１　出力、電源電圧を決める

 　スピーカにも依存しますが、一般的には、１５Ｗ〜２０Ｗの能力があれば十分です。

　これは、整流後の電源を20V程度にすることで、整流すると1.4倍（21V超）になりますので、+15V、-15Ｖ（35VA 、または２〜3Ａ）程度の電源用トランスを用意することを意味します。なお、電源は、＋と―を使用しますので、アースラインに接続する中間タップがあるものにして下さい。

入手見込みのトランスを確認して決めると手戻りが少なくなります。

　ここでは、簡略化のため、整流後の電源を20Vとして進めます。トランジスタによるオーディオアンプは、真空管に比べてこのように電圧が低いため、ほとんど感電して痺れることはありませんので、初心者でも安心して製作できます。

　電源部を定電圧電源化しているマニアもおられるようですが、パワーアンプ自体が入力信号に従った電圧をスピーカに供給するバランス型の回路ですので、不要と考えて良いでしょう。電解コンデンサは、10,000μＦ程度にしましょう。最低、4,700μＦは欲しいところです。大きくしすぎても効果は少なく、電源投入時の突入電流対策のため、ヒューズ容量を大きくすることになり、保護上、好ましくありません。ちなみ私は、4,700μＦを２本並列に計４本使用しています。

２　パワートランジスタを決める

 　終段は、NPN（２ＳＣ＊＊または２ＳＤ＊＊）とPNP（２ＳＡ＊＊または２ＳＢ＊＊）のコンプリメンタリパワートランジスタによるプッシュプル回路でスピーカを駆動します。トランジスタ1段では増幅率が不足するため2段のダーリントン接続として、ドライブ段の負荷を軽くします。2段のダーリントン接続で、総合電流増幅率を5000程度にできるので、8Ωのスピーカは、40kΩ相当の負荷になります。

　トランジスタの選定にあたっては、耐圧と許容電流、消費電力に留意します。

　ここでは、最大定格50V、3Ａ、20W以上のパワートランジスタに、50V、0.1A、0.4W以上のトランジスタを組み合わせることになります。ここでは、初めて作成される方のために簡略化して、ダーリントントランジスタを使用して例示します。但し、ダーリントントランジスタは、個別トランジスタで組んだ場合よりも温度上昇の影響が大きいので、温度補償対策が重要となります。

 　2SB1228/2SD1830は、モータードライブや低電圧電源等の各種ドライブ用ですが、定格が100V、8A、30Wで、特性を見ても、スピーカの駆動に十分使用可能でので、ここでは、これを用いた設計例にしました。なお、製作される場合、個別トランジスタのダーリントン構成によるパワーアップを考慮して、アップグレード可能なように実装設計でスペースを確保して下さい。会員向け資料では、個別トランジスタによるダーリントン構成での製作をお勧めします。

　なお、ここでの記述で用いている専門的用語は、基礎知識や設計技術資料で解説していますので、初心者の方でも十分理解できるようになります。

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３　基本回路構成を決める

　初段を差動回路構成とするアウトプットコンデンサレス（ＯＣＬ）でのスピーカ直結方式とします。

　ご紹介するアンプは、これまで一般に採用されて来た回路で、本教室では、これをベースに、実用新案登録を行ったハイグレード化の設計変更を行います。教材資料の設計編では、各部位毎の設計手順や考え方を解説しますので、例示回路の設計例を使用環境や条件に合わせて、最適化することができます。

　最終段のエミッタホロワを駆動するドライブ段は、パワーアンプの心臓部と言え、電源電圧一杯まで余裕を持って信号増幅し、負荷に電力を供給する必要があります。電源電圧一杯ドライブするために、ほとんどのメーカのアンプで、図の赤丸部のように出力ラインからコンデンサによってブートストラップをかけていました。これにより、ドライブトランジスタ（図の2SA1015）の交流負荷抵抗を大きなものとすることができます。

　しかしながら、ブートストラップコンデンサは、電源電圧を有効活用する上では、素晴らしい効果をあげていますが、これは、最終段のパワートランジスタの負荷（スピーカ）をパワートランジスタのエミッタ側からコレクタ側に回すことになります。図の3kΩはコンデンサによって交流的にダーリントントランジスタのベース・エミッタ間に並列接続された分流抵抗に、1kΩがスピーカと並列接続された負荷になって、計３段（ダーリントンを考慮すれば計４段）のコレクタ駆動の回路ということになります。

