超ユニバーサル準超三結アンプの製作と改造・拡張

Building-expansion-modification of "Super" universal semi-STC amp
2001/06〜2014/08　宇多　弘 UDA Hiroshi
a3univ.jpg a3adpt.jpg

１　いきさつ

● 本アンプは初期には、別項の多極管対象の「多極管ユニバーサル超三結アンプ」（チューブチェッカー式）
　　に対抗して、「三極管ユニバーサル準超三結アンプ」として製作しました。(2001/06)
● その後、水平偏向出力管を含む多極管も吸収、QRP=小電力にも対応しました。 (2002/06)
● 6L6-G 各種, 6CA7/EL34 を吸収して「｛超｝ユニバーサル準超三結アンプ」となりました。(2002/07)
● その後の追加および改造を加え、記述内容を表等にてまとめて整理しました。(〜2007/04)
● 6080/6AS7-G_GA 用に B電源電圧を 200V に下げるスイッチを設けました。(2008/04)
● 双三極管のパラレル接続を削除し、その後の追加分に加え、さらに整理しました。(〜2008/06)
● 41, 42, CZ-504-D を追加しました。　41, 42 は各々 6K6-GT, 6F6-GT 同等です。 　　
　　CZ-504-D のみヒーター電圧ドロッパを通し約 5.5V に落とします。(2008/10)　
● 6BM8（五極部のみ）を加え、6G-A4 はペア・アダプタ着装としました。(2009/07)
● シャーシ更新にともない 6AU5-GT, 6AV5-GA 専用ソケット追加などの改造を加えました。(2009/07)
● CV450 は調査の結果、特定のソケット・アダプタおよび指定の電圧設定を要するため、
　　本アンプでの挿し換え運用条件を更新しました。(2010/05)
● 6CK4, 6S4-A, 6EW7(2) を追加 6BK5, 6BQ5/7189-A, CV450 を外しました。(2014/06)
● 6CD6-GA, 6CL5 の運用条件を規格表に準じて変更・訂正しました。(2014/08)
● 6W6-GT, 6Y6-G_GT の運用条件を追加しました。(2014/08)

　以下は拡張・変更の経過詳細です。

1.1　三極管が対象の初期型
　キッカケは、P-G NFB 併用カソードフォロワ・ドライブ回路による UX2A3, UX45 および 300B 準超三結アンプを完成したことでした。
　次に 5998(-A) の準超三結アンプ化を計画し、同一ソケット接続 {8BD} となっている 6BL7-GT, 6BX7-GT, 6SN7-GT の双三極管グループのユニバーサル型に拡張しました。
　また 6R-A8, 12B4-A 等の単 MT 管は、写真に示した MT ソケット二個および US プラグによる「双三極管対応アダプタ＝ペアソケット・アダプタ」にて挿し換えを可能にしました。(2001/06)

1.2　多極管を加えた拡張型〜現状
　初期の三極管限定に飽き足らず、両サイドのソケットを活かして多極管を含む｛超｝ユニバーサル準超三結アンプに拡張・整備しました。　その経過を下記表に示します。(〜2009/07)　

