ＧＯＡなアンプたち番外

ＬＨ００３２でＭＣプリアンプを作ってみる

・ＧＯＡではないが、こんなものを作ってみた。 ・とうにディスコンの、ナショナルセミコンダクターのＩＣ、ＬＨ００３２ＣＧがあったので、これでＭＣプリアンプを拵えてみようか、という気になったのである。 ・このＩＣ、Ｋ式でも一度だけ採用されたことがある。１９８３年５月号のＮｏ−７３“PLLクォーツロック　モーター制御システムの設計と製作”において、モータードライブアンプの電圧増幅部として使われている。 ・が、登場したのはそれ１回のみで、以来採用されることなく歴史の海に沈んでしまったのだ。
・が、実はＫ式第２世代としてしっかり採用された。のかもしれない。 ・というのは、アプリケーションノートにあるとおり、ＬＨ００３２の概略等価回路は下の回路図のとおりなのである。 ・DCアンプシリーズで初めて信号系にICが採用された１９８３年２月号のＮｏ−７１“ＬＦ３５７採用ＤＣマイクアンプの設計と製作”においてK先生は「差動アンプの共通ソースや共通エミッタには定電流回路が有用だが、定電流負荷やカレントミラーはオーディオ回路には音の点で問題がある」と、なお第一世代の思想で仰っているのだが、同じく同号で“ＤＣアンプのＩＣ化、これは未来のアンプの予告でもある」とされ、そして、「ＬＨ００３２はＤＣアンプ用に有望なＯＰアンプだ。スルーレートが５００Ｖ／ｕＳ、周波数帯域が５０ＭＨｚと、数ある高速ＯＰアンプ中最高の速度を誇っている。内部回路はＦＥＴ入力の２段差動アンプとエミッタフォロアーという極めて単純な構成で、カレントミラー回路と、カスコード接続をとり除けば、ＤＣアンプシリーズの基本回路とよく似た構成になる。」と述べておられる。そして、実際にＮｏ−７３でこれを採用された訳だが、その２年後にはカスコード接続と、カレントミラ−回路を搭載した、このLH００３２とそっくりの第二世代、すなわちGOAに全面的に移行するのだから、このLH００３２がGOAの原型と噂されるのもやむを得ないかもしれない。２段目差動アンプ＆カスコードアンプをダイオード３個で作る最小限電圧で動作させるところもそっくりだし。。。 ・が、本当のところは分かろう筈もない。
・で、今回、無理は承知でＬＨ００３２でＭＣプリアンプを拵えてみることにしたのだ。
・無理とは、勿論オープンゲインである。ＬＨ００３２のオープンゲインは、負荷１ｋΩ時、低域で７０ｄＢ（標準値）しかないのだ。この等価回路で示される回路構成なら、軽く１００ｄＢ程度のオープンゲインは得られそうなものだが、残念ながら７０ｄＢ。 ・何故か？というと、その原因はひとえにカレントミラー回路のＴＲのエミッタに抵抗が挿入されていないことによる。この回路ではゲインの殆どを２段目差動アンプで稼ぐのだが、その電圧ゲインは２段目差動アンプＴＲのｇｍ×２段目差動アンプの負荷である。そして、２段目差動アンプの負荷は、そのカスコードアンプ部の出力抵抗と、カレントミラー部の出力抵抗、そして、次段エミッタフォロア部の入力インピーダンスの並列合成値である。が、この回路構成では、カスコードアンプ部の出力抵抗も次段エミッタフォロア部の入力インピーダンスも相対的にかなり高く、実質的な負荷はカレントミラー部のＴＲの出力抵抗だろう。５ｍＡのコレクタ電流での小信号用トランジスタの出力抵抗は、例えば２ＳＣ１７７５Ａでも３０ｋΩぐらいだからだ。他の負荷要素に比して一桁は低い。したがって実質の負荷はこれになる。で、アプリケーションノートには、２段目差動アンプ部の電圧ゲインが１４００倍とある。２段目のｇｍは大体４０＊５ｍＡ＝２００ｍＳだから、電圧ゲインが１４００ということは、その負荷が７ｋΩに過ぎないということになる。すなわち、このカレントミラーＴＲの出力抵抗は７ｋΩに過ぎない訳だ。な〜んと。これでは抵抗負荷にした方がましではないか。というとそれは無理で、カレントミラーを７ｋΩの抵抗に置き換えたら５ｍＡ×７ｋΩ＝３５Ｖの電圧降下が発生するので、電源電圧が±１５Ｖではアンプとして成り立たない。が故に、「Notice that the full differential gain is realized with the use of the current mirror Q10 and Q16,which also provides high active load resistance to the PNP cascoded pair, resulting in high amplifier gain.」ということなのだろう。