三極管 P/G NFB SRPP ドライブ・アンプ

1999/11　宇多　弘
　三極出力管の超三極管接続アンプの試験過程にて、P/G NFB を併用した SRPP ドライブ・C/R 結合アンプを、1626, 2A3, 6EM7, CV18パラ の各シングル四例について試作しました。
　その後の調査分析により、これらのアンプは厳密には超三極管接続アンプに属さないため、参考資料として簡単な説明のみを残して、まとめて整理することにしました。
　なお回路図は上記各アンプ共通であるため、以下に示します。

srppdrs.gif

三極管 P/G NFB SRPP ドライブ・アンプ共通回路図

1　1626 アンプ

1.1　規格諸元(1997/08)

　勤めの帰途に秋葉原に寄り、1626 (VT-137) を４本購入しました。
　手元の古い資料では、下記の項目しか記載されていませんでした。
●形式　　：傍熱三極管 (球のサイズ：ST38)
●口金接続：6Q(6J5 と同じ接続、US)
●Eh/Ih　 ：12.6V 0.25A
●用途　　：C 級発振または増幅
●動作例　：Ep=250V, Eg=-70V, Ip=25mA

1.2　規格の推定と分析

　Ep/Ip の様子からすると、Pp は精々 7W 止りと推定しました。(1999/07 に 5W であることが判明しました。)
●電極構造：グリッドの間隔が 0.8mm 程度とかなり広い。バイアスを -70Vと深くしないと Ip が抑えられないのかもしれない。プレートは 長方形、黒鉛仕上げ。
●ヒーター電力が3.1W と少なく、最大カソード電流 (Ik max) が少ないものと思われる。
●μ (増幅率) は4 程度と仮定してみる。これ以上低いと使いにくい。
●Rp (内部抵抗) は 2〜3kΩと推定される。
●Gm (相互コンダクタンス) は逆算して 1300〜2000μモー(mho)と推定される。
　A1 シングルで鳴らす場合、出力は精々 1.5W 程度かと思われる。

1.3　実装計画

　課題はドライバー段の選択、および出力段の動作点の設定にあると考えられます。
　70V のバイアスということは、ドライブ電圧は、Peak to peak で100V が必要ということで、これを得るためには、ドライブ方式をしっかり選択する必要があります。 2SK30A の出力を直接カソードへ入力した 12AU7 のGG を初段とするSRPP のC/R 結合ならば充分ドライブできると予想しました。

1.4　動作試験結果 (1998/05〜1999/08)

　動作電圧等の測定結果は Ebb=300V,Ek=48V　従って Ep=:250V,Ip=17mA であり、Pp=5W の規格内でした。
　試聴の感想では1626 アンプの音質は、細く神経質だが、透明でもあります。
 

2　2A3 アンプ

2.1　アンプの構成(1998/05)

　SRPP の C/R 結合 P/G NFB による CV18 アンプの成功に触発されて、同様な 2A3 のアンプを整備しました。
　初段 SRPP の部分は例の 2SK30A-Y の ドレーンを 12AU7 のGG アンプのカソードに入力した初段に12AU7/12BH7A のカソードフォロワを次段としてカスコード接続したものを、CV18 単管 s の時から一貫して使い回してきたものです。（6080 とドライブトランスを外した時点から、余った初段の12AU7/2 を二極管接続にして直列に挿入し、直線性改善素子としました。）

2.2　電源と終段

　適当な電源トランスがなかったので、年代もののトリオ(現在の kenwood) の送信機 TX88DS の パワートランス (T01170A) 6.3V 3Ax2, 167V 550mA という時代物を起用しまし、2.5V3A 二系統のとれるヒータートランスとして東栄変成器の J63WN を起用しました。
　T01170A の B 巻線 AC167 V はまともに全波倍圧整流するとDC400V 近くになり高すぎなので、半波倍圧整流として開放にて320V を得ることができました。　電圧の調整はリップルフィルタ用の抵抗値を100Ω/100Ωにて適正値まで落し、二段πによる半波倍圧整流のリップルハム対策として約 800 μF を投入しました。
　B 電源が直接起動してしまう、一斉パワーオンをすると 2A3 の管内にて変な発光を起こすので、Time Delay Relay を入れました。
　終段 2A3 のグリッドリークを 330kΩ としていたのですが、少し暴れ気味なので 30kΩとして落ち着かせました。

2.3　動作試験と感想 (1998/05)・調整(1998/06)

　2A3 SRPP ドライブアンプは、CV18 パラ s のSRPP ドライブアンプには出力と迫力において劣り、低音がモワッとしています。　パワーの差はともかく、低音の差はμの違いらしく CV18 はμ=7,　2A3 はμ=4.2 で、2A3 では前段 SRPP への帰還量が少ないことかと思います。
　取り敢えず低音の締まりを得るため、CNF を試みました。　その効果は予想以上でした。
 

3　6EM7 アンプ

3.1　経過 (1999/01)

　SRPP ドライブ 6EM7 アンプは、すでに試作済みの、出力が少なくて不満な1626 を 6EM7 に置き換えただけの工作によるものです。　とにかく、バイアス電圧が 40V だから、ドライブは peak to peak で 60V 近く要求するので、1626 アンプの前段をそっくり残して単にパワー段だけを入れ替えたものです。
　1626 では内部抵抗が高いためか、低音が締まらずカソードNF で抑えたのですが、6EM7の(2) 三極部 ならば 750Ωと 2A3 よりも低く、μが少し高いのでカソードNF は不要ではないかと考えました。
　6EM7 ならば 250V 40mA のプレート入力で Pp=10W の目一杯ですが、出力 2.5W は引き出せると想定しました。　結局、回路図のように前段に「強力SRPP」を使用した全く標準的な回路となりました。
　恐らく 5998/5998A では全く同じ回路が適用出来るでしょう。但し 6EM7 よりももう少しプレート入力を入れる余力があります。
　全く予想通り、多極管の超三アンプに比べると低音が緩いけれど、12B4A 超三V1アンプ、1626, 2A3 の各 P/G NFB 併用 SRPP ドライブアンプよりはシッカリした低音になりました。

3.2　改善余地

　もっと低音を締め上げるならば、強力 SRPP のカソードフォロワ段（電圧帰還管としても動作しているはず）にμが低いものを宛ててP/G NFB の量を増やしたいところですが、プレート電流が少なくてμの低い三極管は見当たりません。
　そこで 1626 または 12B4A 等を併用することになりますが、そうなると初段には 20mA 程度のプレート電流が流せる、12BY7A または 6CL6等の出力管との組み合わせによる「パワーSRPP」とせざるを得なくなります。
　しかし、それだけでもスピーカが鳴る規模になるので、グリッド電流が大量に流れるCV18 ではともかく、流れない一般の出力管ならば明らかに過剰仕様です。
　そこで、パワーSRPP にはせずとも、終段のプレートから初段のカソードに別途に PK 帰還を差動回路にて加える等の工夫余地があると考えています。　現状では使用していない12AX7 に似ている 6EM7 (1) 三極部を、その P/K NFB 回路に利用してトライする予定です。　→｛実は SRPP ドライブ CV18 パラシングルに化けてしまい実験せずじまいでした。(1999/04)

4　CV18 パラレルアンプ

　(1999/04) に試作したものです。　回路図は前掲の通りです。　cv18-1.htm CV18 各種アンプの項をご参照下さい。

以上