項番
年月
対象管種 (赤字は三極管)
併用アダプタ等
関連の改造
12001/065998/5998-A, 6BL7-GT,
6BX7-GT, 6SN7-GT		同一ソケットRk 切り替え方式
26AH4-GT両サイドにソケット追加
36R-A8, 12B4-A各専用ペア・アダプタ
42001/076EM7(2), 6G-A4各専用ペア・アダプタRk 追加
52001/096AH4-GT専用ペア・アダプタに変更
66V6G_GT, 6G-A4,
6L6-G/-GT/-GB/-GC		両サイド・ソケット利用可多極管対応の改造
72001/105687/7044, 12BH7-A各専用アダプタ追加
82001/11上記の各ﾊﾟﾗ専用ペア・アダプタ追加
92001/126350専用アダプタ追加
102002/02OPT プラグイン交換機能
112002/0612AU7/5814/596312BH7-A ｱﾀﾞﾌﾟﾀ兼用
126BK5, 6BQ5/7189-A専用アダプタ追加
13水平偏向出力管類ﾌﾟﾚｰﾄ･ｷｬｯﾌﾟ着脱端子SG 電圧調整用
ﾌﾞﾘｰﾀﾞ･ﾄﾞﾛｯﾊﾟ切り替え SW
142002/076DQ6-A/-B,
6G-B3, -B3A, -B6, -B7		6AU5-GT, 6AV5-GA
は専用アダプタ追加
156CA7/EL346G-A4 切り替えピン#1 SWSG 電圧調整切 SW 連動
162002/09P-G NFB 併用 ｶｿﾌｫﾛ･ﾄﾞﾗｲﾌﾞ/R 分圧 P-G NFB 選択 SW
172002/126CL5, 6JS6-C, EL509専用アダプタ追加
186146x/S2001 および上記ｿｹｯﾄ･ｱﾀﾞﾌﾟﾀ＋ﾌﾟﾚｰﾄ･ｷｬｯﾌﾟ常時固定着装モジュール化
197233専用アダプタ追加
202003/04水平偏向出力管すべて専用アダプタ着装に変更#3 ピン内部接続 (IC) の
区分廃止のため[注1]
212004/0712E1, 6CU6
22ﾌﾟﾗｸﾞｲﾝ式 OPT の廃止
232005/046CD6-GA6CL5 アダプタ流用
242006/086AQ8, 6CG7専用アダプタ追加
2512AT7/596512BH7A ｱﾀﾞﾌﾟﾀ兼用
262007/02抵抗分圧 P-G NFB 廃止
272007/066CM5/EL36(記載漏れ追加)
282008/046080/6AS7-G_GA(200V 運転)
292008/066CS7(2)専用アダプタ追加
302008/1041, 42, CZ-504-D兼用アダプタ、CZ-504-D は1Ω-ﾋｰﾀｰ ﾄﾞﾛｯﾊﾟSW 挿入
312009/076BM8(p)専用アダプタ追加
326G-A4専用ペア・アダプタに戻し
336AU5-GT, 6AV5-GAシャーシ更新にて専用ソケット追加装備
342010/05CV450専用ソケット・アダプタ整備および Rk/Esg 条件変更
352014/066CK4, 6S4-A, 6EW7(2)専用ペア・アダプタ追加
362014/086CD6-GA, 6CL5(200V 運転)
372014/086W6-GT, 6Y6-G_GT(200V 運転)

1.3　[注1] 一部水平偏向出力管の #1/#3 ピン
　#1/#3 ピンには内部接続があります。　初期には気がつかず 6V6-GT, 6L6-GB などの <7AC/7S> 口金接続) 系および 6BQ6, 6DQ6-A/B の <6AM> 口金接続とは、プレート・キャップを除き挿し換え互換と思い込んで、支障なく運用していました。
　ところが国産系の GT タイプ水平偏向出力管を数種入手した際に、#1/#3 ピンの内部接続 (IC) 管種があり、挿し換え互換性を妨げました。　

　◇接続あり：6CM5/EL36, 25E5, 50E5(8GT 口金、#1#3 接続あり) 、
　　　　　　　国産系の 6G-B3, 6G-B3A, 6G-B6 および同12V 管など異ヒーター電圧系。
　◇接続なし：6BQ6, 6DQ6-A/B(6AM 口金#3 接続あり) 、
　　　　　　　6G-B7, 6G-B9 および異ヒーター電圧系は #3 の足もなくセーフですが区別しません。

　そこで <6AM/8GT> 口金の水平偏向出力管はすべて区別せず、専用プレート・キャップ付きソケットアダプタに着装したモジュール状態による挿し換え方式に統一しました。　この措置は別項に記した「多極管ユニバーサル超三結アンプ」（別名チューブチェッカー・アンプ）にも適用しました。
　上記以外の、一種類しかなく他と共用できない管種群については、その管種専用のプレート・キャップ付きソケットアダプタを適用しました。　この措置にてシャーシ上からプレート・キャップ端子が除去され、挿し換え操作時の安全性が向上しました。(2002/12)