（爆） ・だが、カレントミラー部ＴＲのエミッタ側に１００Ωの抵抗を挿入しただけで、電流帰還が掛かり、０．５Ｖの最大出力電圧の減と引き替えに、たぶん低域で９０〜１００ｄＢ程度のオープンゲインは得られるだろう。と思うと非常に残念だ。まぁ、あえてそうしていないのだろうから、ＬＨ００３２は、オープンゲインの大きさより、スルーレートの大きさや高速性を重視したということなのだろうか。 ・で、Ｋ式第二世代では勿論ここにメスを入れ、カレントミラーＴＲにエミッタ抵抗を挿入することにより、大きなオープンゲイン獲得能力を付け、ＧＯＡや理想ＮＦＢを実現した訳だ。 ・が、今回はあくまで素のＬＨ００３２。いくら個別素子をセラミック基板上に配置してワイヤ−で組んであるハイブリッドＩＣでも、キャンを開けて内部をいじることは到底不可能。だから、オープンゲイン７０ｄＢはいかんともしがたい。オープンゲイン７０ｄＢでは、フラットアンプ部は良いとして、ＭＣイコライザー部は成り立ち難いわなぁ。。。とは思いつつも、まぁ、ともかく組んでみたのだった。（爆） ・ＩＣで組むと、本当に回路図は簡単、７本撚り線での配線作業も手間は百分の一という感じで、製作も実に楽ちんだわぃ。
・で、組んでみたら案外まともに動作するような感じなのだった。（爆） ・なので、イコライザー部のゲイン不足＝ＮＦＢ量不足にはとりあえず目をつぶるべし。。。
・と言うわけで、次は位相補正値を決めるために方形波応答を観る。 ・先ずは、イコライザーアンプ部。 ・位相補正なしでは、右のとおり明らかに発振する。信号が巡り巡って入力方形波にまで発振波形が乗ってしまっている。 ・そこで、位相補正のコンデンサーをいくつか試してみると、以下の写真のとおり、この回路構成では、位相補正は３ｐＦから５ｐＦで良さ気であることが分かる。	LH0032 MCEQ 位相補正なし 100kHz 0.5V／ｄｉｖ　 5V／ｄｉｖ
ＬＨ００３２　ＭＣＥＱ　位相補正３ｐＦ 1kHz ２０ｍV／ｄｉｖ　５V／ｄｉｖ	ＬＨ００３２　ＭＣＥＱ　位相補正５ｐＦ 1kHz ２０ｍV／ｄｉｖ　５V／ｄｉｖ
ＬＨ００３２　ＭＣＥＱ　位相補正３ｐＦ 1０kHz ０．１V／ｄｉｖ　５V／ｄｉｖ	ＬＨ００３２　ＭＣＥＱ　位相補正５ｐＦ 1０kHz ０．１V／ｄｉｖ　５V／ｄｉｖ
ＬＨ００３２　ＭＣＥＱ　位相補正３ｐＦ 1００kHz ０．５V／ｄｉｖ　５V／ｄｉｖ	ＬＨ００３２　ＭＣＥＱ　位相補正５ｐＦ 1００kHz ０．５V／ｄｉｖ　５V／ｄｉｖ
ＬＨ００３２　ＭＣＥＱ　位相補正３ｐＦ 1ＭHz ０．５V／ｄｉｖ　５V／ｄｉｖ	ＬＨ００３２　ＭＣＥＱ　位相補正５ｐＦ 1ＭHz ０．５V／ｄｉｖ　５V／ｄｉｖ
・非常にまともな応答だ。（爆） ・まともなだけでなく、流石に高速ＯＰアンプ。１ＭＨｚ方形波まで何のあばれもなく、綺麗に入力波形のまま出力している。 ・しかも、この帰還回路定数設定では、直流域ではＮＦＢ量がほぼ０になるはずなのだが、ＤＣオフセットの調整は非常にスムーズであるし、ドリフトもＮｏ−１２１（もどき）やＮｏ−１２８？、Ｎｏ−１６８（もどき）のイコライザー達と変わらないレベル。 ・なんとも不可思議な気はするのだが、現実的に動作に問題はないので、まぁ、いいか。(爆）
・なので、次に、フラットアンプ部。こちらは何の問題もなく成り立つだろう。 ・フラットアンプ部も、位相補正なしでは右のとおり明らかに発振する ・のだが、以下の写真のとおり、この回路構成でフラットアンプ部も、イコライザー部同様に位相補正は３ｐＦから５ｐＦで良さ気であることが分かる。良さ気だけではなく、イコライザー部同様、その応答波形はオーバーシュート等の気配もなく実に綺麗で、１ＭＨｚ方形波応答まで出力波形が入力波形に完璧に追従している。ように観じられる。 ・要するにスルーレートが大きいのだ。これは、高域特性、具体的には１ＭＨｚから１０ＭＨｚ台の第２ポールがより高域側にあって、この付近での位相回転が相対的に小さい範囲に収まっていることを表している。何故なら、そうでない場合は位相補正を増やさないとＮＦＢ安定度が確保できないので、結果、スルーレートが悪化し、したがってこのような応答にはならないからだ。	LH0032 MCＦＡ 位相補正なし 100kHz １V／ｄｉｖ　 5V／ｄｉｖ
LH0032 MCＦＡ 位相補正３ｐＦ 10kHz １V／ｄｉｖ　 5V／ｄｉｖ	LH0032 MCＦＡ 位相補正５ｐＦ 10kHz １V／ｄｉｖ　 5V／ｄｉｖ
LH0032 MCＦＡ 位相補正３ｐＦ 10０kHz １V／ｄｉｖ　 5V／ｄｉｖ	LH0032 MCＦＡ 位相補正５ｐＦ 10０kHz １V／ｄｉｖ　 5V／ｄｉｖ
