６ＤＪ８－８９Ｙシングル真空管アンプ ― 2012/03/17 15:57
前回の記事で書いたとおり、ＳＴ管で真空管アンプを作ろうと思います。
なるべく安価な球を使用したいので、今回はトップグリッド真空管であるところの８９Ｙ、あるいは３８にする事にしました。
とりあえず、６ＤＪ８を初段にした８９Ｙシングルアンプを設計していきます。
なるべく安価な球を使用したいので、今回はトップグリッド真空管であるところの８９Ｙ、あるいは３８にする事にしました。
とりあえず、６ＤＪ８を初段にした８９Ｙシングルアンプを設計していきます。
それで真空管アンプを設計する際に使用する三結特性図（Ｅｐ－Ｉｐ図）ですけど、今回の８９Ｙ／３８アンプでは、高間欣也氏が手作りアンプの会のサーバーで公開しているところの『 Ｅｐ－ＩｐＣｕｒｖｅデータ集 』を使用させて頂きました。
高間さまの『 Ｅｐ－ＩｐＣｕｒｖｅデータ集 』
http://www.tezukuri-amp.org/bunkakai/sokutei/Ep-IpCurve/Ep-IpCurve.html
８９Ｙ／３８は、以前よりアンプを製作したいと思っていたのですが、三結特性図がないためにとても難儀していたのですけど、高間さまの『Ｅｐ－ＩｐＣｕｒｖｅデータ集』には、その辺のマイナー球の三結特性はもちろんの事、膨大な数の真空管実測特性が掲載されているので大変素晴らしいデータ資料だと思います。
この度、８９Ｙ／３８のデータを使用させて頂きました。
この場を借りてお礼を申し上げておきます。ありがとうございました！
３８の三結特性図
http://www.tezukuri-amp.org/bunkakai/sokutei/Ep-IpCurve/pdfs/38.pdf
８９の三結特性図
http://www.tezukuri-amp.org/bunkakai/sokutei/Ep-IpCurve/pdfs/89.pdf
なお、フランクＨＰにある資料ですと、８９Ｙ三結時は代表特性のみですし、３８に至っては、三結時のデータはありません。。。（汗
http://www.mif.pg.gda.pl/homepages/frank/sheets/021/3/38.pdf
http://www.mif.pg.gda.pl/homepages/frank/sheets/021/8/89.pdf
そんな訳で、高間さまの『 Ｅｐ－ＩｐＣｕｒｖｅデータ集 』を使用して、８９Ｙシングルのロードラインの検討を行っていきます。
【出力段】の設計
ＯＵＴ４１－３５７出力トランスの許容電流は、２０ｍＡです。
出力トランスの許容電流が２０ｍＡですから球のバラツキを考慮して、
回路に流すプレート電流は１７ｍＡくらいとしました。
また以前製作した１６２６アンプの初段６ＤＪ８の動作条件を参照すると、
http://valvolerosso.asablo.jp/blog/2011/10/30/6177752
片側ピークで５０Ｖｐｅａｋ（１００Ｖp-p）くらいはゲインが取れそうです。
－６ｄＢのＮＦＢを掛けると想定しておくと、－６ｄＢは０．５倍ですので、
５０Ｖ×０．５＝ ２５Ｖ
従って、－６ｄＢのＮＦＢを掛けたとしても、出力段８９Ｙバイアスを－２５Ｖあたりまではスイングできそうだな！と予想します。
以上の事から、８９Ｙ三結特性図にプレート電流１７ｍＡのラインを引いて、バイアス－２５Ｖあたりのバイアス線の交点を探してみます。
また以前製作した１６２６アンプの初段６ＤＪ８の動作条件を参照すると、
http://valvolerosso.asablo.jp/blog/2011/10/30/6177752
片側ピークで５０Ｖｐｅａｋ（１００Ｖp-p）くらいはゲインが取れそうです。
－６ｄＢのＮＦＢを掛けると想定しておくと、－６ｄＢは０．５倍ですので、
５０Ｖ×０．５＝ ２５Ｖ
従って、－６ｄＢのＮＦＢを掛けたとしても、出力段８９Ｙバイアスを－２５Ｖあたりまではスイングできそうだな！と予想します。
以上の事から、８９Ｙ三結特性図にプレート電流１７ｍＡのラインを引いて、バイアス－２５Ｖあたりのバイアス線の交点を探してみます。
特性図の目盛りがおおざっぱでプレート電圧が判りにくいですけど、
とりあえず、バイアス－２５Ｖ、プレート電流１７ｍＡの交点をプロットしてみます。交点はおおよそプレート電圧１６８Ｖくらいのようです。
８９Ｙの動作点内部抵抗は３．５ＫΩくらいですので、その２倍は７ＫΩですので、７ＫΩのロードラインを引いてみます。