1.4　CV450 専用のアダプタ
　CV450 の口金接続を調べたら、 <6AM/8GT> 口金の水平偏向出力管とは異なり、サプレッサーグリッド=G3 がピン #1 に引き出されています。　おそらく 6CA7/EL34 等と同様にグリッド接地回路での動作等を考慮して、管内で G3=K 接続せずに外部に引き出したものでしょう。　トップ・プレート管でのこのタイプの口金接続は米国製真空管には見当たりませんでした。　そこで CV450 専用のプレート・キャップ付きのソケット・アダプタを準備しました。(2010/05)

２　回路など

2.1　操作に関する制限事項と手直し
　挿し換え方法の原則として下記を条件としました。
　　(1) シャーシ上の真ん中のソケット・・・双三極管グループ、および両サイドの球とは同時に挿さない
　　(2) 個別の球ごとにカソード抵抗 Rk、スクリーン・グリッド電圧 Esg の切り替え操作を厳守する

　上記の制限事項は、別項に記述の「多極管ユニバーサル超三結アンプ」でも類似です。(2001/06)　
　シャーシ中央に配置した双三極管のソケット接続 <8BD> および両側二組の多極管のソケット接続 <7AC/8EP, 6CK> とは単純に P/G/K 配線を並列接続としました。(2009/07)

2.2　初段とカソフォロ・ドライバ段
　初段と P-G NFB 併用カソードフォロワ・ドライブを一本の球で賄え、入手が容易な 6BL8 を採用しました。　三極部のカソードフォロワ負荷は抵抗に加えて 2SK163 の source/gate を接続してダイオードとした定電流素子を加えてインピーダンスを高くしました。(2001/06)

2.3　トータル・ゲイン他
　初段は出力電圧振幅は十分ながら、ゲイン不足になりがちな双三極管による SRPP とせず、少々深い P-K NFB を掛けてもゲインが確保できる電圧増幅五極管 6BL8(p) でカバーしました。(2001/06)　
　6BL8 のまま、実験的に超三結 V1 C/R 結合回路に変更し、また抵抗分圧型 P-G NFB に切り替えみても、ゲイン不足は殆どありませんでした。(2003/07)　いずれの回路も特段の特徴がなく、初期構成の P-G NFB 併用カソードフォロワ・ドライブの準超三結アンプに戻しました。(2005/04)

2.4　終段の自己バイアス抵抗
　全対象球の自己バイアス用カソード抵抗をスイッチ切り替え方式としました。(2001/09)
　その設定経過を下記表に示します。(最新 2009/07)　

グループ
管種
出典
Ep(V)
Ip(mA)
Eg(1)V
Rk(Ω)
双三極管グループ 6BL7GT 規格表 250 40 -9 225
6BX7-GT 規格表 250 40 390
6SN7-GT/6CG7 規格表 250 9 -8 900
5998/5998-A 実動作より 250 43 -43 1,000
5687/7044 規格表 250 12 -12.5 1,000
12BH7-A 規格表 250 11.5 -10.5 1,000
6350 上記による 1,000
12AU7/5814/5963 規格表 250 10.5 -8.5V 1,000
12AT7/(5965) 規格表 250 10 -2V 200
6AQ8 規格表 250 10 -2.3V 230
6080/6AS7-G_GA 実動作より 140 60 -60V 1,000
単三極管グループ 6AH4GT 規格表 250 30 -23 770
6EM7(2) 規格表 250 50 -20 400
6EW7(2) 実動作より 200 36 -32 900
6G-A4 規格表 250 40 -18.5 460
6R-A8 規格表 250 54 - 350
12B4A 実動作より 250 22 -22 1,000
7233 実動作より 200 40 -40 1,000
6CS7(2) 規格表 250 19 -10.5 553
6CK4 規格表 250 40 -28 700
6S4-A 実動作より 250 22 -8 350
多極管グループ
管種
出典
Ip(mA)
Isg(mA)
Eg(1)V
Rk(Ω)
Ep=250V, Esg=250V 6BK5 規格表 35 3.5 -5.0 130
6BQ5/7189-A 規格表 48 5.5 135
42/6F6-G_GT 規格表 34 6.5 16.5 410
41/6K6-GT/6AR5 規格表 32 5.5 -18 480
6V6-G_GT/6AQ5 規格表 45 4.5 -12.5 250
Ep=200V, Esg=200V 6BM8(p) 規格表 35 7.0 -16 380
Ep=200V, Esg=125V 6W6-GT 規格表 46 2.2 -8.7 180
Ep=200V, Esg=135V 6Y6-G_GT 規格表 61 2.2 -14 222
（軽動作） 6L6-G_-GT_-GB_-GC 規格表 72 5.0 -14 250
（軽動作） 6CA7/EL34 規格表 100 15 -13.5 250
Ep=250V, Esg=200V CZ-504-D 規格表 40 7.5 -13.5 280
Ep=300V, Esg=300V CV450 規格表 64 18 120
水平偏向出力管 (1) 6BQ6 族 Eg2=120V 350
水平偏向出力管 (2) 中形管 Ep=175V Eg2=175V 400
水平偏向出力管 (3) 大形管 Eg2=120V 400

