無帰還 6BQ6GTB A級差動PPアンプ歪み打消し実験
2005/6/26 Ver1.011

変更履歴
2004/8/22 新規作成
2004/8/28 Ver.1.001 修正
2004/9/19 Ver.1.002 修正
2004/9/19Ver.1.003 修正(元に戻す)
2004/9/26 Ver.1.004 修正
2005/1/29 Ver.1.005 製作開始

2005/2/6 Ver.1006 評価計画追加
2005/2/27 Ver.1007 実験公開
2005/3/13 Ver.1008 PP再調整・ひずみ測定・差動測定
2005/4/30 Ver.1009 データ追加
2005/5/5 Ver.1010 データ追加

2005/6/26 Ver.1011 データ追加


【始めに】

A級差動PPは2次ひずみは打ち消され3次ひずみだけ残る。これは、「3次歪み打消し実験」で逆相 の信号を加えることで、打ち消されることがわかっている。ここでは、実際のPPアンプを設計し、製作してその有効性を確認をする。

【設計】

6BQ6GTB/6CU6は三結の例として、A級動作は、200V Ip=60mA Vg=-32V 2.7W 2KΩの例が「オーディオ用真空管 マニュアル」一木吉典著 ラジオ技術社のP.189に載っている。これを差動PPする。

ドライブはトランジスタ差動DCアンプ。

差動-PP切り替えスイッチ、差動打消しーPP打消しの切り替えスイッチ、それぞれのレベルボリュームを持ち違いを確認する。

打ち消し管は6CG7を使う。

【ドライバ】
ドライバは±40V電源より68Vppを取り出す。これでは、バイアス分+わずかしかないので、ドライブは幾分足りない気がす る。少なくとも80Vppくらい必要と思われる。

ドライバはPPの2管の別々にドライブ電圧を変えられるようにした。終段は独立定電流回路を採用しているので、DCのバランスはカソード電圧が揃っていれ ばあう。問題は、交流バランスである。このためμが違うとゲインが違うので、ドライブ電圧をかえられるようにした。調整はPPはバランスが取れれば、2次 歪みが下がることを利用して2次歪みが最小になるようドライブレベルを調整する。

回路を以下に示す。

                            図1 ドライバー回路

ドライブインピーダンスをさげるためフォロア-はコンプリにする。
さて、2SK30A-GRは15V電源に1.5KをつけてVDSを測定しました。

8.99 8.61 8.68 8.83 8.90 8.68 7.55
8.86 8.71 8.08 8.28 9.10 7.95 7.39
9.08 8.88 8.64 9.07 10.16 8.42 8.34
8.66 8.97 9.35 8.50 8.29 8.72 9.73
8.28 8.26 8.18 8.84 9.39 8.57
8.22 8.18 8.60 8.58 10.10 8.18
8.10 7.77 8.06 8.64 8.23 8.80

これはその測定結果です。ここから±0.02Vの組み合わせを取り出しました。IDSS電流mAは(15−表の値)/1.5で求まります。
また、2SC1775AのHFEもテスタで測定しました。

426 518 500 427 414 426 480
434 508 540 424 440 521 482
496 512 533 441 507 465 525
433 506 483 421 466 437 477
505 479 487 531 525

この中からペアを取り出しました。また、下に示す2SA872AのHFEからコンプリをつくりました。

430 415 424 407 422 391 401
406 387 408 399 388 387 425
402 388 416 424 414 432 387
396 402 413 390 385 394 398
406 424 421 409 408 417 404
426 399 425 411 427

2SA872はHFEがひくめ、2SC1775は高めなので、まずコンプリをピックアップし残った中からペアを取りました。

【終段】

終段は、6BQ6GTBに歪み打ち消し用に6CG7を使って打ち消し電圧を加える。出力トランスは、学生時代に買っておいてあったもので、ずいぶん 古いものである。これを使用する。なお、8Ω端子だけを使う。

                                   図2 終段
これは、片方のチャンネル分である。6BQ6のカソードは定電流回路である。手持ちの関係でこうなった。単一のトランジスタより熱分散が行われるので、放 熱用のシリコングリスとかシートは不要になる。
現在100MHzくらいの発振がある。カソードのレベルが大きく、数ボルトある。プレート、グリッドは小さい。カソードにビーズを入れている。まだ発振は 消えてないが幾分減った。スニベッツ効果というのであろうか。
【2005.5.5】
発振は、定電流回路だった。コレクタにフェライトビーズを入れた。また、ボリュームをまわすとDCレベルが変化するが寄生発振防止のため2SK30Aとボ リューム間に200Ωを入れた。変化しなくなった。