上記のロードラインと、ゼロバイアス線との交点のプレート電流は、およそ２９ｍＡくらいなので、その１／２は、１４．５ｍＡですので、どうやら
電力効率最大の動作点よりも若干プレート電流が多い動作点のようです。
けど、これ以上バイアスは深くできませんし、電力効率最大の動作点よりもプレート電流を多く取ると出力は減りますけど二次歪みは改善されますので、とりあえずこの動作点に決定しました。
けど、これ以上バイアスは深くできませんし、電力効率最大の動作点よりもプレート電流を多く取ると出力は減りますけど二次歪みは改善されますので、とりあえずこの動作点に決定しました。
従って、動作基準点は、
プレート電圧１６８Ｖ、プレート電流１７ｍＡ、バイアス－２５Ｖ、負荷７ＫΩ、カソード抵抗１．５ＫΩ
とします。
さて、出力段の動作点が決定したら、後は【Ｂ電圧】を求めます。
プレート電圧１６８Ｖにバイアス電圧２５Ｖを加えた、
対アース電圧のプレート電圧１９３Ｖに、
出力トランス直流抵抗（ＤＣＲ）電圧降下分を、さらに加えたものが、
【Ｂ電圧】です。
春日製ＯＵＴ４１－３５７の出力トランス一次側／直流抵抗（ＤＣＲ）は、
３３０Ωですので、電圧降下は、
（プレート電流）０．０１７Ａ×（ＤＣＲ）３３０Ω ＝ 約５．６Ｖ
１９３Ｖ＋５．６Ｖ＝ １９８．６Ｖ
これが、いわゆる【Ｂ電圧】で、これを求めないと設計できないという、
回路のキモです。
【初段】の設計
Ｂ電圧が求まりましたので、次は初段の６ＤＪ８の設計です。
とは言っても、以前製作したNEW１６２６アンプの初段６ＤＪ８の動作条件を参照して動作点はほぼ一緒です。
プレート電圧９９Ｖ、プレート電流２．５ｍＡ、バイアス－３Ｖ、
カソード抵抗１．２ＫΩ、負荷抵抗３３ＫΩ、デカップリング抵抗５．６ＫΩ
入力電圧を、２Ｖｐｅａｋ（＝１．４１Ｖｒｍｓ）に想定していますので、かなり強引な設計です。
６ＤＪ８で、なんとかゲインを取ろうという苦労が偲ばれます。。。（汗
まあ、６ＤＪ８でドライブするのですから、このあたりはしょうがないです。
カソード抵抗１．２ＫΩ、負荷抵抗３３ＫΩ、デカップリング抵抗５．６ＫΩ
入力電圧を、２Ｖｐｅａｋ（＝１．４１Ｖｒｍｓ）に想定していますので、かなり強引な設計です。
６ＤＪ８で、なんとかゲインを取ろうという苦労が偲ばれます。。。（汗
まあ、６ＤＪ８でドライブするのですから、このあたりはしょうがないです。
【電源平滑部】の設計
まず、電源トランスの出力電圧を予想します。
出力電圧については、書籍『情熱の真空管』 Ｐ．１１１に書いてあります。
今回の回路ですと１．３５倍と仮定して、
１７０Ｖ×１．３５ ＝ ２２９．５Ｖ 約２３０Ｖ
また、これまでの設計から、出力段 １７ｍＡ×２ ＝ ３４ｍＡ
初段 ２．５ｍＡ×２ ＝ ５ｍＡ
２７０ＫΩのブリーダーとすれば、０．７３ｍＡ
とすると、回路に流れる総電流は、合計３９．７ｍＡです。
出力電圧２３０Ｖから、【Ｂ電圧】１９８．６Ｖを引いて、
回路の総電流３９．７ｍＡで割れば電源平滑部の抵抗値が求まります。
（２３０Ｖ－１９８．６Ｖ）／０．０３９７Ａ ＝ ７９０．９Ω
７９０．９Ω÷４ ＝ １９８Ω
よって、電源部の抵抗は、２００Ω３Ｗ を４個、使用します。
以上のような経緯で、６ＤＪ８－８９Ｙシングルアンプを設計しました。
計算上の出力は、およそ０．４１Ｗでした。
通常、８９Ｙと３８では、８９Ｙの方が出力が取れるので、私も今回は８９Ｙで製作しようと考えていたのですが、３８の方もプレート電圧をアップさせて、Ｅｐ＝２００Ｖくらいにすれば、０．４２Ｗくらいは出るようです。
つまり、
８９Ｙ三結 → Ｅｐ＝１７０Ｖくらいで、出力０．４１Ｗ
３８三結 → Ｅｐ＝２００Ｖくらいで、出力０．４２Ｗ
みたいな雰囲気でしょうか？？？
もちろん、プレート電圧とプレート電流を増やせば、もっと出力取れますけど、トランス類が大げさになってアンプ規模がかなり大規模で仰々しい感じになってしまいます。。。（汗
ミニアンプにする為に、出力をわざと落としています。すみません。。。
最初の心づもりでは、やっぱり８９Ｙでアンプを作るつもりでしけど、ロードラインを検討していたら、３８の方もなかなか面白いです。
今現在の感じですと、３８でシングルアンプを作る事になりそうです。
次回は、６Ｎ２ＰＥＶ－３８シングル真空管アンプの予定です。
（次回につづく）
最近のコメント