　ただし上記表中の 水平偏向出力管 (1)~(3) は下記です。
● 6BQ6 族：6AU5-GT, 6AV5-GA, 6BQ6-GTB, 6CM5/EL36, 6CU6, 6G-B3(A), 6G-B6, 6G-B7
● 中形管　：6CD6-GA, 6CL5 (2014/08 変更)
● 大形管　：6JS6-C, EL509, 12E1, 6146/S2001

2.4.1　三極管・多極管の一部に関する自己バイアス用抵抗値へのコメント
● 5998/5998A に関して実績値の「Rk が始めにありき」、少々の電圧オーバー (Ebb=310V) も考慮して Rk=1kΩとしました。(2001/06)
● 規格表では 6EM7(2) の Pp=10W、同表動作例では 250V x 50mA = 12.5W と不一致、過去のシングル動作例から Rk=1kΩを遵守。(2001/06)
● 7233 は約 800Ωが適正なるも、1kΩポジションで代用。　また Ebb=240V 程度に抑えてPp=8W を遵守。(2003/08)
● 6080 は 1kΩポジション、Ebb=200V Eb=140V/Ib=60mA にて実用可能。(2008/04)
● CZ-504-D の自己バイアス抵抗は約 280Ωが適正、355Ωポジションで代用。 (2008/10)　　
● 6CK4, 6CS7(2) は 730Ω、6AH4GT は若干オーバー。(2014/06)
● 6W6-GT, 6Y6-G/GT の自己バイアス抵抗は 250Ωとして Ebb=200V 環境の水平偏向出力管として運用が可能です。 (2014/08)
● 6BL7-GT, 6BX7-GT ともに 2ユニットを動作させる場合は合計にて Pp=12W に抑えるため、自己バイアス抵抗値を大きくとります。(2014/08)

2.4.2　水平偏向出力管等へのコメント
　各々の規格ではかなりの開きがあるも、ドロッパ・ブリーダにて Esg をある程度まで落とせば大体オトナシク動作することを 6JS6-C/EL509 の準超三結アンプにて確認すみです。　本アンプではやや無理を承知で Esg=120V 一本に設定するも、自己バイアスによる調整機能が発揮され、どれもが一応正常に動作しました。(2002/06)
● 6146/S2001 は 6CU6 級の扱い。 (2003/04)
● 6CM5/EL36 (記載漏れ追加) も同様に 6CU6 級の扱い。 (2007/06)
● 6CD6-GA, 6CL5 は Ep=Esg=175V に変更、Ebb=200V にて多極管グループ扱い。 (2014/08)

本アンプに適用可能な
水平偏向出力管および類似管等		 直接挿し換え可能 (7AC)
　6W6-GT, 6Y6G_GT
専用ソケット・ポジション挿し換え (6CK)
　6AU5-GT, 6AV5-GA
共通のプレートキャップ付きソケットアダプタ併用による (6AM/8GT)
　6BQ6-GTB, 6CM5/EL36, 6CU6, 6DQ6-A/-B, 6G-B3/-B6/-B7, 12E1
各管種個別プレートキャップ付きソケットアダプタ固定マウントによる
　6JS6-C, 6146/6146B/S2001, EL509, 6CD6-GA/6CL5