　これは、負荷をエミッタフォロワでインピーダンス変換して駆動するという当初の設計理念とは矛盾するものでした。最終的には初段に負帰還（ネガティブフードバック：ＮＦ）を掛けますので、このことを論じた雑誌は見かけませんでしたが、これがトランジスタ式アンプの音質を落としていた一つの大きな要因と考えています。

　愛好家の間で金田式と呼ばれるＤＣアンプが発表されてから、カレントミラーやカスケード構成など、複雑な回路を駆使してドライブ段をプッシュプル構成にしたアンプが出現していますが、これらは、この基本回路に信号を足し算する回路を付加したものであり、オーディオ用として内部歪を補正する効果は乏しく、このようなプッシュプルドライブ構成は、素子のバラつきや回路の複雑化、制御構造起因の不安定化が伴いますので、お勧めしません。

　プッシュプルドライブにしなくても、変動する負荷特性をもつスピーカを効果的に駆動するハイグレードアンプが簡単に実現できるのです。それが、本教室で設計・製作指導する駆動回路、安定帰還（ＳＦB）アンプです。（実用新案登録出願済み）。

SFB：Stabilized FeedBack

　電子回路は抵抗一本で回路動作が大きく変わります。これらは、目からウロコの技術情報であり、積年の秘蔵ノウハウであるため、申し訳ありませんが、会員登録された方に限定して技術をお伝えしたいと思います。どんなに高価なアンプを購入されても、この回路、この音は、現在残念ながら、手に入れることはできません。自作されるしかないのです。

　是非、この素晴らしさを楽しんで下さい。

資料(PDF)購入（会員登録）のご案内

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4　定数の計算

　オーディオ用のメインアンプは、ほとんど、直流電流と電圧の計算（Ｖ＝Ｉ＊Ｒ）で設計することができます。パワーアンプについて、以下の設計方法を分かりやすく解説しました。これに従って、ご自身で再設計・変更を行い、ご自分だけのアンプを作って下さい。これらの回路設計の方法、手順を理解し覚えることで、いろいろなトランジスタ回路を工夫することができるようになります。

　電源回路

　差動回路と負帰還

　定電流回路

　駆動回路

　温度補償回路

　高域補償

　なお、次の段階の教材として、トーンコントロール（ＮＦ型）の設計を核にプリアンプの設計・製作の技術資料を用意しておりますので、合わせて技術力向上にご活用下さい。

5　保護回路

　１Ａのヒューズをスピーカ接続用に挿入しましょう。無酸素銅等の高価な接続ケーブルを購入されている方には気の毒な話しですが、スピーカのインピーダンスは音場環境により大きく変動します。これに比べたらヒューズの存在など気にすることはありません。但し、1Ａを流せない小さなスピーカを使用される場合はご注意下さい。それでも、挿入を気にされる方は、フィードバック回路の内部に取り込むことが可能です。ヒューズ切断時に、フィードバックも切断され、どちらかの電源電圧に張り付くことになりますが、これだけが原因で壊れることはないでしょう。

　電源投入時のカットオフ、異常電圧検出のカットオフするための保護回路を組み込みたい方の要望があれば、設計方法を解説したいと思います。

6　更なるハイグレードアンプ化のご案内

　教材では、回路構成の考え方の基本を解説するとともに、愛好家の多い３極真空管の特徴を取り込み、更にAB級アンプの泣き所、クロスオーバスイッチング歪対策を加えて、ハイグレードアンプの実現を指導致します。本格的な製作を楽しむために、基本回路を理解され、是非、ハイグレード・ハイパワー化の設計・製作にもトライして下さい。教材資料2で、次の基本原理、設計方法を解説します。

　個別トランジスタによるダーリントン接続

　３極管志向ドライブ

　AB級クロスオーバスイッチング歪対策

　ドライブ能力強化回路（ダーリントンドライブ、プッシュプルドライブ）

メンテナンス時の旧作ＳＦＢアンプ