Valvole Rosso バルボーレロッソ

最近、暑い日が続きますが、皆様いかがお過ごしでしょうか？
こう暑いとハンダ付けする気がおきません。


昨年今頃のブログ記事を読み返してみると、去年の８月は、PARABOX　Pちゃんの記事ばかりなので、どうやらやっぱり真空管アンプを製作していなかったようです。。。（汗


２０１１年８月の記事は、PARABOX　Pちゃんの記事ばかり
http://valvolerosso.asablo.jp/blog/2011/08/

6N2PEV-HY65 Single Ended Amplifier PARABOX P-chan 40cm doll



とは言っても当ブログは、いちおう真空管アンプについてのブログなので、
前回の記事に書いた、１２ＡＸ７－６Ｇ６Ｇシングル真空管アンプについて書きたいと思います。

なお、６Ｇ６Ｇアンプは製作後にＥＬ３２アンプに組み替えてしまったので、１２ＡＸ７－ＥＬ３２シングル真空管アンプとして設計します。


６Ｇ６Ｇ、ＥＬ３２は、ヒーター容量が小さく、省エネ（低発熱）＋省スペース（コンパクト）真空管アンプを製作できますので、専用の電源トランスを特注しました。


Ａ級シングルは、無信号時でもプレート電流は常時流れていますので、

アンプ全体の消費電力　＝　大気中に放出される熱

みたいなものです。

電源トランス容量を小さくすれば、真空管アンプから発生する熱量は少なくなるハズですので、電源トランス総容量２０ＶＡ（！）のトランスを制作しました。

ちなみに、２０ＶＡはどのくらいの容量かと申しますと、６Ｌ６プッシュプルのヒーター容量は、６．３Ｖ×０．９Ａ×４＝２２．６８ＶＡですので、６Ｌ６を４本ヒーター点火する電力よりも小さな値です。

春日無線　特注２０ＶＡ電源トランス　Ｈ２２－０２２０１

２年以上前に、春日無線に特注して制作して貰った電源トランスです。
0-210V 70mA 　0-6.3V 0.8A の小型バンド型です。


特注した電源トランスは、出力電圧２１０Ｖ　許容電流７０ｍＡ　７０ｍＡ×０．６４＝４４．８ｍＡですので、
ブリッジ整流の場合の電源トランス許容電流は、約４５ｍＡ（ＤＣ）
２１０Ｖ×１．３２倍＝２７７Ｖ　　出力電圧２７７Ｖ　と予想しています。


【出力段】の設計

Sylvania 6G6-G

６Ｇ６Ｇの三結特性図　(6G6-G Triode Connection)
http://www.mif.pg.gda.pl/homepages/frank/sheets/049/6/6G6G.pdf

６Ｇ６Ｇ動作基準点は、

プレート電圧２２３Ｖ、プレート電流１５ｍＡ、バイアス－１５Ｖ、負荷７ＫΩ、カソード抵抗１ＫΩ

GE Canada EL32 (VT52 Canadian General Electric FEB.1948)

ＥＬ３２の三結特性図　(EL32 Triode Connection)
http://www.mif.pg.gda.pl/homepages/frank/sheets/154/e/EL32.pdf


ＥＬ３２動作基準点は、

プレート電圧２１８Ｖ、プレート電流１７．５ｍＡ、バイアス－２０．５Ｖ、負荷７ＫΩ、カソード抵抗１．２ＫΩ

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。

ＥＬ３２プレート電圧２１８Ｖにバイアス電圧２０．５Ｖを加えた、
対アース電圧のプレート電圧２３８．５Ｖ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）０．０１７５Ａ×（ＤＣＲ）３３０Ω　＝　約５．８Ｖ

２３８．５Ｖ＋５．８Ｖ＝　２４４．３Ｖ　　【Ｂ電圧】＝約２４４Ｖ



【初段】の設計

 

１２ＡＸ７の特性図　(6AV6/12AX7/6N2P-EV)
http://www.mif.pg.gda.pl/homepages/frank/sheets/093/6/6AV6.pdf


実際に使用する球は、手持ちの関係から、１２ＡＸ７の６．３Ｖ専用球の６Ｎ２Ｐ－ＥＶ－ＯＳを使用します。

Russian Military 6N2P-EV-OS



さて、初段１２ＡＸ７（６Ｎ２Ｐ－ＥＶ）の動作条件は、

プレート電圧１９０Ｖ、プレート電流０．４ｍＡ、バイアス－２Ｖ、
負荷抵抗１００ＫΩ、カソード抵抗５．１ＫΩ、デカップリング抵抗７．５ＫΩ　

でしたので、とりあえず、グラフが読みやすいように、初段を±１Ｖスイングさせると、基準のバイアス－２Ｖを中心にして８７．２ＫΩロードライン上の、バイアス－１Ｖから－３Ｖ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　→　１９０Ｖ－１３６Ｖ＝５４Ｖ
カットオフ側　　　→　２２２Ｖ－１９０Ｖ＝３２Ｖ

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【３２Ｖ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【３２Ｖ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ＥＬ３２のバイアスは、－２０．５Ｖですので、
２０．５Ｖを３２Ｖで、割ると、２０．５÷３２Ｖ＝０．６４

