更新履歴
2009.9.12 Ver.1.000 新規作成
2009.9.13 Ver.1.001 記事追加(6W6)(25E5)
2009.9.21 Ver.1.002 記事追加(6CB5A)
2009.9.23 Ver.1.003 記事追加(6CB5Aで300B)
2009.10.10 Ver.1.004 説明追加(図3−A,B,C,D)
【はじめに】
ぺるけ師匠の「情熱の真空管」の「真空管オーディオなんでもありのBBS」でピポさんが6AV5が6B4G(2A3の6V傍熱管?)の代替え球だと調べられていました。
そこで、6AV5は6BQ6と同じ特性なので、スクリーンに適度な抵抗を入れると2A3に近い特性が得られることが分かりました。
図1 2A3との比較回路
この特性をとると、
図2 Vp-Ip特性
Ipのひくいところをよく見ると6BQ6のほうがVpの低いところから電流が流れ始めています。
V2(Vg)=-100では6BQ6は320Vくらいからに対して2A3は375Vくらいから流れています。
図3 シングル 無信号250V60mA RL=2.5KΩのロードライン
このグラフを見ると-40Vくらいまではほぼ合っていますが、右下のほうではつまっています。
交点を見ると表にしてみると、
電圧 | 0から-20V | -20Vから-40V | -40Vから-60V | -60Vから-80V | -80Vから−100V |
---|---|---|---|---|---|
2A3 電圧/電流 | 75V/30mA | 60V/25mA | 60V/25mA | 50V/20mA | 50V/20mA |
6BQ6 | 75V/30mA | 60V/25mA | 50V/20mA | 45V/20mA | 40V/15mA |
表1 ロードラインとの交点間の電圧差/電流差
となります。深いバイアスでのずれが大きくなります。
ロードラインでは、左上と右下が合っておればいいのでこのように0Vから-40Vが一致していても意味がありません。
図3−A V3の電圧を替える
図3−B V3の電圧を変えると右に移動する
図3−C R1をかえると傾きが変わる。
図3−D R1をかえると傾きが変わる。
そこで、以上の結果からカーブをツェナーで右に移動させ、R1をかえてもっと急にする方法をとってみました。
図4 16Vのツェナーをいれてカーブを立てる
図5 16Vのツェナーをいれてカーブを立てる ロードラインは同じ条件
この場合、かなり近づいています。
では、アンプを構成してみます。
動作条件:Vbb=300V Vg=-62V RL=5KΩ
図6 上6BQ6 下2A3
出力が同じになるようドライブ電圧を幾分替えてあります。
図7 出力
図8 ロードライン 赤 2A3 緑 6BQ6
どうしてもバイアスの深いところでずれてしまい、その分ロードラインが浮いています。
歪は6BQ6が3.81%、2A3が1.42%です。
図9 出力インピーダンス特性 赤2A3 緑6BQ6
出力インピーダンスは0.5Ω6BQ6が大きいですが約1割です。
さて、これで代用できたとするかです!?
では、シングルを見てみます。
動作条件:Vbb=250V Vg=-45V RL=2.5KΩ
ここではF-2003のインピーダンスが3.5Kなので負荷抵抗を5.7Ωにしています。
図10 回路
なお、バイアスをすこしずらしてプレート電流を2A3に大体あわせています。
図11 出力 赤 2A3 緑 6BQ6
左右の波形が対称でないので2次歪みがあることが分かります。2A3より6BQ6のほうが対称性が悪いので歪が大きいことが分かります。
2A3は5.66% 6BQ6は8.32%でした。
図12 ロードライン 赤 2A3 緑 6BQ6
6BQ6の右下が縮んでいます。これが歪の原因です。
図13 出力インピーダンス
ほぼ同じです。
さて、以上においては、スクリーン電圧が6BQ6は上限が200Vであることを無視してきました。
実際、この問題を解決しなければなりません。
6W6で2A3
図13 2A3と6W6三結
どうですか、まさにピタンコですね。μが違うので2A3の64%のバイアスです。でもプレート損失は7W、Sg損失は1W(一木吉典さんの本の電力増幅管ではプレート損失10W、sg損失1.25W)ですので足しても2A3には及びません。
なお、データシートの最大定格に3結の場合、7Wとなっていました。
さて、6W6はスクリーンの定格が150Vです。でも350Vまでの三結特性がデータシートに載っています。スクリーンの定格が150Vなのに、これはどうなっているのでしょうか。スクリーン電極の耐圧が高いということなのでしょうか。
図14 アンプ比較
もちろん、6W6は定格オーバーです。
図15 出力
図16 ロードライン
図17 出力インピーダンス
どうですか、どれもピッタンコです。まあ、定格オーバーですけど。
スクリーン定格ってどうなっているんでしょうね。
25E5で2A3
さて、スクリーン定格を守りながら2A3を目指すとこういう手も考えられます。
図18 2A3と25E5 (R3は電流測定用に追加)
ここで、ツェナーは6.2Vです。スクリーンは6BQ7Aで電圧が落とされています。この手が使えるのはgmの大きな球です。
さて、
図19 特性比較
ここで、6BQ7Aのグリッド抵抗の電流が高電圧のカットオフにすこし影響します。
ほぼ近いです。まあ、25E5はプレート損失が10W、Sg損失5WですがPp+Psg=13Wという規定があります。
μが2倍なので、2A3の半分の-50Vが2A3の-100Vになります。
6CB5Aで2A3
逆にμが小さくなる例としては、
図20 6CB5の場合
図21 6CB5と2A3
ほぼ重なっていますが、2A3がVg=-100Vのとき6CB5はVg=-120Vになっています。μが5/6になります。
6CB5Aで300B
さて6CB5Aはこういうことも出来ます。300Bと同じにできるのです。
図22 6CB5と300B
図23 6CB5Aと300B
ほとんど重なっています。ただし、μは150/170だけ小さくなります。
図24 回路比較
図25 出力比較 赤6CB5 緑300B
図26 ロードライン 赤300B 緑6CB5
図27 出力インピーダンス特性
ほとんど同じですね。
図28 静止消費電力 赤300B 緑6CB5A
大体、この回路では6CB5AがPp=24Wなので使えるでしょう。
図29 最大出力の球の損失 赤 300B 緑6CB5A
歪率は300Bが0.6761%、6CB5Aが0.9586%です。
図30 高調波歪率 赤300B 緑6CB5A
ほとんど重なっています。
つづく