電圧負帰還（ＮＦＢ）を全く掛けないプリメインアンプ（インテグレーテッドアンプ）を作ってみようと思い立ち、出来上ったのがトップの写真です。
これを紹介する記事がＭＪ無線と実験の２０２２年８～１１月号に連載されました。
この為、完成形の紹介は無線と実験に譲り、こちらでは開発のポイントと裏話を紹介することにしました。
無線と実験の該当号と突き合わせてご覧頂ければ幸いです。
☆．負帰還の問題点
筆者はその昔、負帰還（ＮＦＢ）型メインアンプの超高域周波数特性の測定をしたことがあります。
次にその時のデータグラフを掲載します。
５００ｋＨｚ台を拡大した右側の図で、特性に波があります。
このアンプが仮に出力５０Ｗとすると利得は２４～２６ｄＢと推測しますので、波のある部分ではマイナス利得であり、発振はしないと考えられます。
実は、この様なカーブを描くのは増幅には遅延時間があり、このアンプの場合は約５５０ｋＨｚより少し高い周波数で、その半サイクル分に当たる約０．８μＳ程度遅れてＮＦＢがかかる為なのです。
話しを簡単にするために０．８μＳの遅れがあるという事にします。
０．８μＳ遅れるという事は６２５ｋＨｚで位相が１８０度回るという事で、可聴周波数ではＮＦＢなのですが、この付近ではＰＦＢ（正帰還）になってしまうのです。
ＰＦＢになれば、利得は上昇する筈ですから、この様なカーブを描くのは理解出来ると思います。
もうひとつはＮＦＢが約０．８μＳ遅れるので、ＮＦＢのかかっていない音を約０．８μＳ間、聞かされているという事です。
聞き慣れてくると特に打撃音のような音の場合に、そういう音が聞こえるのが分かるようになると思います。
仮に４０ｄＢのＮＦＢがかかっているとしたら、４０ｄＢ＝１００倍大きな音が０．８μＳ間聞こえている、アンプから出ている筈なのです。
☆．無帰還アンプ
上記の問題点を解決するためにはＮＦＢ型アンプと同様の構成の無帰還アンプを作ってみるしかないと考えました。
また、そういうアンプを常用アンプにしたいと思いました。
ところで、今迄発表された無帰還アンプを見ると以下の問題点がありました。
①．反転アンプが多く、スピーカー接続に注意が必要。
②．ボリューム位置によりＦ特が変わり、高域再生が不十分なことが多い。
③．メインアンプだけの設計が多い。
☆．設計方針
以上を踏まえ、以下を基本としながらＭＣカートリッジ用の入力からスピーカー出力までの増幅をするインテグレーテッドアンプを作ることにしました。
①．利得６０ｄＢ（０．１５ｍＶ→１５０ｍＶ）のＭＣダイレクトイコライザーを同相（非反転）アンプで作る。
②．利得１８．４ｄＢ（１５０ｍＶ→１．２５Ｖ）のＡＵＸ入力、プリアンプ出力の同相（非反転）中間アンプを作る。
③．利得２４ｄＢ（１．２５Ｖ→５０Ｗ／８Ω）の同相（非反転）メインアンプを作る。
④．各アンプはＦ特十分な固定利得とし、音量調整は通常アンプと同じく、中間アンプの前にボリュームを入れる。
☆．開発製作はメインアンプから
先ず、メインアンプを作る事にしました。
回路の構成は次の図のようにしました。
１．２段増幅型
①．２段増幅型にすることで入出力間を同相（非反転）アンプにしました。
②．電圧ＮＦＢをかけないで低歪率を目指す為に基本的にＰ型とＮ型の対称型（相補型）にしました。
③．初段はＤＣ入力が可能なようにローノイズのＪ－ＦＥＴを使い自己バイアス型にしました。
④．通常２段アンプでは仕上り利得が過剰になるので、初段の次にＡＴＴを入れて減衰させ、利得を調整しながら後段へ向けて電圧のシフトが出来るようにしました。
⑤．ＡＴＴを高インピーダンスで受けながら後段へつなぐためにエミッタ―フォロアー（以下、エミホロ）を入れました。
⑥．後段は高ｈｆｅでローノイズのＴＲを使い、同時に大出力を確保するために電流は多めにしました。
２．３段ダーリントンの電力増幅
