まず本アンプの全回路図を下記に掲載いたします。本回路図は完全版ではありません。今後、製作が進むにつれて改良される事があります。
音量調節用の100KA型ボリュームの後に20KΩと100pFで構成するハイカットフィルタを設けています。最近は電波障害が多いのと、高域雑音を含むソースが多い為の対策です。 FETによるDS分割位相反転回路には2SK170を用います。利得はほぼ1で、2SK170のドレイン側とソース側に互いに反転した信号が得られます。動作電流値は1.6mAですのでIDSSが4mA程度の2SK170-GRランクが適します。
6SC7による差動電圧増幅段です、動作電流はカソードに繋がれた定電流ダイオードにより決まり2ユニット分で2mA、各ユニットでは1mAです。プレート電圧の割にプレート電流が少ない偏った動作点を選択しています。
回路図上側が反転入力側、下側が非反転入力側です。差動電圧増幅段の入力インピーダンスは反転、非反転側とも約20KΩとなります。反転入力(上側)では負帰還の作用で6SC7のグリッド(3ピン)が仮想的なグランドとなりますので、ほぼR105の値が入力インピーダンスとなります。非反転入力(下側)ではR107とR108の直列値が入力インピーダンスとなります。
6CK4によるA級プッシュプル出力段です。カソードのバイアス電圧が25V〜30V程度となりますので、動作点は下表となります。
プレート電圧 | 250V |
プレート電流(1本分) | 42mA |
プレート損失(1本分) | 10.5W |
負荷 | PP間6.6KΩ、1本分は3.3KΩ |
各6CK4のカソードにはLM317T電源ICによる定電流回路が繋がれます。LM317Tの電流値を42mAとするR115、R117の値は下式で求められます。
R = 1.25V / 0.042A = 29Ω
29Ωという規格はないので30Ωとします。
6CK4のグリッドに繋がれているR113,R114の1KΩは発振防止用です。なるべく6CK4のグリッド近傍に配置します。R111,R112はグリッド入力抵抗です、240KΩの高抵抗値として、差動電圧増幅段への負荷を軽くしています。この様に高抵抗値に出来るのは、本アンプが各6CK4独立のカソード定電流源を採用しているからです。各6CK4には強力な直流帰還作用が働きますので、グリッド回路を高抵抗値としても暴走しません。通常の差動出力段の2管共通定電流源では、固定バイアス使用時と同様の低いグリッド回路抵抗値に抑えなくてはなりません。
出力トランスはRX-40-5 40W型を用います。この出力トランスは2次6Ωの時、1次PP間5KΩですので、2次を8Ωで使用すると1次PP間は6.6KΩとなります。
電源トランスはノグチのPMC-190Mです。AC220Vをセンタータップ整流しDC280Vを得ています。平滑は100μF 400Vのケミコン3個によって行います、チョークは標準アンプとのシャーシ互換性を考え用いません。差動電圧増幅段の250Vは280Vから抵抗で落して作ります、左右共用です。入力(位相反転)段の+14Vと-6V、-7Vの電源はヒーター電源を整流して作ります。+14Vを作る為に6CK4用のヒーター電源を2階建てにしてAC12.6Vを作ります。+14V、-6V、-7V電源も左右共用です。
本アンプは1V入力で最大出力6Wを得て、その時の負帰還量を6db程度とする回路定数としました。
8Ω負荷6W時の出力電圧は7Vですので、帰還後のアンプの仕上がり利得は7を目標とします。
アンプの裸利得は
入力(位相反転)段 | 1倍 (0db) |
差動電圧増幅段 | 6SC7のgm(1.3mS)*負荷抵抗(rp//rl//出力段入力インピーダンス) =1.3mS * (50KΩ//100KΩ//240KΩ) =1.3mS * 29KΩ = 38倍 (32db) |
差動出力段 | 6CK4のgm(5.5mS)*負荷抵抗(rp//rl) =5.5mS * (1.2KΩ//3.3KΩ) =5.5mS * 0.88 = 4.8倍 (14db) |
出力トランスの降圧比(PPの片側分) | 1/14 (-23db) |
アンプ全裸利得 | 1 * 38 * 4.8 * (1 /14) = 13倍 0 + 32 + 14 - 23 = 23db |
帰還量を6dbとすると少し裸利得がたりませんが、まあ計算通りには行きませんので、とりあえずは先に進みます。
帰還後の仕上がり利得
本アンプでは出力端子より入力(位相反転)段後の差動電圧増幅段に帰還が掛けられていますが、入力(位相反転段)の利得は1なので負帰還に対するアンプの裸利得は変りません。
本アンプの仕上がり利得は約6倍、負帰還量も約6dbとなる予定です。
本当にこんなに巧くいくかな〜〜〜〜?
負帰還を6db掛けますので、高域安定度の検証が必要です。6dbの帰還を安定に掛ける為には高域時定数のスタッガ比が2程度は必要です。
本アンプの高域時定数は差動電圧増幅段と差動出力段に各1個存在します。この内、差動出力段の高域時定数は出力管と出力トランスは決まると決まってしまいます。
高域特性と同様、負帰還を6db掛けますので、低域安定度の検証が必要です。6dbの帰還を安定に掛ける為には低域時定数のスタッガ比も2程度は必要です。
本アンプの低域時定数は高域同様、差動電圧増幅段と差動出力段に各1個存在します。この内、差動出力段の低域時定数はやはり、出力管と出力トランスは決まると決まってしまいます。