40KG6A全段差動プッシュプルアンプ


一度は真空管OTLアンプを作って見たいと挑戦した 40KG6AハイブリッドSEPP OTL DCアンプの音は素晴らしかったのですが、微妙なバランス の上で動作しており真に安心して聞いておれませんでした。特に半導体素子に300V近い電圧が掛っており シャーシ内の温度も相当なもので熱暴走が心配です。これでは小生亡き後に家族が安心して使えないので やがて屑鉄として処分される事でしょう。そんな訳で出力が半分に落ちるのを覚悟して全段差動 プッシュプルアンプに改造する事にしました。40KG6A 4本のヒーター消費電力は変わりませんが、プレート 入力電力を大幅に縮小する事で全体の消費電力を減らしました。

「改造の要点」

1.出力トランスは小型の割には性能が良い春日のKA-5-54Pを使用する。
2.電圧増幅段には比較的高い増幅率ながら出力インピーダンスが低く直線性が良い6DJ8を使う。
3.定電流素子として6DJ8には2SK170BLを、40KG6AにはLM317を使用する。
4.40KG6Aにプレート電圧200V、プレート電流60mA程度の軽い負荷を掛ける事で出力電力5〜6Wを得る。
5.絶縁トランスの1次側、2次側を逆に使用して40KG6AのヒーターとB電源のための最適な電圧を得る。

アンプ正面 アンプ正面です。これで出力6W x 2しか出ないのは正に外道アンプのレベルです。シャーシに穴を開ける のが面倒なので電解コンデンサ用の穴を使いました。4個の大型電解コンデンサ(71V 18000μ)を取り外した 穴に出力トランスと400V 820μを、400V 820μを取り外した跡に6DJ8のソケットを取り付けました。 出力管が前列に、電圧増幅管が後列に配置されるのも異例です。出力管の大きさに比べて出力トランスの 小ささが目立ちます。

マウスを画像に重ねると 画像が拡大 されます。(以下同様)


アンプの内部 アンプの内部です。OTLアンプ時に比べると大変スッキリしています。OTLアンプではスピーカー保護回路と B電源投入のタイマー回路が必要でしたが今回は不要です。出力管のヒーターにシリーズに 接続する抵抗をシャーシ内部に収納しました。後述するように絶縁トランスの使い方を工夫する事で抵抗 の消費電力を25%に減少させた結果です。

電源回路 全段差動プッシュプルアンプに改造するために電源トランスを新規に買う事は出来ません。そこで絶縁 トランスをそのまま使う方法を検討しました。1次と2次を反転させて使い、40KG6Aのヒーター電圧AC80Vと B電源に必要なAC110V程度を発生する回路を模索しました。元々1次コイルは2巻線を並列接続して 使いますが、今回は軽い負荷で使うため1次コイルと2次コイルを逆にしても問題はないと判断しました。 こうする事で40KG6Aのヒーターに掛かる電圧をぴったり80Vにしたかったのですが、結果的に5V分 を抵抗で消費させる事になりました。OTLアンプ時は20Vだったので1/4に低減出来ました。 2次側のもう一方のコイルに発生したAC105Vを倍電圧整流して約260VのB電圧を得ました。

回路図 アンプの回路図です。40KG6Aプッシュプルの最適負荷インピーダンスを知らないので出力トランス は5kΩ p-pとしました。 6DJ8の定電流は選別した2SK170BLで7mAを得ましたが40KG6Aの定電流回路は注意が必要です。 と言うのは、40KG6AのEp-Ip特性を全く確認しないで2本で125mAとしたところ、 LM317の最大印加電圧40Vを超える電圧がかかって2個のLM317が壊れてしまいました。 40KG6Aは200V/60mAではバイアス電圧が60V近くになります。そこで、360Ω 20Wの抵抗を シリーズに接続する事でLM317に掛かる負担を減らしました。

入出力特性 1kHzでのアンプの入出力特性です。出力6Wくらいまでリニアですが歪を容認すれば10W程度まで出せます。 アンプゲインは約10倍、残留雑音は0.6mVです。ON-OFF法で測定した1KHzのダンピングファクターは0.8 しかありませんがNFB量は余り増やしたくないので良しとします。なお、NFB量は約2.5dBです。

100Hz方形波応答 40KG6A全段差動プッシュプルアンプの2Vp-p時の方形波応答波形です。上から100Hz、1kHz、10kHz です。100Hzで僅かなサグと10kHzで僅かなオーバーシュートが見られる以外は問題ない応答波形です。 リンギングも現れてないので周波数特性にも問題はなさそうです。音は正に「全段差動プッシュプルの切れ のある音」でOTLアンプに負けません。改造して正解でした。安心して聞けるだけでなく発熱もOTLアンプ に比べて半減しました。

1kHz方形波応答

10kHz方形波応答



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