LH0032 MCＦＡ 位相補正３ｐＦ 1ＭHz １V／ｄｉｖ　 5V／ｄｉｖ	LH0032 MCＦＡ 位相補正５ｐＦ 1ＭHz １V／ｄｉｖ　 5V／ｄｉｖ
LH0032 MCＦＡ 位相補正３ｐＦ 10０kHz １ｕＳ　１V／ｄｉｖ　 5V／ｄｉｖ	LH0032 MCＦＡ 位相補正５ｐＦ 10０kHz １ｕＳ　１V／ｄｉｖ　 5V／ｄｉｖ
・と言うわけで、位相補正はイコライザー部、フラットアンプ部とも３ｐＦか５ｐＦを候補とし、最終的には全体を組んだ後に再度方形波応答を観て、音も聴きながら、決定することとしたのだった。 ・のは、こういうものは単体動作時と、ケーブル等でアンプとして全体を組んだ状態では状況が変わるものだから。ケーブル等の影響で入出力に容量がぶら下がると、大体は位相回転が増加し、単体では安定であったものが不安定になったりするものだ。
・なので、こうなったら電源部を拵える。 ・これまでの動作確認は鉛バッテリーを電源として行っていたのだ。 ・で、この際だ。Ｋ式超高速ＰＰレギュレータをおごろう。
・回路はこう。 ・ＬＨ００３２の電源電圧は±１２Ｖから±１８Ｖだが、消費電力や、初段ＦＥＴのゲート漏れ電流の懸念もあるので±１５Ｖで組む。が、ツェナーダイオードの基準電圧の関係で仕上がりは±１５．５Ｖとなった。
・で、ケースに組んでしまう。ケースは新調ではなく、廃用となったＮｏ−１２２ＭＣプリのケースのリユース。
・で、イコライザー部から再度の調整を行う。 ・低域でＮＦＢ量が全く不足のはずだとは思いつつも、帰還回路の反転入力側ゲート抵抗値は２７０Ωのままやってしまう。（爆） ・実はこの回路構成で、単体のまま動作させた場合は位相補正は２ｐＦでも安定に動作する。が、このようにケースにアンプ全体を組んで動作させると、位相補正が２ｐＦの場合は勿論、３ｐＦでも、ブーンというハム音がなかなか強烈に出て、更に何かの拍子に放送波が検波されてラジオ放送が聞こえてきたりする。それらがケーブルやケースに触ったり、手を近づけたりするだけで敏感に変動する。こういう状態は、ＮＦＢループの位相余裕が減って発振直前になっている状態であることの現れだ。 ・ので、イコライザー部の出力にシリーズに１００Ωを繋いでやる。と、ピタッと状況は改善し、まともな動作を取り戻す。出力に繋がるケーブルの容量による位相回転がそれでキャンセルされる訳だ。１００Ωを繋がなくとも位相補正を５ｐＦに増やすと、それでもまともな動作を取り戻す。 ・が、結論としては、音の観点から、位相補正は５ｐＦとし、出力には１００Ωをシリーズに繋ぐこととした。 ・２ｐＦｏｒ３ｐＦ＋１００Ω、または５ｐＦでは、音が鋭く熱すぎて、ちょっととげとげしく焦げ付きそうな感じもある。５ｐＦ＋１００Ωにすると、よりたおやかな方向に変化し、バランスのとれた大変良い音になる。 ・以下はその状態での方形波応答。
ＬＨ００３２　ＭＣＥＱ　位相補正５ｐＦ 1kHz ２０ｍV／ｄｉｖ　５V／ｄｉｖ	ＬＨ００３２　ＭＣＥＱ　位相補正５ｐＦ 1０kHz ０．１V／ｄｉｖ　５V／ｄｉｖ
ＬＨ００３２　ＭＣＥＱ　位相補正５ｐＦ 1００kHz ０．５V／ｄｉｖ　５V／ｄｉｖ	ＬＨ００３２　ＭＣＥＱ　位相補正５ｐＦ 1ＭHz ０．５V／ｄｉｖ　５V／ｄｉｖ
・何度も同じ事を言っているが、実に良好な方形波応答。 ・また、ＩＣ内部の初段ＦＥＴのゲート漏れ電流も、この電源電圧では全く問題なく、そのゲートオープン時とアースへのショート時で、出力オフセットは全く変化しない。 ・ので、これで行く。
・次にフラットアンプ部。 ・実は、フラットアンプ部も、単体では、出力にシリーズの１００Ωをつながなくとも、位相補正は２ｐＦで安定に動作する。 ・しかしながら、こうやってケースに組むと、オフセット調整のためテスターの針を出力に触るとオフセットが大きくなったりする。かつてのＧＯＡプリを思い出す現象だ。が、その状態で位相補正を３ｐにすると全く安定だ。音もすこぶる良い。 ・最終的には、出力に長いケーブルをつなぐこともあることを想定して、出力にはシリーズに１００Ωの抵抗をつないでおくことにした。 ・以下はその状態での方形波応答。
LH0032 MCＦＡ 位相補正３ｐＦ 10kHz １V／ｄｉｖ　 5V／ｄｉｖ	LH0032 MCＦＡ 位相補正３ｐＦ 10０kHz １V／ｄｉｖ　 5V／ｄｉｖ
LH0032 MCＦＡ 位相補正３ｐＦ 1ＭHz １V／ｄｉｖ　 5V／ｄｉｖ	LH0032 MCＦＡ 位相補正３ｐＦ 10０kHz １ｕＳ／div　１V／ｄｉｖ　 5V／ｄｉｖ
