですね。「オフ」の時に音声信号に悪影響を与えないためのようです。

この疑問は、実は、ずーともってましたが、言えなかった（笑

無量というのは、嘘でした。

解説ありがとうございます。中学の技術家庭の教科書レベルでは、NPN, とPNPのCとEの幅が全く同じに書いてあるのが良くないですね。当時は単にダイオード２つ繋いだ場合とどう違うの？と思ってました。私みたいな工業高校しか出てない者だと原子物理のような分野は全くやってません。それでも、「こういうもんだ」と割り切って設計をすれば、電子回路設計という意味では問題ないです。数学とか電磁気とかは、放送大学やTH-camでだいぶ勉強してきましたが、半導体の基礎となる原子物理や量子力学は全くわけわからんレベルですぅ。実験とかも、電子回路のように単に秋葉原に行って部品集めて作ってみるという手軽さではないでしょうし。 今後、J-FET, MOS-FET のこのD-S逆にしたらどうかの解説をぜひお願いします。特にアナログスイッチという特別な使い方がある点についても。。

自動車のシャシー・サスペンション系エンジニアです． ずいぶん昔に，スプリングkとショックアブソーバーcを，複素ばねk* = k + iωc にすればまとめて考えられて便利だ！なんて思って論文を書いたのですが，電気の世界ではインピーダンスの概念が当たり前であることを，そのあとで知りました． 最近，電気をかじり始めましたが，コンデンサC -> ばねの逆数1/k，抵抗R -> 減衰c，コイルL -> 質量m，と機械系に置き換えて考えてしまいます．コイルの逆起電力対策のダイオードと，ターボエンジンのブローオフバルブなど，電気と機械の系としての類似性は非常に興味深いです．

複素数で解説は大変有り難いです。 基本的な回路、基本的な回路の組み合わせ、代表的な回路、良く使われる回路なども拝聴出来たら嬉しいなと思います。 　また、大変聴きやすい声です。

目から鱗の解説、ありがとうございます。 電験の基礎勉強でフーリエ変換の計算方法だけ勉強したのですが、この動画のお陰で具体像がイメージできるようになりました。

お疲れ様です。 フェーザ表示というのは初めて聞きました。ただ、今回の講義ではほとんど詳細について語られ ていないように感じました。 基礎トランジスタ・アンプ設計法のはじめのほうに書いてある内容を丁寧に解説頂いているので すが、正弦波の複素数表示の部分でおいて行かれる方もおられるのではないでしょうか。

始めクソインピーダンスっていってませんか？笑

複素数を使うと、元々は振動である正弦波をより次元の高い回転の正射影とみることで、回転の世界で計算できるようになりますね。 A * exp(jωt+φ) = A * exp(jφ) * exp(jωt) このA * exp(jφ)の部分は位相情報も含めた複素係数 C=A*(cosφ+jsinφ) なので、加減乗除の計算が複素数体の中で自由に行えるようになるってところがポイントだと思います。 　※1 exp(jωt)の部分はいつも共通なので無視して計算を進められます。 　※2 複素数は拡張されたスカラーなので単なるベクトルと異なり、割り算もできる。 回転で考えることで負の周波数も自然に納得でき、フーリエ変換や無線系のイメージ周波数などの理解にも役立ちます。

∮dx/(x^2+3)はx=√3tanθと置換すると綺麗になって√3/3x+Cとなりますよ

半波整流回路を平滑したのですが コンデンサ容量が小さいほどリップル率の測定値と理論値の値の差が大きくなるのはどうしてでしょうか？

大変勉強になりました。 制御のブロック線図でのラプラス変換の合成と連立微分方程式との比較してみようと思います

2SB56懐かしいですね。熱に弱くて壊れたやつをバラシタことがあります。恐らくシリコーンオイルだと思うのですが白い液体の中に浸かっていてプレーナー型が作られる前の接合型だったと思います。トランジスタが真空管より高かったですね。易動度と移動度、どっちなんだよって習った時代の人間です。

リプルフィルター懐かしいですね。 外から見ると、ベースに入っているコンデンサ容量の大体hFE倍されたコンデンサが電源に接続したものと同じ効果があるというシンプルでありがたい回路です。 ベースのコンデンサと並列にツェナーダイオード接続すると、最もシンプルなディスクリートの安定化電源に早変わり。

