NEW 6DJ8-1626シングル真空管アンプ (4)2011/11/03 16:05

引き続き、6DJ8-1626シングル真空管アンプの設計です。

今回は、回路のゲイン配分最大出力を確認します。

これを実施しておかないとNFBを掛けたら出力段バイアスをフルスイングできなくなった!という事が起こりがちです。
私自身、何度も経験しました。。。(汗


NEW1626アンプ 6DJ8負荷33KΩロードライン


初段の動作条件は、

プレート電圧101V、プレート電流3mA、バイアス-3V、
カソード抵抗1KΩ、負荷抵抗33KΩ、デカップリング抵抗8.2KΩ

ですので、とりあえず、グラフが読みやすいように、
初段を±2Vスイングさせると、基準のバイアス-3Vを中心にして、
ロードライン上の、バイアス-1から-5Vまでスイングします。


その時の、電圧の変化量は、

ゼロバイアス側 → 101V-47V=54V
カットオフ側   → 152V-101V=51V

特性曲線の右下のバイアスの間隔が詰まっているので、カットオフ側【51V側】は、どん詰まりになって、このように歪む訳です。(←二次歪みの発生)

シングル二段増幅は、初段と出力段の位相が逆になるので、
このどん詰まりの【51V側】は、出力段のゼロバイアス側をスイングする事になります。(←コレ重要)


出力段のバイアスは、-26Vですので、
26Vを51Vで、割ると、26÷51V=0.51

まあなんと言いますか、アタマの中で仮に、NFBが掛かって初段のゲインが、0.51倍になった。とでも考えて下さい。
初段のゲインは変化しないのですけど、便宜上そう考えて下さい。。。(汗


それで、初段のゼロバイアス側【54V側】は、
54V×0.51=27.5V

となり、

NFBがかかって、初段のゲインが、0.51倍されたと想像すると。。。

出力段のゼロバイアス側は、51V×0.51 = 26V
出力段のカットオフ側は、  54V×0.51 = 27.5V

となって、初段をワザと歪ませると、出力段のバイアスを、カットオフ側に-27.5V
つまり、1.5V分を余計に、オーバー・スイングしてくれる訳です。


NEW 1626シングルアンプ 1626ロードライン


カットオフ側のバイアスは、26V+27.5V=53.5Vまで振り込むので、
およそバイアスを-54Vまでスイングさせたとすると。。。


ゼロバイアス側プレート電圧変化量ΔEpは、

195V-98V = 97V です。

それに対して、カットオフ側プレート電圧変化量ΔEpは、

通常時 → 268V-195V = 73V
オーバースイング時 → 271V-195V = 76V



また、通常の最大出力は、

268V-98V=170V
170V÷2√2=60.1V
60.1^2÷7000Ω=0.52W

計算上の出力は、0.52W ですけど、


オーパースイング時の最大出力は、

271V-98V=173V
173V÷2√2=61.2V
61.2^2÷7000Ω=0.53W

と、なって、出力段の歪みと出力が、ほんのちょっと改善されて、
最大出力は、0.53W となります。



最初に仮定した初段入力電圧の、±2Vは、ピーク値ですから、

2V÷√2=1.41Vrms(実効値)

0.51倍のNFBは、おおよそ-5.9dBですので、

入力1.41Vrms、NFB-5.9dBで、
フルパワー0.53Wというアンプになるでしょうか?




これまでの検討の結果から、回路図を作成しました。


NEW 6DJ8-1626アンプ 回路図 《訂正版》

P-G帰還抵抗値は、とりあえずの便宜上で 680KΩ としました。

実際は、カソード帰還との兼ね合いで、NFBが-6dBくらいになるように、P-G帰還抵抗値を、カットアンドトライで決定していきます。

あと、ヘッドフォン出力部に減衰抵抗を入れるつもりです。





(おまけ)


実際のところ、6DJ8は直線性が良くあまり歪まないので、初段を歪まして出力段の二次歪みを改善しよう!という用途には向きません。。。(汗
ですから、出力段の歪みは、カソード帰還+P-G帰還で改善する!という事になるでしょうか???


ベテランの方ならよく分かっている処なのですが、もともと初段を歪まして、出力段の二次歪みを改善しよう!という手法は、実際はそんなにうまいこと全周波数帯域で相殺できるモノではありません。。。(汗

初段と出力段の位相が逆という仮定なのですけど、現実は段間の時定数回路(カップリング)があるので位相がズレているはずです。
ですから、初段を歪まして出力段の二次歪みを改善しても、実情はNFBによって諸特性が改善されているのだと、私個人は考えてたりします。


あと、最大出力についても、プレート電圧のピークからピークを取った電圧変化量ΔEpで計算する式ですので、実際は真空管がカットオフするまで、(つまり波形がクリップするまで)ダラダラと出力は増え続けます。


とは言っても、初心者の方に細かい話をしても混乱するだけなので、そこら辺のところはあまり突っ込まずに、さらりと流してくださるようお願い申し上げます。。。(大汗

( なんか苦しい説明だな、おい。。。(^_^; )




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