・またしても同じ事を言うが、実に良好な方形波応答。 ・流石にスルーレート５００Ｖ／ｕＳの高速ＯＰアンプだなぁ。（＾＾） ・使用素子の高域限界も高いものが使われているのだろう。 ・そのため、位相補正も最小ですみ、さらにそれを充電する初段ＦＥＴの動作電流も３ｍＡと大きく設定されているので、結果、高スルーレートとＮＦＢ安定性が高いレベルで保てるものとなっている。ということだろう。 ・で、スルーレートを右の写真から読み取ってみると、０．１ｕＳで出力は１５Ｖ立ち上がっているから、１５０Ｖ／ｕＳ。 ・が、これは我が安もの発振器の発振波形の立ち上がりのスピードによって規定されてしまった数値だ。本当のスルーレートはもっとましな発振器を使わないと測れない。（爆）	LH0032 MCＦＡ 位相補正３ｐＦ 10０kHz ０．１ｕＳ／div　１V／ｄｉｖ　 5V／ｄｉｖ
・で、その音なのだが、一言で言って実に正確無比、純粋、純水。 ・なんとなくかつての電池式ＧＯＡプリの音はこんなだったよなぁ、という思いが脳裏をかすめる。ＡＣ電源で動かしているのに。（爆） ・というのは、勿論フラットアンプ部のことで、ＭＣイコライザー部については一応保留。電圧出力アンプでイコライザーを構成しているという普通の形式だから、Ｋ式的には第一世代に退化したものだし、オープンゲイン不足で低域でＮＦＢも足りていないことが明らかなので、音のインプレッションを披露すべきものではなかろうて。（＾＾； ・が、ノイズも実用レベルだし、実は違和感のない音であるように感じられ、十分にハイゲインＭＣプリとして成り立っている。ような気がする。（爆） ・ので、反面教師として、当面このままで行く。

（２００９年１月７日）

（その後の１）

・もはや３１年も前の１９７８年１月号搭載のＮｏ−２７“最新型プリアンプとDCチャンネル・デバイダーの製作”での、ＭＭカートリッジ用ＤＣプリアンプのフラットアンプ部。と言うか、ＭＣ昇圧トランスＡＵ−３０１を使用してＤＬ−１０３を鳴らすためのＤＣプリアンプのフラットアンプ部である。 ・このＮｏ−２７のＤＣプリアンプは、回路的には、音の革命旧々単行本にも搭載されているように第１世代のＤＣプリアンプの標準である。 ・初段は２Ｎ３９５４（ＦＤ１８４０、ＦＤ１８４１）が正しいのだが、２ＳＫ２４６でモデルとしては問題ない。 ・唐突にこれが登場するのは、この回路のオープンゲインが７０ｄＢ程度で、ＬＨ００３２のそれと同等であるため。 ・で、ＰＳｐｉｃｅ（評価版）で占うと、
・オープンゲイン（緑）は低域で７３．５ｄＢ、その高域カットオフ周波数ｆｃ＝１０ｋＨｚ程度と、音の革命旧々単行本に記載された通りの占い結果が出る。
・そして、こちらがＬＨ００３２もどきの回路。 ・アプリケーションノートにＩＣ初段のＦＥＴのｇｍがＩｄ＝３ｍＡで３．５ｍＳとあるから、初段は２ＳＫ２４６のモデルでよいだろう。また、２段目差動アンプのエミッタに多少のエミッタ抵抗を入れないとオープンゲインが７０ｄＢ程度に落ちないので５Ωの抵抗を入れて調整してある。さらに終段エミッタフォロアのバイアス回路はＰＳｐｉｃｅ（評価版）のＴＲ１０個以内という制限のためダイオードと抵抗で代用する。初段の定電流回路も同様の理由で電流源シンボルで代用。 ・まぁそういう意味でＬＨ００３２“もどき”に過ぎないが、別に厳密に観じようというわけではないからこれで十分。
・オープンゲイン（緑）は低域で７１．５ｄＢで大体Ｎｏ−２７程度だが、その高域カットオフ周波数ｆｃは３０ｋＨｚ程度と、ｆｃはＮｏ−２７よりやや高い。 ・シミュレーションでは、クローズドゲイン（青）に１０ＭＨｚで４ｄＢ程度のピークが生じている。このピークは位相補正を１０ｐＦにすると完全に消滅する。シミュレーションのＴＲモデルの高域特性はＬＨ００３２の内部のそれより悪いようだ。
・で、Ｎｏ−２７＝第１世代のＤＣプリアンプでは、そのフラットアンプ部の回路がそのままイコライザーアンプ部としても使用されている。 ・回路はこう。
・ＰＳｐｉｃｅの占うその特性はこのとおりで、まさしく電圧出力アンプでＮＦ型イコライザーを組んだ場合の特性となる。 ・すなわち、可聴帯域でループゲイン（赤）（≒ＮＦＢ量）（赤）がリアイコライズされたクローズドゲイン（青）と線対称の逆リアイコライズの形になる。要するにＮＦＢ量は、１０Ｈｚで１５．５ｄＢ、２０ｋＨｚで５０ｄＢと、可聴帯域では高域ほどＮＦＢ量が大きいという特性になる訳だ。 ・そして仕上がりゲイン（青）は、１ｋＨｚで３５．５ｄＢ。
