五極管アンプに帰還をかけると三極管アンプになる
Ver.1.001　2022. 3.26

更新履歴
2022. 3.12　Ver.1.000　新規作成
2022. 3.26　Ver.1.001　NFBを減らした期のVp-Ip特性追加

【はじめに】

五極管アンプに帰還をかけるとどうなるでしょうか？

第1章　KNFをかける

KNFをかけてVp-Ip特性をとってみましょう。

条件は、6V6で電源電圧250V、スクリーン電圧250V、トランス5Kです。トランスは5K：8Ωなのでｍ巻き線比は25:1ですから、 ＫＮＦはプレート電圧の25分の1つまり、40mです。トランスはE2が相当します。

回路図にすると、


図１　回路図

Vp-Ip特性は、図２になります。


図２　KNFのVp-Ip特性


第２章　五極管アンプに帰還をかける

回路図です。


図３　回路図

ARB3の仕様はV（１）ーV(2)ｘ0.9です。Ｖ（１）は、入力電圧で-40V〜0Vです。V(2)は、E2から、90%をかけたものです。
つまり、ARB3は、NFBなのです。

これの、Vp-Ip特性は、図４となります。


図４　五極管アンプに帰還をかけた時のVp-Ip特性

どうですか、KNFと似てますね。三極管特性ですね。

第3章　本格的五極管アンプに帰還をかける

本格的なアンプに帰還をかけてみましょう。

まず構成は、図５です。


図５　回路構成図

まず、V１は、入力で、-1V〜1Vです。すると、クローズドゲインは、入力で、-1V〜1V変化すると、グリッドは-25V〜0Vまで変化するので、 12.5倍です。さて、NFBをおよそ20dBとすると、オープンゲインは、クローズドゲイン＋20dB（NFB分）ですから、ドライバアンプは125倍 となります。



図６　Vp-Ip特性

すると、図６のVp-Ip特性が得られます。これは、どう 見ても三極管特性ですね。
五極管アンプに帰還をかけると、三極管として動作するとい うことですね。
これは、トランジスタでも、J-FET、MOS-FETでもいえることです。


図７　実際の回路のシミュレーション

これは、実際の回路シミュレーションです。


図７　出力　3.6W　歪み2%



図８　赤 オープンゲイン　緑　クローズドゲイン　青　OPアンプの出力

クローズドゲインが、200KHzで盛り上がっているので、微分補償が必要ですね。
オープンゲイン38.46dB、クローズドゲイン19.76dB、NFBは18.7dBとなりました。

ほぼ設計通りですね。

さて、NFBを減らしてゆくとVp-Ip特性はどうなるでしょう。


図９　12dBNFBのときのVp-Ip特性

図１０　10dBNFBのときのVp-Ip特性


図１１　6dBNFBのときのVp-Ip特性


図１２　無帰還のときのVp-Ip特性



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