電流帰還アンプ

みなさんお待ちかね（？）の電流帰還です。　カレント・フィードバックともいいます。
　
　

ここ１０年くらいの比較的新しい高級アンプの定番となっているようですので気になっている人は多いのではないでしょうか。

　　電流で帰還すると何が良いのでしょう。
　

そもそも、帰還に電流と電圧の明確な違いがあるのでしょうか。　
まずは、その辺りから掘り下げていければと思います。

信号をフィードバックして、入力信号との差分を減らす（歪低減、帯域改善など）というのが帰還の主な目的です。　その分アンプの増幅度が減ります。

　
オペアンプなどではその差分を抽出するのに反転比較器の反転側にフィードバック信号をいれるので負帰還（NFB）と呼ばれています。

アンプの帰還には帰還抵抗といって、殆どの場合、抵抗を使って出力信号を減衰させて入力側へと信号をもっていくのですが、ご存知の通りオームの法則では、電圧と電流は切り離すことができません。　つまり、電流だけを帰還するとか電圧だけを帰還するということはできません。

　では、一体　何が違うのか？
　
　　
ひとことで言うと、帰還信号を受ける側のインピーダンスが違うのです。
　
　

高インピーダンスで信号を受けると、電圧が主体で電流はごく僅かしか流れません。これが電圧帰還。　低インピーダンスで信号を受けると、電圧も僅かに振れますが電流が主体で信号が流れます。　それが電流帰還。　

　
簡単にいいますと電流帰還は、フィードバックするポイントが低インピーダンスである。ということです。

真空管のシングルアンプで、初段のカソードへとフィードバックを返す方法。　あれがまさに電流帰還アンプなのです。　アンプの入力はグリッドなので、高インピーダンス。　ですが、帰還を戻すポイントはカソードで、そこは低インピーダンスです。

　　　　　　　　　　　真空管シングルアンプの回路の例
　

　
　

　　　　　　　　　　　　FETに置き換えると

　　
　　　　　　　　　　　　　上下で対称にすると

　
　

どこかで見た電流帰還アンプの姿になりましたね。　つまり、電流帰還は特別に新しいものではないという事です。　　ところどころに入っているコンデンサはDCをカットするためのものと考えてください。　

さてさて、電流帰還アンプは、電圧帰還アンプに比べて何が良いのでしょうか。
　　

この説明をきちんとするのは非常に難しいのですが、結果的には利得帯域幅を広く取りやすいとだけ書いておきます。　差動回路を使っていないため電流制限がかからず、スルーレートもともて速いです。　

その代わり、ＮＦ型フィルタなど周波数特性をコントロールするのは難しい（発振しやす）。
　

また、＋入力のから－入力までの間はフィードバック・ループ外となり、歪を小さくしにくいとか、DC安定度がやや劣るなどの点も欠点としてあげられます。

　

　　　この回路図のピンクの部分はフィードバック・ループ外となります。
　

　

現代の電流帰還型アンプの原型にマーク・アレキサンダ氏というアナログデバイゼス社のエンジニアが大きく寄与していると考えられます。　1980年代に1MHzの帯域幅と200v/usというオーディオ用パワーアンプを発表していたようです。　

　
　
その回路はとても革新的な構成となっています。　
　
続きは、明日。

　
　
追記　＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝
　
電圧帰還アンプでは、クローズドループゲインと帯域幅とのトレードオフがあり、両立しにくいですが、電流帰還アンプは、帰還抵抗の値で帯域幅が決まり、クローズドループゲインは任意に決定することができます。　つまり、広帯域で高利得なアンプを容易に実現が可能です。
ただ、そのことがオーディオ用のアンプで決定的な利点と言えるかは微妙なところ。　犠牲になったDC安定度の方がよっぽど大切という意見もあります。