善本さんの単段カスコードアンプの25E5ドライブ6CB5Aアンプ
2009.10.25 Ver.1.001a

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

メインページに戻る