2.5　本アンプ対象外の管種
　下記各管種については個別の Ebb/Esg 設定を要するか、または個別ソケット・アダプタが必要となり、マイナーグループとして本アンプの対象管種から除外しました。　ただし動作条件を調整・設定すれば、一応は稼動可能です。(2009/09)
　　(1) やや高い Esg の映像増幅管系 6197/6CL6/6AG7_GT, 12BY7A (個別アダプタ要)
　　(2) Ep よりやや低い Esg のオーディオ管 6DS5 （6AR5 アダプタ利用可）
　　(3) 低B 電圧動作の 6CW5 （6BQ5 アダプタ利用可）
　　(4) 自己バイアス抵抗の少ない 6BK5, 6BQ5/7189A, CV450

2.6　出力トランス、電源回路
　インピーダンス・マッチングは挿す球に合わせて 4Ω、8Ωのタップを選択しました。　三極管は融通が利き、負荷線が立っても寝ても何とか聴けます。 OPT-10S としました。(2014/06)
　外部電源装置から、B 電源は 200V-250V-300V/300mA、ヒーター電源は 6.3V2.5Ax2, 12.6V1.2A を供給しています。(2007/02)　

2.7　回路図
　準超三結回路によるアンプ本体の回路図を下記に示します。(2014/06)

a3usch4.gif

2.8　操作手順と参照表
　出力管の種類指定スイッチ操作、アンプ本体に挿入すべきソケットの位置、および各管種のソケット挿入または併用アダプタの一覧表、ならびに各管種に指定の自己バイアス抵抗スイッチ選択方法を、下記表に整理しました。(2014/06)

Socket adaptor selection
Kind of tubes
Adaptable tubes
To be
inserted
Mode
SW*
Socket adaptor
to be mounted
GT dual triodes5998/5998A,
6080/6AS7G_GA (200V op.),
6BL7GT, 6BX7GT, 6SN7GT		Center-NONE (8BD)
MT dual triodes12BH7-A/12AU7/5814/
5963/12AT7/5965		 Center-(9A) to (8BD)
5687/7044 Center-(9H) to (8BD)
6350 Center-(9CZ) to (8BD)
6AQ8/6CG7 Center-(9AJ) to (8BD)
MT single triode6R-A8, 12B4-A, 7233,
6CS7(2), 6EW7(2), 6S4-A		Center-Tube specified
to (8BD)
GT single triode6AH4-GT, 6EM7(2),
6G-A4, 6CK4		 Center-Tube specified
to (8BD)
Audio pen/beam 41, 42, CZ-504-D (Eh=5.5V SW)Both sideA (6B) to (7AC)
6K6-GT, 6F6-G_GT, 6V6-G_GT,
6L6-Gx**, EL34/6CA7, EL33		 Both sideANONE (7AC/8EP)
6AQ5, 6AR5 Both sideA(6CC/7BZ) to (7AC)
6BM8(p) Both sideA(9EX) to (7AC)
TV sweeper beam6AU5-GT, 6AV5-GA Both sideH(6CK) to (7AC)
(Exception)6W6-GT (200V op.) Both sideHNONE (7AC/8EP)
(Exception)6Y6-G_GT (200V op.) Both sideHNONE (7AC/8EP)
& with plate-cap6CU6, 6DQ6-B etc. group ***Both sideH(6AM/8GT) to (7AC)
& with plate-cap6CD6-GA, 6CL5 (200V op.) Both sideATube specified to (7AC)
& with plate-cap6146-x, 6JS6-C, EL509 **** Both sideHTube specified to (7AC)

*Remarks(1): Toggle switchs for L/R chan. placed on front end of the chasis.
====== A= Audio tubes/ inside position,
====== H= Horizontal sweeper tubes/ outside position

**Remarks(2): 6L6-Gx means 6L6-G_-GT_-GB_-GC, 5881, 6550(A), KT66/KT88 also.

***Remarks(3): Some tube like 6CM5/6G-B3 etc. has IC=inter connection on pin#3,
====== all of this type of tubes are applied this adaptor. "p-cap" =Top plate cap.