6BQ6のカソード電圧は以下のとおりであった。

LEFT
RIGTH
V1 V2 V3 V4
30.41 30.13 29.86 31.48

ひずみ打消し管の入力は、

                               図3 ひずみ打消し切り替え
ひずみ打消しの回路は上のとおり。

【電源
ドライブアンプ関係は、38Vのトランスより、レギュレータで±40V、-12Vを用意する。

±40V電源はコンデンサの耐圧がきついので63V品がよいかもしれない。


                                図4 ±40V電源


100Vの絶縁トランスを倍電圧整流する。この方法は、コンデンサーの耐圧が低いので、大容量のコンデンサーが使える。
電源回路をしめす。
【2005.5.5】
整流ダイオードにすべてスパークキラーをパラした。ただし、230V電源はAC250V用を使った。



                              図5 電源部




【内部配線状況】2005.4.30追加
私の実装技術はこんな程度で、誉められた ものではありませんが、載せておきます。OPTの付近の蛇の目基板は定電流回路で、カソードのケミコンが下にあります。左上は、ドライバでこの下は、歪み 打消しSWとボリュームがあります。左下は安定化電源です。下には、パワートランジスタと3端子、と-12V用のケミコンがあります。



【PP再測定】2005.3.13歪み特性再測定(調整の方法を変える) 2005.5.5 補足

調整はまずVR203をまわして2次歪みを最小にします。
打ち消しスイッチはセンタにします。

6CG7の定電流調整でさらにさげます。このとき、6CG7に十分電流が流れるように持っていきます。
打ち消しSWをPPにしてボリュームをまわし3次歪みが最小になるようにします。

VR203をまわして2次歪みを最小にします。
6CG7の定電流調整で3次歪みをさらにさげます。
これを繰り返します。

右チャンネルのデータを示す。

【負荷抵抗とひずみ】
8Ω負荷

【2005.5.5】


          2005.5.5 8Ω負荷再測定

【2005.3.13のまま】








3W以上ではドライバが飽和してひずみが急激に悪くなる。

【2005.5.5】

Gain 20.25dB
Noise 0.155mV
Noise 18uV A補正


【その他の特性】


【2005.4.30追加】

                4W出力時の周波数特性
【2005.5.5再測定】





【2005.6.26 トランス変更 SW15-4→ノグチPMF-15P 電源±40V→±42.5Vなど】
【PP動作】

      
4W出力特性



負荷をはずしたOFFGAINを見るとフラットであり、周波数特性は、高域においては、
DFつまり出力インピーダンスによって決まっていることがわかる。




調整にもう少し工夫が必要である。


20HZ 10:1プローブ使用(4Vpp)

100HZ 10:1プローブ使用(4Vpp)

1KHz10:1プローブ使用(4Vpp)

10KHz10:1プローブ使用(4Vpp)

50KHz10:1プローブ使用(4Vpp)

          20HZ 1W時


【2005.4.30追加】

10KHzドライブ波形 (終段G1 5V/div 20uS/div)




100KHzドライブ波形 (終段G1 5V/div 2uS/div)

【差動】

調整条件は、PPと同じ設定である。差動の3次歪み打ち消しレベルのみ調整した。
差動の値をよくする調整もあるのですが、いま聞いていい状態なので、このままで測定しました。

8.2Ω負荷












3次歪みの打消しは、8Ω負荷時のみ有効になっている。

【2005.5.5】

Gain 20.25dB
Noise 0.155mV
Noise 18uV A補正


【差動試聴状態】






【測定器】

UA-1S オーディオ総合測定器 日本オーディオ
7603 オシロスコープ テクトロニクス
M-3860D、MXD-4660A マルチメータ METEX


【部品の入手先】

1.トランジスタ、ダイオード、1/4W抵抗、蛇の目基盤 秋月電子通商(通 販)サトー電気(通販)
2.高耐圧ケミコン yahoo オークション
3.トランス 東栄変成器(通販)、
4.その他(シャーシ、コネクタ、スイッチ、ケミコン、ラグ端子、酸金抵抗など) マルツ電波金沢西インター
5.真空管 Antique Electronic Supply (通販)

【音】(暫定)

ひずみが、音のにごりでなく、定位感に関係しているようである。以下にまとめる。

1.差動で、3次歪みを打ち消すと音が中央に集まる。
2.差動でないA級PPはスピーカーから音が離れない。
3.差動で、2次歪みをさげると低域が減るように感じられる。
4.差動でないA級PPは3次歪みを打ち消さなくても差動のような定位感は得られない。


【結論】

まだ、結論は出していません。

【注意】
本機をコピーされるときは、以下のことに注意してください。
まずDC230Vを扱います。大変危険です。
十分な安全対策をまもってください。
すべて自己責任で行ってください。
安全規格、部品定格などを守っているわけでもありません。発煙、発火の恐れもあります。
また、本機は実験機であり、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。


メインページに戻る