6P1Pシングルアンプ・回路設計

6P1Pシングルアンプの回路設計をしてみた。

コンセプトとしては、真空管が3本のシングルステレオなので2段増幅構成とし、初段は双三極管を使用する。那須好男氏は出力段にKNFをかけていたが、私の場合はオーバーオールNFBとする。


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初段はロシアの6N2P-EV(6Н2П-ЕВ)を使う。6N2P-EVの手持ちを調べたら、なぜか10本も出てきたよ。データシートはこちら

電源部はFETによるリプルフィルタとする。電源部の出力インピーダンスはDC~数百KHzまで数Ω以下が期待でき、リプル分も低く抑えられるので6P1Pのスクリーングリッドを+B直結とし、初段のデカップリングも省いてしまう。でも大丈夫かなあ?


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6P1Pの特性データを見るとうねっていたりして気持ちが萎えてしまうが、要はヘンなところを使わなければ良いだろう。えいやっとばかりに動作点を決めて、5KΩのロードラインを引いてみた。

動作点はEb=220V、Ip=40mA、Eg=-12.5V。+Bは出力トランスによる電圧降下を10Vと見積もって、自己バイアスで220+12.5+10=242.5V。電源トランスの電圧はえいやで242.5/1.22≒200V。電流はステレオで95mAくらいか。

調べてみると、春日無線のKmB150Fというのが200VのDC95mAで合致する。ノグチのPMC-100Mでも良いが外形がでかすぎる。

出力を計算してみる。グリッドが0Vから-25Vまで変化すると、IpとEbはそれぞれ75mA~5mA、390V~35Vまで変化する。

出力は
(390-35)*(0.075-0.005)/8=3.1W

これは出力トランスの損失を考慮していないので、実際は2.8W程度になると予想。


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続いて初段6N2Pのロードライン。動作点はEb=133V, Ip=0.85mA, Eg=-1.1Vとしてみた。プレート抵抗は130KΩ、6P1Pのグリッド抵抗を470KΩとすると、交流的には並列となりRL=130K//470K=102KΩとなる。それぞれ130KΩと102KΩのロードラインを引いてある。

利得の計算をしよう。6N2Pのrpはデータシートに記載されていないので、特性図から読み取ると62KΩ。μは100±15であるが、今までの経験により低めになることがわかっているので100-15=85とする。

初段利得は
μ*RL/(RL+rp)=85*102K/(102K+62K)=52.9 ・・・・①

出力トランスを含む出力段の利得の計算。入力25Vp-pは25/(2*√2)=8.84Vrms、出力は8Ω負荷で√(8*3.1)=4.98V、利得は4.98/8.84=0.563倍。トランスの損失を10%とすると、利得は0.563*0.9=0.51倍。・・・②

無帰還での利得は①*②で52.9*0.51=27.0倍(28.6dB)
NFBを8.6dBかけるなら、総合利得は10倍(20dB)となる。


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なんだかんだで回路図は上のようになった。春日無線のKmB150Fで+B電圧がどのくらい出るのかわからないので、ブリッジダイオード直後の抵抗R7かリプルフィルタの抵抗R8で調節する。

リプルフィルタのFETは計算すると1.9Wの発熱があって多めなので、フィルタによる21Vの電圧降下を少なくするかもしれない。その分リプルは増加する。

カップリングコンデンサC2は出力トランスOUT-54B-57のインダクタンスが不明なので適当に0.22μFとしてある。低域のスタガー比が取れなくて周波数特性に盛り上がりができてしまったら、値を変更するつもり。

高域は出力トランスの特性が素直だと予想されるし、6N2Pのほうが高域の落ちが早いだろうからあまり問題視していない。NFB抵抗と並列にコンデンサを抱かせて微分補正する程度で大丈夫だろうと予想。

シングルアンプだから周波数帯域の上下を無理に伸ばさずカマボコ特性にして、ビーム管接続による音を聴いてみようという趣向。でもFETリプルフィルタを使用してビーム管接続にした作例をWebで見ないのは何故だろう?

音質向上を狙って三結にしてみました、という例は良く見るから、ビーム管接続=回路が簡単で出力が取れるが音はいまいちで初心者向き、という図式が出来上がっているのかもしれない。

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この記事へのコメント

せきぐち@舘林
2011年05月24日 22:24
せきぐち@舘林です。
ビーム管+FETリップルフィルタの構成は,6L6G、GD350Bで、実装してます。
ま、私のブログは、たぶんひっかからないんだと思いますです。

おんにょ
2011年05月24日 22:46
せきぐち@舘林さんこんにちは。6L6G、GD350BでGoogleの画像検索かけてみましたが、せきぐちさんのアンプは発見できず。。。降参です。
せきぐち@舘林
2011年05月26日 00:23
私の名前で 検索してみてくださいませ。
おんにょ
2011年05月26日 22:12
せきぐち@舘林さんありがとうございます。見つけました!
ペングゥ
2017年09月24日 00:05
おんにょさん初めまして。
真空管アンプ初心者なのでご教授いただけないでしょうか。
このアンプの6p1pは2つ回路が入っていて見かけを気にしなければ、真空管を1つ減らせますか?
Ps. もし間違っていた申し訳ありません。
ペングゥ
2017年09月24日 00:39
すみません。
別の方から指摘していただいて私の勘違いに気づきました。
おんにょ
2017年09月24日 06:51
ペングゥさんはじめまして。
拙ブログをご覧いただきありがとうございます。
自己解決されたようですが、マイリンク集(右側)にある例えば真空管(Electron tube)規格表データベースで検索してみるとどんな真空管なのかわかりますので、活用されることをお薦めします。
ペングゥ
2017年09月24日 23:29
お返事ありがとうございます。
データベースでデータシートを見てみました。g1が1つしかありませんでした。これを機に真空管の種類を勉強してみることにします。
因みに、R12の代わりに100kΩを入れても問題ないと思いますが、2SK3067の代わりにTK3A60DAを入れても大丈夫ですか。
おんにょ
2017年09月25日 07:24
ペングゥさんおはようございます。
ご質問の件ですが、R12は100KΩで大丈夫です。2SK3067は入手難ですので、秋月で売っている2SK3234をお薦めします。http://65124258.at.webry.info/201606/article_8.html
ペングゥ
2017年09月25日 23:59
おんにょさんこんばんは
ご丁寧にお返事ありがとうございます。
なるほどインピーダンスの問題で2SK3234なのですね。おんにょさんがは現在入手可能な物から実験しているのでとても役立ちます。
あと、せっかくお答えいただいたのですが、私の質問が間違っていて正しくは「R12の抵抗は50kΩや100kΩのボリュームでも大丈夫ですか」でした。申し訳ありませんが、もう一度お答え頂ければ幸いです。
おんにょ
2017年09月26日 06:47
ペングゥさんおはようございます。
R12は50KΩや100KΩのボリュームで大丈夫です。私の場合はDACの出力にボリュームをつけているので固定抵抗になっています。
ペングゥ
2017年09月27日 09:02
おんにょさんおはようございます。
お答えいただきありがとうございます。
今は就活等で忙しいので作成はしばらく後になってしまいますが、チャレンジして見たいと思います。
ありがとうございました。

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