****Remarks(4): With tube specified socket adaptor with top plate-cap for each tube. 6146-x means 6146/6146-B/S2001.

Remarks(5): 6BK5(9BQ), 6BQ5/7189-A(9CV), CV450(Tube specified with p-cap)
====== Low cathode bias resistor groupe are removed.

Cathode bias resistor (Rk) selection
Switch
position
Value of Rk
Adaptable tubes
(Red means triodes)
1
 248Ω6AQ8, 12AT7/5965,
6V6-G_GT/6AQ5, 6L6-Gx*, 6CA7/EL34, EL33
6W6-GT, 6Y6-G_GT (200V op.)
2
 355Ω6R-A8, 6S4-A, CZ-504-D,
Most TV beam tubes** --- Check Ek
3
 394Ω42/6F6-G_GT, 6BM8 (p-unit, 200V op.),
Most TV beam tubes** --- Check Ek
4
 494Ω41/6K6-GT/6AR5, 6BL7-GT, 6G-A4
5
 730Ω6AH4-GT, 6BX7-GT, 6CK4, 6CS7(2)
6
 1kΩ5998/5998-A, 6080/6AS7-G_GA(200V op.), 6SN7-GT,
12B4-A, 7233, 6EM7(2), 6EW7(2)
12BH7-A/12AU7/5814/5963, 6CG7/6FQ7, 6350, 5687/7044
*Remarks1：6L6-Gx = 6L6-G_-GT_-GB_-GC, 5881, 6550(A), KT66/KT88 also
**Remarks2：6AV5-GA, 6AU5-GT, 6BQ6-GTB, 6CM5/EL36, 6CU6, 6DQ6-A/-B,
============ 6G-B3/-B6/-B7, 12E1, 6146-x/S2001, 6JS6-C, EL509 and so on...
============ 6W6-GT, 6Y6-G_GT, 6CD6-GA, 6CL5, (200V op.)

３　ユニバーサル・アンプの成長と変質

　各種三極管対応が目的だった本アンプは、各種の多極管を吸収し、さらにミニチュア双三極管単管ステレオ QRP (=小電力) アンプ用法も吸収して、広範な用途目的に対応する真の「｛超｝ユニバーサル・アンプ」に成長しました。(2002/06)　
　通常は 6SN7-GT/ 5963 単管ステレオによる深夜/BGM 用 QRP アンプとして活躍しています。(2008/06)
　最早アンプというよりは、変質して「汎用出力管等の（実稼動環境を想定した）動作試験装置」が実態です。(2008/10)　

改訂記録
2001/06：初版
2002/06：MT 双三極管、水平偏向出力管類を追加
2002/09：準超三結回路/抵抗分圧式 P-G NFB 回路の選択スイッチ追加
2002/12：一部管種のソケット・アダプタ＋プレート・キャップによるモジュール化
2003/04：水平偏向出力管全てアダプタ着装モジュール化
2005/04：抵抗分圧による P-G NFB 回路の廃止、文章整理および大幅改訂
2006/08：6AQ8/6CG7, 12AT7/5965 の追加
2007/04：一部文章の表化など整理
2007/06：6CM5/EL36 記載漏れ追加
2008/04：6080/6AS7-G_GA 追加, 双三極管パラレル接続を削除
2008/06：6CS7(2) 追加, 一部文章整理
2008/10：41, 42, CZ-504-D を追加, 一部文章整理
2009/07：6BM8 追加、6AU5-GT, 6AV5-GA 専用ソケット追加、6G-A4 ペア・アダプタ化
2010/05：CV450 の稼働環境を整備
2014/06：6CK4, 6S4-A, 6EW7(2) 追加、6BK5, 6BQ5/7189-A, CV450 を対象外に
2014/08：6CD6-GA, 6CL5 運用条件の変更、6W6-GT, 6Y6-G_GT 運用追加
以上