解説いただきありがとうございます。コンデンサのところにツェナーダイオードを入れた回路は知っていたのですがコンデンサを入れたものは初めて見ました。 三端子レギュレータでは対応できない、大電流かつ・大電圧(18V以上)が取れるレギュレータ回路が欲しいと前から思っていまして、この動画を見て自分でも作ってみました、 ノイズの大きい24VのACアダプタから入力して、出力にインダクタを追加したところ、ヘッドホンアンプで使ってもほぼ無音でオーディオに使えるレベルの電源になりました。 (数値的にはRms17mV⇒5.2mVでそれほどでもないのですが、周波数特性なのか聴感では「ピギャー」から「無音」に変わりました) また、ドロップ電流も24V入力に対して23.4VとほぼトランジスタのVBEだけが落ちているようでした。（これはパワーアンプで使って電流を流したら変わるかもしれません） 改めて、動画をアップして頂いたことが自分で作るきっかけになりました。ありがとうございます。

機会が有ったら試しでやってみようかな、 自転車のハブダイナモから出てくる電気がちょうど不安定でいい感じかも（笑 今は平滑後、無理やり入力幅の有るDCDCに突っ込んで１２V取り出しているんで、

最初の画面の回路図の左上… AC10V 50Hzは… AC100V ですよね。

あ～～　ありがとう！！

インピーダンス無限のお話、電流変化分の電圧変化分ですね。逆ですね。 電圧変化させても電流変化はほぼ0となるので無限とおける。理解しました。ありがとうございます。

今回LTスパイスで電流、電圧の調整のために抵抗値を調整されておられる箇所でベース・エミッタ間の電圧を計算値で比較して見るとLTスパイスでは０.７Vで計算している様に見えますが？いかがでしょうか？。

いつもいつも、ありがとうございます。感謝感謝です❤

動画ありがとうございます、リプルが大きいと終段電圧に影響がでるのでリプルフィルターが有効そうですね。 終段の電圧が降下すると電流増幅率も若干変化するので音のメリハリにも効いてきそうですね。 今の定電圧基盤ＭＯＳＦＥＴ出力で給電してますが電圧終段迄定電圧すると背反として発熱が結構きついので悩み所になってます。

解析どうもありがとうございました(積分計算等するのであれば手に負えない、と思っていました)。直観的に10V 1Aでは20,000μF(中間タップを用いるなら10,000μF*2でしょうか)は必要かと考えてましたが、もうすこし余裕が必要な感じですね。 ちなみに、動画の5分くらいにある「平滑後の波形」の結論は「コンデンサ容量が大きくなるほどリプルは大きくなる」ではなく「リプルは小さくなる」ではないでしょうか(C→大でdV/dt→小)

解説有難うございます。EXCELだけでもソルバー機能を使えば非線形方程式の数値解は最小値問題として計算できますよ。結構前からあった機能のようなのですが、私も最近知りました。 大昔の高コストがかけられる電源回路ではチョークコイルが入ったものもあったようですが、商用周波数でのインダクタンス（電力系の人はリアクトルと呼ぶ？）は大きくなるので、70年代や80年代には殆どのセット（装置）は結局インプットコンデンサー型でしたね。そのため、突入電流は大きいし、商用ラインの波形をかなり歪ませてしまっていました。最近の電気を多く食う製品には電流波形を近似的に正弦波に制御するPFCという回路が搭載されているようです。Amazonで購入した中華製の有効電力（W)と皮相電力(VA)が両方測れる電力計で測ってみると、デスクトップPCの力率は90%以上でした。それに比べて、昔のオーディオアンプとかはやはり力率がかなり悪いですね。

結果を知りたい方は14：55になります。

D級アンプの時代にこのような解説動画素晴らしいと思います。老婆心ながらこれから学ぼうとする人のためには最初にトランジスタの特性の何処をどう組み合わせて使い、そのためのバイアス回路の説明を各ブロックの機能の説明をしてから部品の機能、定数の設定と説明していった方が分かりやすいと思います。

10：18のところ、インピーダンスではなく位相角になります。

解説ありがとうございます。単なる電線にもＬ成分があるというのは高周波の実験をしていると体験はしていましたが、反対の線との間隔にも理論的の依存していることを示せるとは知りませんでした。電気は好きでも、電磁気学は「適当に秋葉原に行ってなんとなくわかった気で作ってみる」電子工作のレベルとは雲仙の差がありますね。昔はTH-camがなかったので、電磁気学を高卒の者が勉強しようとしても放送大学しかありませんでした。「光と電磁場」という講義があったのを覚えていますが、あれだけの内容をさらっと45分 x 15回でやろうというのだから無理がありますよね。今では、TH-camで系統的に解説している動画があり助かっています。今、当時放送大学でよく理解できずにノートはとっていたので今見直してみると、「あーなるほどね」と多少うなずけるレベルにはなりました。

