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、回路のゲイン配分と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。
今回は、回路のゲイン配分と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
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。
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。
およそバイアスを－５４Ｖまでスイングさせたとすると。。。
ゼロバイアス側のプレート電圧変化量ΔＥｐは、
１９５Ｖ－９８Ｖ ＝ ９７Ｖ です。
それに対して、カットオフ側の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。
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。
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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