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、０．６４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


いっぽう、初段のゼロバイアス側【５４Ｖ側】は、
５４Ｖ×０．６４＝３４．６Ｖ

となり、

ＮＦＢがかかって、初段のゲインが、０．６４倍されたと想像すると。。。

出力段のゼロバイアス側は、３２Ｖ×０．６４＝２０．５Ｖ
出力段のカットオフ側は、　　５４Ｖ×０．６４＝３４．６Ｖ

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－３４．６Ｖ。
つまり、１４．１Ｖ分を余計に、オーバー・スイングしてくれる訳です。


従って、初段を歪ませて、オーパースイングさせると、
カットオフ側のバイアスは２０．５Ｖ＋３４．６Ｖ＝５５．１Ｖまで振り込むので、
およそバイアスを－５５Ｖまでスイングさせたとすると、


335V-90V=245V
245V÷2√2=86.6V
86.6^2÷7000Ω=1.07W


と、なって、出力段の歪みと出力が改善されて、最大出力は、約１．１Ｗ　となります。

これが、いわゆる
“　シングル二段増幅における二次歪みの打ち消しテクニック　”
です。

打ち消すと言うよりも、遊び電流を活用して設計動作点を超えて、オーバー・スイングさせる（振り込ませる）イメージが近い。と思うのですけど。。。



最初に仮定した初段入力電圧の±１Ｖは、ピーク値ですから、

１Ｖｐｅａｋ÷√２＝０．71Ｖｒｍｓ（実効値）

０．６４倍のＮＦＢは－３．９ｄＢですので、おおよそ－４ｄＢ

入力０．７１Ｖｒｍｓ、ＮＦＢ－４ｄＢで、
フルパワー１．１Ｗというアンプになるでしょうか？

実際は、もう少しＮＦＢ量を大きくして出力を１Ｗ以下に落とした方が良いかもしれません。。。（汗




これまでの検討の結果から、回路図を作成しました。

12AX7-EL32 Single Ended Amplifier (Tube Headphone Amplifier)


Ｐ－Ｇ帰還抵抗値は、とりあえずの便宜上で　１ＭΩ　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、出力管ＥＬ３２をムラードＳＴ管にしてみました。

6N2PEV-EL32 (Mullard ST shape) Single Ended Amplifier (Tube Headphone Amplifier) Wave Beach Queens 1/10 Scale Pre-painted PVC Figure K-On! Azusa Nakano Swimsuit Suntan Version

12AX7-EL32 Single Ended Amplifier (Tube Headphone Amplifier)


これまでの設計から、カソード抵抗の値を１ＫΩ→１．２ＫΩに変更しますと、６Ｇ６ＧアンプがＥＬ３２アンプになります。

６Ｇ６ＧとＥＬ３２は、ピンアサインが被りますし、カソード抵抗１．２ＫΩでも６Ｇ６Ｇは動作すると思うので、差し替えできるハズなのですけど、実際はあまり意味はありません。。。

なぜなら、ぶっちゃけ、ＥＬ３２の方が格段に音が良い（！）ので、球を差し替える気にならないのです。。。（滝汗


。。。。。


いまさらこんな事を言うのはアレですけど、動かしがたい事実（！）ですからホント、こればっかりはしょうがありません。とほほ。。。
ヒーター容量が似たようなモノなのですけど、なんでこんなに違いが出るのか、とても不思議です。


欲を言えば、ＥＬ３２ムラードＳＴシェイプが欲しいところですけど、ＧＥカナダＥＬ３２ストレート管でも必要十分なクオリティのアンプを製作できるので、省エネ（低ヒーター容量）の球ではお気に入りの球です。（＾Ｏ＾）


私はアンプをコンパクトにする為に、いつもOUT41-357を使用しますけど、出力トランスを春日KA-5730に換装すれば、たぶん実用上十分なアンプになると思います。

ていうか、一度ＥＬ３２でアンプを製作すると、大きくて重くて発熱がすごいアンプ（！）を作る気がしなくなります。
あくまで、私のごく個人的な感想ですけど。。。（大汗


（　なんじゃそりゃ。。。(^_^;　）




おまけ


ちなみに、ＥＬ３２シングル真空管アンプを球体関節人形の腹部に入れてみたらどうなるか？試しにＣＡＤで描いてみました。

12AX7-EL32 (Mullard ST shape) Single Ended Ball-jointed doll tube Amplifier

電源トランスと出力トランスは、ベース（台座）に収納する設計ですけど、球体関節人形の全長は、およそ８０ｃｍくらいになるかと。。。

６０ｃｍドールのＤＤなどよりも、アタマ２個分大きい（！）ので、かなり大きいと思います。

パソコン画面ですと実感が湧かないですし、実際にドールを所有していないとピンと来ないと思いますけど、全長８０ｃｍの人形って、ホントすごくデカいです！


まあでも、立体造形作家の方ってそれくらいの大きさの作品なら、むしろ小さいくらいで、原寸大の人形（！）とか、ごく普通に制作してしまうんですよね。。。（汗