・なので、この第１世代と同等のオープンゲインであるＬＨ００３２を用いてプリアンプを構成するのであれば、“ＭＣプリ”などという無理なことを言わずに、素直に“ＭＭプリ”とすれば良いのである。（＾＾； ・そのためには、帰還回路の反転入力側ゲート抵抗をＮｏ−２７同様に１．２ｋΩとすればよいのだ。 ・というわけで、帰還回路をＮｏ−２７と全く同じ定数とする。
・で、そうすればこのようにＫ式第１世代のＤＣプリアンプ同等のＭＭ用プリアンプになる。 ・まぁ、これが無理のないところだなぁ。 ・と言うわけで、“ＬＨ００３２ＭＣプリアンプ”転じて、めでたく“ＬＨ００３２ＭＭプリアンプ”となった。（＾＾） ・で、シミュレーションでは、クローズドゲインの２２ＭＨｚ程度に１６ｄＢものピークを生じている。通常これでは発振してしまうと思われるのだが、フラットアンプのシミュレーション結果と同じで、実機の方はこのように帰還回路を変更しても、位相補正は従来通りの５ｐＦで何の問題もなく動作するようなのだった。
・という訳で、めでたくＬＨ００３２ＭＭプリアンプになった。
・のだが、実はＭＣプリアンプとしても使えないことはない。 ・というのは、出力０．３ｍＶ／５ｃｍ／SのＤＬ−１０３で使用しても、ゲインはこれで最低限だがまぁ十分なのである。 ・この設定で１ｋＨｚにおけるイコライザー部の電圧ゲインは３５．５ｄＢ。フラットアンプ部は１６．４ｄＢの電圧ゲインであるから、トータルゲインは最大で５１．９ｄＢと、約４００倍なのだ。０．３ｍＶの入力がプリアンプ出力では１２０ｍＶになる。ので、実際のところ、我が家ではボリュームは３時までで十分以上の音量になる。というわけで、十分にＭＣプリとしても成り立つ。 ・例えば、音楽を愛する新単行本のＭＣプリのイコライザー部のゲイン設定はどうか。それは４１．５ｄＢなのである。これとたった６ｄＢしか違わないのだ。それでも、フラットアンプ部のゲインを１倍（０ｄB）までしか絞れない旧VGA方式では、ゲイン設定が大きすぎて使いにくい。という声も多い。 ・さらに、１９７９年１２月号のＮｏ−３９“万能型ＤＣプリアンプ”のゲイン設定をみると面白い。この時は既にイコライザー分配型になっており、ＭＣ用ファーストイコライザーとＭＭ用ファーストイコライザーを同時に搭載して、セカンドイコライザーを共有するという構成のプリアンプなのだが、そのファーストイコライザー部の１ｋＨｚにおけるゲイン設定は、ＭＣ用が４７．１ｄＢなのに対し、ＭＭ用はなんと２１．６ｄＢなのである。 ・これは何を物語るのか？は、簡単で、ＭＭ用とされていた第１世代のＤＣプリアンプは、ゲイン的にはＭＭ用としては大きいものであって、カートリッジにもよるがＭＣ用としても使えないことはないゲインだった。ということである。 ・では、何故、そのようなゲイン設定のＭＭ用ＤＣプリアンプだったのか？は、まぁ、当時メーカー製を含め、ＭＭ用イコライザーの仕上がりゲインは、ＡＵＸ入力のチューナー等の入力レベルに合わせるため、大概が４０ｄＢ程度だったということに過ぎないのかもしれない。小さいものは大きくできないが、大きいものはボリュームで絞れば良いだけなので、イコライザーの仕上がりゲインを大きめに設定するのは当然な訳だ。メーカー製なら音が大きくならないなどといったクレームを受けないためにもなおさらだ。が、それ故に、Ｋ式ではその後フラットアンプのゲインを０まで絞れないVGA方式となった結果、長年に渡って過剰ゲインに悩まされることになった。 ・また、教義的にはゲインを大きく取ってボリュームで絞った方が音がよいから。ということだったように思う。が、現実問題、Ｎｏ−２７、すなわち第１世代の回路構成で、１ｋＨｚのゲインを２０ｄＢとする単独イコライザーとした場合、高域におけるＮＦＢが大きくなりすぎてＮＦＢ安定度を確保できない、あるいは、ＮＦＢ安定度を確保するためには位相補正をかなり利かせなければならないだろう。したがって、この回路構成で位相補正を利かせゲインを絞ったらあまり音は良くないだろう。イコライザー分配型というのは、この矛盾を、一般のイコライザーアンプのように能動負荷を導入して低域ゲインを大きくするとともにオープンゲインがごく低域から下降するようにして解決する、という手法を取らずに解決するためのものであった訳だ。
・と言うわけで、ＤＬ−１０３でＭＣプリとして良く良く音を聴いてみる。（＾＾） ・勿論、音量的には必要最低限にやや毛の生えた程度のレベルだ。大ホールで鳴らすような音量にはならない。（爆） ・が、我が小部屋では十分以上だ。 ・ただ、位相補正５ｐＦでは、何か音に違和感がある。いまいちしっくりしない虚像感のようなものを感じる。ので、位相補正を１０ｐＦにしてみた。 ・あぁ、こっちだよ。違和感のない良い音になった。（＾＾） ・ので、方形波応答を観てみる。写真は上下２枚がセットで、その上が位相補正５ｐFの場合、下が１０ｐFの場合。
