トロイダルコアトラ ンスを使った高帰還12GB7（3結）PPアンプ
20018. 5. 8　Ver.1.001



更新履歴

2018.04.13　Ver.1.000　新規作成
2018.05.08　Ver.1.001　リーク・ムラード位相反転回路の問題点を追加
  1. 目次
    1. 【はじめに】
  2. 第1章　設計編
    1. 第1節アンプ部
    2. 第2節　電源部
  3. 第2章　実測編
    1. 第1節　アンプ部
    2. 第２節電源編
    3. 感想
    4. 【リーク･ムラード位相反転回路の問題点】
    5. 【使 用機器】
    6.  【注意】


【はじめに】

トロイダルコアトランスVPT18-1390は、優れた位相特性を持っており、高帰還ア ンプに最適です。高帰還アンプは2ポール補償が前提となりま す。このポールを低いほうから、P1とし、高いほうをP2とします。P1から-6dB/octの減衰特性で、P2では位相が120°回るので、ここはルー プゲイン0dBでなくてはなりません。マイカ様 のP2を初段に持ってきて、P1をトランスに持ってゆくとなるとトランスは-6dB/octの減衰特 性が必要です。この条件を満足するトランスがトロイダルコアトランスVPT18-1390だっ たのです。前回はウイリアムソンでしたが、今回は、リークムラード位相反転でドライブしま した。

第1章　設計編


第1節アンプ部

設計目標は、NFB20dBの高帰還アンプです。仕上がりゲインを20dBとすると、オープンゲインは40dBとなります。


図１−１−１　オープンゲイン（赤）　クローズドゲイン（緑）

図１−１−１となります。低域はウイリアムソンに習って、オープンゲインを100Hzから落としています。





図１−１−3　回路図

回路図です。

調整は、VR1,VR2を回して、R23,24の両端が55mV〜60mVに合わせます。最終的にU1,U2のカソード間電圧が±0.2mV以下にに合わ せこみます。




図１−１−4　各部電圧　U3プレート（赤）　U4,U5 プレート電圧（緑、青）　トランス2次電圧（黄色）


第2節　電源部

電源トランスは、東栄変成器のZ-1と豊澄トランスのヒータートランスHT125で構成します。Z-1の2次側120Vを使った時のトランスモデル は、

*
*    TOYOZUMI Z-1 P100:S120
*
.SUBCKT Z-1-120 P B S2 S0
* Primary inductance
L1 P 1 0.7096
* Primary resistance
R2 P 1 70.99e3
* Primary DC resistance
R1 1 B 3.55
* Primary capasitance
C1 1 B 158e-12
* Secondary inductance
L21 S1 S0 1.021824
* Secondary DC resistance
R21 S2 S1 4.60
* Cappling
K2 L1 L21 0.99695
.ENDS

回路は、+350Vは3倍の倍圧整流とします。



図１−２−１　回路図

導通角を広げるように工夫しました。



図１−２−２　B+260V（赤）　B+350V(緑）　R1の電流(青）　C3の電流（黄色）　トランスの電流（深緑）

R1の実効値が418.6mAなので、ダイオードの定格は問題なしです。C3の実効値が197mAなので、ダイオードは問題なしですが、コンデン サーの定格リップル電流を調べる必要があります。450V100uFですから、問題にならないでしょう。

さて、トランスが、100VAなので、120Vなの0.83A以下ですが、実効値1Aで定格オーバーです。まずいです。


第2章　実測編

第1節　アンプ部



図２−１−１　ひずみ率特性

最大出力約10Wです。



図２−１−２　高調波特性



図２−１−３　オープンゲイン（群青）　クローズドゲイン（燈）

一応設計通りです。高域は、本来なら120KHzになるはずですが、トランスのインーピーダンス特性により、80KHz　-3dBくらいです。


第２節電源編

　

D1カソードリップル　500mV/div　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　C4　リップル　100mV/div　（多重 露出になっている）

C4電圧　269V　C5電圧　258V




C7リップル電圧　100mV/div（多重露出になっている）

C7電圧　395V　C8電圧　398V

電圧は、シミュレーションより1割ほど高めになっている。波形は、シミュレーションと差異はない。


感想

本機と6FD7のウイリアムソンをリスニングルームで聴きました。
本機は、音の高低域のバランスが悪い。
6FD7のウイリアムソンは、音の安定感がいい。
本機は、低域が重たい。ふぁ とした低音が感じられない。
冷たい低音で、ストリングスは濁る。

【リー ク･ムラード位相反転回路の問題点】

リーク･ムラード位相反転回路シミュレーションしてみると、


回路図

すると、高調波特性は、



高調波特性

これは、A級アンプの特性です。U1で電圧電流変換され、その一部がU2のカスコードになっています。したがって、これは差動回路ではなく、平衡動作には ならず、偶数次波成分は打ち消されません。




差動回路



差動回路の高調波歪

差動回路は平衡増幅回路で、偶数次波の歪は打ち消されてます。

　　

6FD7PPウイリアムソンアンプの高調波特性　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　本機の高調波特性

ウイリアムソンでは3次歪が主成分で平衡動作をしていますが、本機の場合偶数次波が主成分であり、平衡動作というより、A級に近いです。
リーク･ムラードは平衡動作をしないのです。

【使 用機器】

デジタルマルチメータ　　METEX　MXD-4660A
オシロ　LEADER　LS 8105A
オーディオアナライザ　日本オーディオ　UA-1S

 【注意】

本機をもし気でもふれてコピーされるなどと思われる方は、以下のことに注意してください｡
すべて自己責任で行ってください｡質問などの相談に乗れるかわかりませんが掲示板にどうぞ。
また、本機は実験機であり、しかも程度としては､でっち上げレベルであり､チューニングされているわけでもありません｡
再現性は保証されません｡
また、測定データ等は、あくまで私の場合こうなったということであって、こうなるものと保証するものではありません｡

以上のことを十分ご理解の上、参考にするのには、いっこうに構いません｡


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