①．電力増幅はコンプリメンタリーの合計３段ダーリントンにして非線形負荷による歪みの発生を軽減しました。
本当は４段にしたかったのですが、今回は３段が精いっぱいでした。
次に２段ダーリントンと３段ダーリントンの歪率比較を掲載します。
②．出力端子から見た内部抵抗は２段では約１．２Ω、３段では約０．５Ωになりました。
ダンピングファクターで言えば２段では約６．７であったものが約１６になりました。
３．出力点直流電圧
出力点直流電圧の変動は増幅後段の上段と下段の温度の違いが原因らしいと分かりました。
最終的には上下段一体型の放熱器を付けましたが、サーモパイプ（ヒートパイプ）による均一化も実験しました。
次に実験的にサーモパイプを付けた時の写真を掲載します。
その時の電圧変動の測定結果が次の図です。
これを採用しても良かったのかも知れません。
４．次に得られたポイントを記すことにします。
①．電圧増幅段の電源を安定化電源にして、出力の大小による電源電圧変動を原因とするアイドリング電流の変動を抑えなくてはならない。
②．微少なアイドリング電流というＢ級動作はそれだけで歪発生の原因になるので、ＡＢ級にならざるを得ない。
③．アイドリング電流設定回路には徹底的なマイナス温度特性が必要である。
④．大きな放熱器を使って余裕ある温度設計をするべきであったと思いますが、究極的な温度対策まで達することが出来たとも言えるかも知れない。
☆．電源回路
①．ＬとＲを別々のトランスにするとか、トランスは１個でも２次巻線は別々にするとか、電源を強化する方法はありますが、ステレオアンプで特に重要なチャンネルセパレーションはそれだけで達成出来るものではないと思います。
今回はトランス１個、整流器と電源電解コンデンサーは１組で作りましたが、チャンネルセパレーションは他の電源強化法と同等であると思います。
②．２００Ｖ耐圧のショットキーダイオードを採用して整流パルスノイズを出さない電源を作りました。
③．メインアンプの増幅段用の電源回路にツェナークランプリップルフィルターを採用しました。
④．プリアンプ用の電源回路にはツェナークランプ＋ＲＣフィルター＋ダーリントン接続のＴＲでほとんど完璧なリップルフィルターを作りました。
☆．部品について
①．ボリューム
音量ボリュームにはアルプス電気の高級ボリュームを使いましたが、空気の出入りがあるので、シリコンで充填しました。
②．スピーカーリレー
金メッキ接点のスピーカーリレーがパナソニックの生産終了により変わりました。
新製品は金メッキより金が薄い『金フラッシュ』です。
真空管ＯＴＬアンプの時のもの(左側）と今回のもの（右側）の比較写真を掲載します。
なお、金メッキまたは金フラッシュ接点のリレーはこの会社以外には見つかっておりません。
③．普通のヒューズの溶断特性
次にある会社の普通型の５Ａのヒューズの溶断特性を紹介します。
５Ａの２倍の１０Ａでは約１秒で溶断するのが分かります。
④．ノーヒューズブレーカー（ＮＦＢ）
本当はＦ級のノーヒューズブレーカーを使いたかったのです。
その根拠であるＭ級とＦ級の遮断特性のグラフを紹介します。
Ｆ級なら２倍の電流では約１秒で遮断するのが分かります。
⑤．家電用ヒューズと車載用ヒューズ
同じ５Ａでこの様な太さの違いがあるのです。
溶断特性は規格で決まっていますので同じです。
音に対しては如何でしょうか。
⑥．足
本機の足です。
材質は少し弾力のあるゴムです。
オーディオ界には固い足を好む傾向がありますが、筆者は若干弾力のあるもので、外部の振動を少し和らげるほうが良いのではないかと思っています。
※．完成した形と結果についてはＭＪ無線と実験２０２２年８～１１月号の連載をご覧頂きたいと思います。
連載は終わりましたので、ご意見を頂ければ幸いです。
以上
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