ＬＨ００３２　ＭＣＥＱ　位相補正５ｐＦ 1kHz ２０ｍV／ｄｉｖ　２V／ｄｉｖ	ＬＨ００３２　ＭＣＥＱ　位相補正５ｐＦ 1０kHz ０．１V／ｄｉｖ　２V／ｄｉｖ	ＬＨ００３２　ＭＣＥＱ　位相補正５ｐＦ 1００kHz ０．５V／ｄｉｖ　２V／ｄｉｖ
ＬＨ００３２　ＭＣＥＱ　位相補正１０ｐＦ 1kHz ２０ｍV／ｄｉｖ　２V／ｄｉｖ	ＬＨ００３２　ＭＣＥＱ　位相補正１０ｐＦ 1０kHz ０．１V／ｄｉｖ　２V／ｄｉｖ	ＬＨ００３２　ＭＣＥＱ　位相補正１０ｐＦ 1００kHz ０．５V／ｄｉｖ　２V／ｄｉｖ
・５ｐＦでも１０ｐＦでも変わらず良好な方形波応答であるように見える。（爆） ・が、よくよく観ると位相補正５ｐＦの応答波形は、何となく光跡が太いような感じがする。 ・それは、右の１ＭＨｚ方形波応答で縦軸を１Ｖ／divに拡げた写真の上下を比較すると良く分かる。 ・観じるに、位相補正５ｐFの場合は、出力に超高周波（数十MHz超か）の発振が僅かに乗っているのだ。 ・と言うわけで、この場合は位相補正は１０ｐFが必要のようだ。 ・いやはや、もう少しましなオシロをそろえないといかんようだわなぁ。（爆）	ＬＨ００３２　ＭＣＥＱ　位相補正５ｐＦ 1ＭHz ０．５V／ｄｉｖ　２V／ｄｉｖ	ＬＨ００３２　ＭＣＥＱ　位相補正５ｐＦ 1ＭHz ０．５V／ｄｉｖ　１V／ｄｉｖ
	ＬＨ００３２　ＭＣＥＱ　位相補正１０ｐＦ 1ＭHz ０．５V／ｄｉｖ　２V／ｄｉｖ	ＬＨ００３２　ＭＣＥＱ　位相補正１０ｐＦ 1ＭHz ０．５V／ｄｉｖ　１V／ｄｉｖ
・と、いうわけで、ＬＨ００３２を使用したプリアンプ、第１世代のＫ式ＤＣプリアンプのイコライザー部のゲイン設定と同様な設定にして、ＤＬ−１０３が聴けないことない。 ・が、こういうものを持ち出して聴くと、ＳＮ比も良くなるし、音や音量にゆとり感、安心感が出てくる。 ・やはり、昇圧トランスがなくとも“聴けないことはない”ということであって、この設定ではＭＣ昇圧トランスをかませたくなる。というのが正直なところ。（爆）
・ならば、これではどうか。 ・帰還回路のゲインを決定する、反転入力側ゲート抵抗を５６０Ωにする。これでクローズドゲインを６ｄＢアップする訳だが、これで音楽を愛する新単行本搭載のＭＣプリアンプと同じ帰還回路だ。ただし、高域の帰還量の関係で、ハイブリッドＭＣプリや真空管ＭＣプリと同様に帰還回路に３．６ｋΩの高域帰還制限抵抗が必要。
・当然ループゲイン（赤）（≒ＮＦＢ量）は全体に６ｄＢ小さくなる。１０Ｈｚでは８ｄＢだ。 ・位相補正は５ｐＦでクローズドゲイン（青）の７ＭＨｚに１ｄＢ程度のピークを生じているが、これまでの状況からすると実機では多分これで大丈夫だろう。
・で、音を聴いてみる。 ・ありゃ、なんで。。。？　さっぱり魂のこもらないただ鳴っているだけのいわゆる半殺しトーン。。。 ・失敗だ。 ・って、一度に二つのことをやってしまったのが間違いだった。実はさらにトータルゲインを上げればもっと良いだろうと考えて、同時にフラットアンプの方も帰還回路の抵抗を５．６ｋΩから１２ｋΩに替えて６ｄＢのゲインアップをしていたのである。それもスケルトン抵抗の手持ちがなかったので進で代用したのだ。 ・どうにもこれはいけない。と、さっそくフラットアンプの帰還回路はスケルトン抵抗で元に戻した。 ・なんと。魂のこもった違和感のない良い音に戻ったではないか。（＾＾） ・フラットアンプの方は進がまずかったのか、ゲイン設定がまずかったのか？　は、そのうちスケルトン抵抗を手に入れて確認してみよう。 ・フラットアンプのゲインを元に戻しても、ＤＬ−１０３を使う限りゲインも十分だし、音も実に良好。 ・これで良いのではなかろうか。（＾＾）
・この状態でのイコライザー部の方形波応答を観ておく。
ＬＨ００３２　ＭＣＥＱ　位相補正５ｐＦ 1kHz ２０ｍV／ｄｉｖ　５V／ｄｉｖ	ＬＨ００３２　ＭＣＥＱ　位相補正５ｐＦ 1０kHz ０．１V／ｄｉｖ　５V／ｄｉｖ	ＬＨ００３２　ＭＣＥＱ　位相補正５ｐＦ 1００kHz ０．５Ｖ／ｄｉｖ　５V／ｄｉｖ
ＬＨ００３２　ＭＣＥＱ　位相補正１０ｐＦ 1kHz ２０ｍV／ｄｉｖ　５V／ｄｉｖ	ＬＨ００３２　ＭＣＥＱ　位相補正１０ｐＦ 1０kHz ０．１V／ｄｉｖ　５V／ｄｉｖ	ＬＨ００３２　ＭＣＥＱ　位相補正１０ｐＦ 1００kHz ０．５Ｖ／ｄｉｖ　５V／ｄｉｖ