半導体にお詳しい先生にお聞きしますが、バイポーラートランジスタのエミッタとコレクタはドーピング濃度の違いがあって逆にするとHFEが非常に低下しますが、MOS-FETの場合、ディスクリートのMOS-FETでは確かにサブストレートが繋がっている方がソース端子ですが、ＩＣ内の回路ではソースとドレインは完全対称特性と思ってよいでしょうか？　アナログＳＷは対称でないと入力信号の電位によって順バイアスになってしまうため、ダイナミックレンジに制限が出てしまいますよね。 MOS-FETはこの40年で飛躍的に進歩し品種も増えました。しかし、そのほとんどがスイッチング用で増幅を目的とはしてないと認識しています。 アナログ的に使えない事はないのでしょうが、ご説明にもあるようにVTH(VGS)が大きくソースフォロワとしての使い方は電圧利用効率が良くないので、一部のマニア向けアンプ以外はあまり採用されないと認識しています。最近はＤ級アンプ（PWM方式）でもかなり歪率が良いものが出てきています。とにかく昔のようにパワー段をアナログ的に動かしていたのでは無駄な熱が発生し効率が悪いのでオーディオアンプも含めてスイッチング方式の方向に進んでいるのは間違いないかと思います。

デジタル回路の動作クロックを上げると発熱が増えるのは、MOSFETの入力容量によるものでしょうか？ 今回の解説で関連があるように思えました。

MOSFEの原理が分かりやすくとても参考になりました。ゲートの部分インピーダンスが高いという考えが初めてで参考になりました。

いつも面白く拝見しております。 本アンプ回路では、ゲート抵抗は必要ないのでしょうか？

ネットをみていると、たまに無帰還で半導体アンプを作られている方がおられますね。 完全無帰還の方と、DCサーボを組み合わせている方とがいておもしろいです

いつも動画を楽しみにさせていただいています。 差動増幅回路によるアンプを何台か製作したことが あるので、今回の無帰還アンプはどんな音がするのか 楽しみです。

19:30 でデータ数は1024個なのでN=1024だと思うのですが、計算式ではなぜ1.024としているのでしょうか

交流まで、エミッタ抵抗が効く時点で局部帰還はかかることになりますが、解析が簡単で教材としては非常によいと思います。 出力は無理に少ない部品点数で構成しようとすると、出力トランスが入ってきて理論的には難しい方向にいきます。 単にV1xI1=V2xI2 だけでは理想すぎて現実と合いませんし、高校レベルだと４端子回路の解析とか習ってないので理解が中途半端になります。 それなら、半導体では真空管にはないPNPやPchがあるので、それを有効に使うべきですね。

いつも楽しみに勉強させていただいています。 半導体MOSFETの動作、特性、動かし方を勉強していますが、なかなかイメージが掴めず苦労しています。MOSFET関連も扱っていただけないでしょうか？

非常に分かりやすかったです。 助かりました。

500Ωにコンデンサを並列につなげないのは何故でしょう。

動画ありがとうございます。ここまで丁寧な設計動画は中々無いので、とても勉強になります。 それでプッシュプル最終段のアイドリング電流について質問です。 前の6Wミニワッター動画でアイドリング電流0.5A流すと0.47Ωに0.23Vかかって前段のエミッター抵抗に0.83V掛かるから6mA流すために130Ωにするという理解で宜しいでしょうか？ そうすると今回最終段のアイドリング電流0.1Aとなっていますから130Ωは違ってくるのでしょうかね。 あとミニワッターでシンプルにダイオード2個で直接最終段に繋げる場合は、エミッター抵抗に殆ど電圧がかからずアイドリング電流は約0mAになるという理解で合っていますでしょうか。 ディスクリートでアンプを作りたいという夢があるのですが、まだまだ勉強不足で特にアイドリング電流についてはよく分からず、こちらの動画で勉強中です。

懐かしかったです。いつもいつも、ありがとうございます。

いま、RF回路の製作をしていて、カスコード接続に興味があったので勉強させていただきました。 Cobとカスコード接続の話がとくに良かったです。