6BQ6で2A3!?
2009.10.10 Ver.1.004

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

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