ＬＨ００３２　ＭＣＥＱ　位相補正５ｐＦ 1ＭHz ０．５Ｖ／ｄｉｖ　５V／ｄｉｖ	・位相補正は５ｐＦでも１０ｐＦでも良好であることが分かる。 ・どちらの場合も、応答波形の光跡が太めになったり、にじんだ感じにはならない。 ・音的にも位相補正は５ｐＦで良好なので、５ｐＦで行く。	ＬＨ００３２　ＭＣＥＱ　位相補正１０ｐＦ 1ＭHz ０．５Ｖ／ｄｉｖ　５V／ｄｉｖ
・とまぁ、低域でのＮＦＢ量が少ないのではないか、という問題はあるが、実用上何ら問題がない。ので、これでＬＨ００３２ＭＣプリアンプである。 ・なお、念のためだが、ノイズ。 ・これは勿論低ノイズではない。いわゆるサーというホワイトノイズは当然ある。が、これは２ＳＫ９７を初段に起用している我が家の他のＭＣプリアンプと同等なレベルだ。ただし、ゲイン設定を小さくした場合はボリュームを大きくしなければならないので、当然相対的にノイズが大きくなってしまう。また、がさがさ、ごそごそというショットノイズというのだろうか、そういうノイズもある。これは我が家では真空管アンプで聞くことがあるが、半導体プリではあまり聞かないノイズだ。したがってこのＬＨ００３２ＭＣプリアンプ、商品としてならば成り立たないだろう。し、勿論お勧めするようなものでもない。 ・が、これも別に実用上問題ない。 ・ので、結論。これで行く。

（２００９年１月１１日）

（その後の２）

私のＬＨ００３２　ＭＣプリアンプは現在こうなっている。

・前回からの変更点は、 �@ＭＣイコライザー部の位相補正Ｃを５ｐＦから２０ｐＦにした。 �Aフラットアンプ部のクローズドゲイン設定を６．６倍から１１倍に大きくした。にもかかわらず位相補正Ｃも３ｐＦから１０ｐＦに大きくした。 こと。 ・位相補正コンデンサを大きいものに変えたのは、いずれも聴感上この方が音の充実感が増すから。 ・フラットアンプ部の仕上がりゲインを大きくしたのは、この方が使い勝手が良いから。ＭＣイコライザー部も“メタルキャンＴＲによるＭＣプリアンプ”のように仕上がりゲインを６ｄＢくらい大きくするとＣＤ出力とのバランスが取れてさらに使い勝手が良くなると思われるが、低域でのオープンゲインが７０ｄＢ程のＬＨ００３２でそうするのはＮＦＢ的にどうかなと思えるので今のところそうしていない。
・ＬＨ００３２の概略等価回路を現在でも入手可能な個別半導体で組んでフラットアンプ部を構成し、そのゲイン＆位相−周波数をＬＴＳｐｉｃｅで占ってみる。
・ＬＨ００３２の初段ＦＥＴのｇｍはその動作点３ｍＡで３．５ｍＳとアプリケーションノートにある。２ＳＫ２４６はＩｄ＝３ｍＡだと規格表からｇｍは２．９ｍＳ程度なので、まぁ、これで殆どＬＨ００３２の特性に近いシミュレートが出来るだろう。 ・で、オープンゲインを計算すると、初段のｇｍ１は２．９ｍＳとして、初段の負荷はドレイン抵抗５００と２段目の入力抵抗の並列合成値Ｒa。で、２段目の動作点が５ｍＡなのでそのｇｍ２≒４０×５＝２００ｍＳ、そのｈｆｅをＧＲランクなので３００としてｈｉｅ＝３００／２００≒１．５ｋΩ。なので並列合成値Ｒa＝３７５Ω。従って、初段のゲインＡ１は、２．９ｍＳ×０．３７５ｋΩ＝１．０８８倍（０．７３ｄＢ）。差動アンプなので本来その１／２だが、２段目でＰＰ合成され２倍になるのでこのままとし、次に２段目だが、２段目の負荷はカスコードアンプの出力抵抗とカレントミラーの出力抵抗、そして終段エミッタフォロアの入力抵抗の並列合成値で、カレントミラーの２ＳＣ１８１５の出力抵抗は下左図のＬＴＳｐｉｃｅで占うと下右図のとおりで２０ｋΩ程度、エミッタフォロアの入力抵抗はそのｈｆｅを３００として３００ｋΩ、カスコードアンプの出力抵抗はＭΩレベルと思われるので無視し、従って２段目の負荷は１８．７５ｋΩ、よって２段目のゲインＡ２＝２００ｍＳ＊１８．７５ｋΩ＝３７５０倍（７１．４８ｄＢ）。終段エミッタフォロアのゲインは０ｄＢなので、結果、低域でのオープンゲインは、Ａ１＋Ａ２＝０．７３＋７１．４８＝７２．２１ｄＢ。高域では、２段目の位相補正Ｃのミラー効果により、そのゲインはｇｍ１＊Ａ２／（１＋２πｆ（１＋Ａ２）Ｃ）となるので、Ｃ＝３ｐＦの場合、１０ｋＨｚで７０．２ｄＢ、１００ｋＨｚで６１．０ｄＢ、１ＭＨｚで４３．４ｄＢ、１０ＭＨｚで２３．７ｄＢ。Ｃ＝５ｐＦの場合、１０ｋＨｚで６９．０ｄＢ、１００ｋＨｚで５７．５ｄＢ、１ＭＨｚで３９．１ｄＢ、１０ＭＨｚで１９．３ｄＢ。Ｃ＝１０ｐＦの場合、１０ｋＨｚで６６．７ｄＢ、１００ｋＨｚで５２．４ｄＢ、１ＭＨｚで３３．２ｄＢ、１０ＭＨｚで１３．３ｄＢ。Ｃ＝２０ｐＦの場合、１０ｋＨｚで６３．４ｄＢ、１００ｋＨｚで４６．６ｄＢ、１ＭＨｚで２７．２ｄＢ、１０ＭＨｚで７．３ｄＢ。
