管球アンプ製作記

負帰還用の抵抗値を計算した。

負帰還量を9dBとすると、

　1+Aβ=2.8

　Aは、63（倍）なので　β=1.8/63

　β=Rk/(Rk+Rf)　で初段のカソード抵抗は1ｋΩなので、

　Rf=63/1.8-1=34ｋΩ　となる。

同様に、負帰還量が6dBなら、負帰還抵抗は62ｋΩになる。
とりあえず、50ｋΩ前後の固定抵抗を数種類購入しておいて調整できそうだが、
100kΩの可変抵抗器で調整しながら最適値を探すのが実用的だろう。  

まだ、回路図が最後まで出来ていないので、ゲインを計算して妥当性を考えてみた。

入力１Ｖで最大出力になるにはどのくらいゲインが必要かを計算する。
最大出力を14W程度とすると、16Ωでの電圧は約15Vになるので、15倍（23.5ｄB）必要になる。

一方、各ステージでの増幅率を30倍、6倍、0.３５倍とするとトータルで63倍（36ｄB）になる。
したがって、差し引き12.5ｄB負帰還に回してもよいことになる。
実際は6～9ｄBの負帰還を予定しているので、入力感度は0.5V程度になりそうでちょうどよいのではないだろうか。
これからすると無帰還アンプにするなら、初段は12AU7にして、増幅率10倍でOKになる。

  

カップリングコンデンサーはＷＩＭＡの0.68μFを購入したのだが、よく計算してみるとちょっと合わない。大失敗状態。しっかり回路が決まってから買わないと…。

出力トランスのインダクタンスがカタログ上最大60Hとなっていて、計算式を省くがここでのカットオフ周波数は、約3Hzになる。インダクタンスの最小値が公表されていないので半分の30Hと仮定するとこのときのカットオフが約6Hzになる。

一方、カップリングコンデンサーが0.68μFだとグリッドリークが50ｋΩの場合カットオフが約4.5Hzで
完全にかぶってしまう。そこでカップリングコンデンサーは0.33μFか0.22μFとして改めて調達することにした。0.33μFと50ｋΩでカットオフは約9Hzになる。3Hzより下げることも考えられるが、コンデンサーの容量は1.5μFは欲しいので、価格や大きさで折り合わない。
0.33μFか0.22μFだと値段的にも安くなるので、話題？のミュージジキャップもありかなと思うのだが…悩みは尽きない。  

ドライバー（位相反転段）はカソード結合型である。

電源電圧を400Vとすると、前段の直結部分が100Vなので、実質300Vをドライバーにかけることが出来る。

２A3のグリッド抵抗は固定バイアス時50kΩ以下にしなければならないので４７kΩに決める。ドライバーの負荷抵抗はこの1/2程度が定石なので22kΩに決めて１２AU７の静特性図に負荷線を引く。するとバイアスは8Vで電流は5mA程度がバランスのとれたところなのでこの値を動作点に決めた。

ドライバーの下側の補正抵抗は、m=(rp+Rl)/(1+μ)・Rk　から計算するとだいたい2.5kΩになる。

カソード抵抗には電流が10mA流れて電圧は約１１０V(100V+8V)なので、11ｋΩになる。

以上で回路定数は決定したが、実装後必要なら調整しようと思う。  

12AT7の静特性図とにらめっこをします。

まずプレート電圧を100Vとして2mA程度電流を流すとするとバイアス電圧は1.3V程度になります。
2mAで1.3Vなので、カソード抵抗は1.3V/2mA=650ΩでOKです。
しかし、もう少しバイアスを深くしたいので、1.5Vとすると電流は1.5mA位になります。
このときカソード抵抗は1.5V/1.5mA=1kΩになります。
12AT7を使ったCR型SRPPイコライザーアンプのカソード抵抗は1kΩ前後になっているのをよく見かけますが妥当な所だと思います。
とりあえずこれで決定にします。

SRPPなので、２ユニット分のプレート電圧は200Vです。
後は実装して調整の必要があれば調整することとします。
  

今日、電源トランスを注文した。納期は１０日ほどだそうだ。送料含めて１４１５０円だった。

設計の注意点として電源トランスがやや小さいためなるべく省エネを考えたい。
当初、6DJ8-6FQ7で考えていたが、12AT7-12AU7に決めた。このラインナップだとヒーターだけで、約5W少なくなる。プレート電流も少なくなるので全体で10W弱は節約出来ると思う。また、全てフィルムコンデンサーを使用する予定なので電流が少ないと電源のデカップリング抵抗を大きくできるメリットもある。

B電圧は十分にあるのでドライブ不足は心配ないだろう。
各段の動作点をのんびりと作図しながら求めていきたい。  

２Ａ３プッシュプル、固定バイアス、出力15W程度で回路を考えてみた。
参考文献は森川忠勇著の「オーディオ真空管アンプ製作テクニック」、上杉佳朗著の「上杉佳朗設計/製作アンプ集」等数冊で、ネット上には残念ながら参考になる作例があまりない。（極端に凝った物とか、設計のコンセプトがかなり古かったりする）

初段は６DJ8か１２AU7のSRPP、位相反転段はカソード結合型回路に６ＦＱ７か１２ＡＵ７というラインナップで出力段は固定バイアス。
負帰還も多少かける予定で、ゲインを計算して使用する真空管をきめようと思う。

電源は、ダイオード整流にＦＥＴによるリップルフィルターを使いシャーシーの地盤沈下の原因の一つであるチョークコイルを省こうと考えている。

今回は、電解コンデンサーを一個も使わないオールフィルムコンデンサーで音作りをしようと思う。
ＡＥＳにはsolenのフィルムコンデンサーを１０数個注文してある。