更新履歴
2009.10.24 Ver.1.000 新規作成
2009.10.25 Ver.1.001 6CB5A記事追加
【はじめに】
善本さんの単段カスコードアンプは、300Bみたいにバイアスの深い球ならMOS-FETじゃなくて真空管でいけるんじゃないかと思いました。
図1 検討中の回路の原案
入力は400mV0-pですから280mVrmsで最大出力約16.7Wを得ています。
この回路のU1,U2のロードラインはこうなります。
図2 U1,U2のロードライン
これから分かるように、Vp=360V,Ip=62mAが動作の起点です。
出力はロードラインより566V×96.8mA÷8=6.85Wですから倍の13.7Wです。
また、カソードドライブですからU3,U4の電力が加算する必要があります。
図3 U3,U4のロードライン
これから分かるように、Vp=195V,Ip=58mAが動作の起点です。
出力はロードラインより168V×102mA÷8=2.14Wですから倍の4.28Wです。
よって、合計は、18Wです。
図4 R4(負荷)の電力
16.7Wで大体あっています。
一方、U1、U2のグリッド電圧はこうなっています。
図5 300Bのグリッド電圧
約バイアスは-78Vです。この図からも分かるようにプラス2.7Vまでかかっていますからグリッド電流も流すことができます。
図6 300Bのグリッド電流(赤、緑) グリッド電圧(青、黄色)
図7 Q1,Q2のドレイン電圧(赤、緑) ドレイン電流(青、黄色)
一応Q1,Q2は定電流ドライブできているようです。
図8 U1,U2の内部抵抗
図9 U3,U4の内部抵抗
図10 アンプの出力インピーダンス
図10より出力インピーダンスは1.7Ωですから、DFは8÷1.7=4.7です。
図11 アンプのゲイン特性
f特は2.65Hz(-3dB)から197KHz(-3dB)です。ゲインは32.5dBもあります。
図12 U3,U4のプレート電圧(U1,U2のカソード電圧)
さて、U1,U2のカソード電圧がこうなっていますのでそれぞれ独立にヒーターを点灯する必要があります。
以上で、全体像が掴めたと思います。
図13 U1,U2のカソードドライブの検討
このとき出力は16.3Wでドライブは、入力インピーダンスは6.4Ωで駆動電力は4.4Wです。
この負荷とロードラインを見てみます。
図14 U1,U2の負荷によるロードライン
【6CB5A】
さて、6CB5Aの登場です。
図15 6CB5Aの検討回路
I3の定電流源をU3,U4のグリッド電圧が16V以下になるよう増やしました。また、6CB5Aの3結はμが低いのでドライブを400mV0-pから430mV0-pに替えました。304mVrmsにてフルパワー16.6Wです。
図16 U1,U2のロードライン
バイアス点はVp=350V、Ip+Isg=63mAです。出力は543V×96mA÷8=6.5Wです。PPなので倍の13Wです。
ドライブの電力は
図17 U3,U4のロードライン
バイアス点はVP=205V,Ip=59mAです。出力は186V×102mA÷8=2.37Wです。PPなので倍の4.74Wです。
よって合計は17.47Wです。
図18 R4(負荷)の電力
約16.6Wです。大体あっています。
図19 U1,U2のグリッド電圧
バイアスは-85V位です。グリッドが+2.1Vまでふれていますのでグリッド電流は流れます。
図20 Q1,Q2 のドレイン電圧(赤、緑) ドレイン電流(青、黄色)
図21 U1,U2のスクリーン損失
スクリーン損失は0.78W,0.8Wで問題ありません。
入力無しのとき、6CB5Aは約22W、そのうちスクリーンは1.2W、U3のプレート損失は11.7W、スクリーン損失0.33W
Q1は62mWです。
U3,U4はPp=10W,Psg=5Wただし、Pp+Psg=13Wで幾分定格オーバーです。6GB3Aくらいに替えるべきかな。Q1もきびしいです。
DUALの2SK389より2SK170のペアにかえると良いかな。
図22 アンプのゲイン特性
図23 アンプの出力インピーダンス
1.7Ωで300Bと同じですね。
図24 6CB5Aの球のインピーダンス
図25 U3,U4の球のインピーダンス
図26 U1,U2のカソード電圧
U1,U2の6CB5Aのカソードには大きな電位差があるのでヒータはべつに点灯する必要があります。
300Bはヒータとカソードが同じなので、ヒータトランスを通して高域がリークしますが、6CB5Aはヒータ・カソード間容量が小さいので問題にならないでしょう。
歪率ですがTHDが、1.15%、高調波歪率は
図27 高調波歪率
図28 負荷変動特性
図29 消費電力変動
ピークはU1,U2のグリッド電流の流れているところに一致していますね。
つづく