・ＬＴＳｐｉｃｅの占い結果は下の通りで、ほぼ計算どおりである。 ・位相補正Ｃ＝３ｐＦ、５ｐＦ、１０ｐＦ、２０ｐＦの場合のパラメトリック解析となっているので、オープンゲイン（赤）、ループゲイン（青）、クローズドゲイン（緑）とも、高域側に伸びている順に位相補正Ｃ＝３ｐＦ、５ｐＦ、１０ｐＦ、２０ｐＦの場合である。 ・この場合、位相補正が３ｐＦではクローズドゲイン（緑）の１０数ＭＨｚにやや盛り上がりが生じている。前回観たとおり、ＬＨ００３２の方形波応答ではクローズドゲイン設定が１６．４ｄＢでも位相補正Ｃ＝３ｐＦで問題ない方形波応答であったので、ＬＨ００３２の高域特性はこの個別トランジスタを使用したモデルより良いと思われる。 ・したがって、ＬＨ００３２では位相補正を変える必要はないのだが、聴感上この方が緊張感がほぐれ、充実感が増すように感じるので、位相補正Ｃを１０ｐＦに増やした。
・次に、入手可能な個別半導体で組んだＬＨ００３２の回路での１ＭＨｚ方形波応答を占う。位相補正Ｃ＝３ｐＦ、５ｐＦ、１０ｐＦ、２０ｐＦの場合のパラメトリック解析。
・位相補正Ｃ＝３ｐＦ（緑）と５ｐＦ（青）の場合多少オーバーシュートが生じるが、その程度は僅かである。１０ｐＦ（赤）と２０ｐＦ（薄青）の場合は全く素直で綺麗な方形波応答。
・これは、スルーレートを観るために１ＭＨｚ±５Ｖの過大入力をした場合の方形波応答。 ・位相補正Ｃが３ｐＦ、５ｐＦ、１０ｐＦでは立ち上がりでは殆ど同じになっている。立ち下がりの方は僅かに違う。 ・立ち上がりでスルーレートを測ると、３ｐＦ、５ｐＦ、１０ｐＦでは５０ｎＳで１５Ｖ程度立ち上がっているので、１５×２０＝３００Ｖ／ｕＳ程度ということになる。
・こうしてみるとＬＨ００３２の回路は非常に良い回路である。この回路を入手可能な個別半導体で組んでもとても良いアンプになるだろう。 ・が、ＤＣアンプ的にはＤＣオフセットやドリフトの点で留意が必要だ。 ・我がＬＨ００３２によるフラットアンプでも、ゲイン設定変更後で、右チャンネルで±４ｍＶ程度、左チャンネルでは±１２ｍＶ程度のＤＣオフセットとドリフトが生じている。アプリケーションノートによればＬＨ００３２の初段はモノシリックデュアルＦＥＴであるが、それでもやはりこの程度のＤＣオフセットやドリフトが生じる。今回は幸い許容範囲にぎりぎり収まったが、個体差がかなりありそうなので選別が必要となる場合もあるだろう。 ・で、このくらいのｇｍでこのぐらいの電流を流せるデュアルＦＥＴがないので、シングルＦＥＴを選別して熱結合して使うことになるが、その場合は初段にもカスコードアンプを付加して自己発熱を極小にする措置を取った方が吉。
・次に、入手可能な個別半導体で今回のイコライザーアンプを構成し、そのゲイン＆位相−周波数をＬＴＳｐｉｃｅで占う。
・位相補正Ｃ＝５ｐＦ、１０ｐＦ、２０ｐＦ、４０ｐＦの場合のパラメトリック解析となっているので、オープンゲイン（赤）、ループゲイン（青）、クローズドゲイン（緑）とも、高域側に伸びている順に位相補正Ｃ＝５ｐＦ、１０ｐＦ、２０ｐＦ、４０ｐＦの場合である。 ・この構成ではＮＦＢ回路のインピーダンスがエミッタフォロアバッファによって２段目ゲイン段に殆ど影響しない。従ってオープンゲイン（赤）はフラットアンプの場合と殆ど同じである。なお、低域３０Ｈｚ以下でオープンゲインが低下しているが、これは出力のＤＣカットコンデンサ０．４７ｕＦのため。 ・この場合、位相補正は５ｐＦでもクローズドゲイン（緑）の１ＭＨｚから１０ＭＨ超の領域までピークや盛り上がりが生じておらず、したがって、いずれの位相補正値でもＮＦＢ的に安定である。 ・前回ＬＨ００３２によるイコライザーアンプについては位相補正Ｃを５ｐＦにしたのだが、その後これをフラットアンプ部と同様の理由により２０ｐＦに変更してある。ビデオアンプ用途ではなくオーディオアンプ用途なので、帯域を広げるより適当に帯域を押さえた方が良いということなのかも知れない。
・で、最後に位相補正見直し後の音だが、。。。文句ありません。（＾＾）

・おまけ。 ・ＭＣプリのはずのＬＨ００３２ＭＣプリアンプにさらにＭＣステップアンプトランスをかませて使う。などということは誰もやらないだろう。が、実はこれが悪くない。というより良い。（爆）（＾＾； ・これでＤＬ−１０３より出力の小さいＭＣカートリッジも使えるようになるし、未だに世に存在するＭＣステップアップトランスでこんな低価格のものは他にないし。なので、実にありがたい貴重な存在。ＤＥＮＯＮのＡＵ−３００ＬＣ。

（２００９年１２月３１日）