2 月 16

お恥ずかしい事なんですが、ふとしたことから設計ミスに気づき改修いたしました。

どうしてV4なのか?
これはV3が30分間だけ実働実績があるのですが改造しまくったわりにデキが悪すぎて速攻でV2に戻したからです
それはいいとして、どんなミスをやらかしていたのか
前回までの回路図でR11の62KΩのことですが、これはB電源から初段への降圧とデカップリングとしての抵抗です
きっと作り慣れた方にはお見通しだったと思うのですが、僕は気にも留めていなかったことに気付きました。

先ず初段の回路ですが、無信号時の状態で2.8mA流れています
62KΩ経由なので約174Vの降圧ができます
実は6B4Gアンプを作り替えてる頃から分かっていたのですが、信号を入れて音楽を聴きながら電圧を測っていたら、初段への供給電圧が変動することを知っていました。

その時に考えればよかったんですが、なぜか他人事のように無視してました。
計算しやすいように稼働時に初段の電流が±0.5mA変化したとしたら無信号時で2.8mAですから2.3mAから3.2mAの変化ということです
単純に280Vから62KΩを経由して電圧を取り出すと137.4Vから81.6Vの範囲で変動していることになります

62KΩじゃなくて10KΩ程度だったら鳴り方に影響があったとしても気付かない範囲なのかもしれず・・・
音量を大きめにすると音がごちゃ混ぜになってたのもこれが原因かもしれないと思ったら気になって落ち着かなくなりました。

思うところがあって初段の動作電圧をあまり高くしたくないので100Vあたりで動作させることを目標にするとして
思いついたのは、抵抗を止めて簡易なレギュレーターで100Vを作ればいいのではないか
しかも、クロストークが悪化しないように左右で別回路にしたい
だけど、簡単に済ませたい

こんな横着な気持ちで手持ちの部品箱をかき回してみました、ZDの56V/1W型が2個と2SK2700が数個転がってました、抵抗器はなんとかあったように思うので、これで何とかしなくては・・・

結局、手持ち部品の都合と、面倒くささから手抜き回路をでっちあげました
ZDが1組分しかないのでゲートとドレイン側は共有して、出口のソースだけ各チャンネルに振り分ける事にしました
保証はしませんが、これで十分にチャンネル間のアイソレーションは確保できると信じています(いや信じたい)
ZDが1W型なので、ここが気に入らないのですが無いよりはマシってところでしょうか、05W型なら1mAも流せば所定の電圧で安定しますが1W型は2mA程度流す必要があり(実測して確認済み)(余談:1W型はモノによっては7mAも流さないとダメなのがあって気難しいですね)
公称56VのZDを2個直列にして112Vですが定格より低い電圧で安定するみたいなので106Vから110Vだろうと見当をつけて一発勝負です、FETのゲートで3Vロスるので103Vから107Vあたりが取り出せると思います。

改造前のV2の回路図

6SN7パラシングルアンプV2

6SN7パラシングルアンプV2

最終的な回路図はこちらです

6SN7-para-single-v4

6SN7-para-single-v4

それと、実装するのも簡単に済ませたいのとFET(2SK2700)の放熱もしたいので、以前に使ったアルミ板の切れ端があったのでネジ穴加工をして電源トランスにネジ止めしました。

アルミの板を加工してFETとラグ端子を取り付ける

2SK2700を2個とラグ端子を取り付ける

2SK2700を2個とラグ端子を取り付ける

トランスの端子台のネジを2個共ネジ式のスタンドに変更してアルミの板を浮かして固定できるようにする
トランスのネジを2か所変更

アルミの板を取り付けて配線をする

降圧回路の配線完了

降圧回路の配線完了

わりと簡単に済ませてます、今回追加改造した回路の出力は1次側の電圧の変動にかかわらず107Vなのです。
改造は手間ですけど有効な手段ではないかと思います(いつもの思い込みかも)、実は6B4Gのアンプを完全に作り替えるつもりで各部定数を計算しているときに、本アンプの設計ミスに気づきのした。
たかが簡単な回路の真空管アンプなのに躓いてばかりで奥の深さを痛感しています。

さて、改造の結果ですが測定器での計測はしないで試聴結果のみとします。

ボリュウームを上げ気味だと音がごちゃ混ぜになっていた楽曲を聴いてみると、きちんと聴けるようになりました
音の伸びも以前より良くなってるようです
奥に隠れていた楽器の音も前に出てきます

思惑は上手く行ったのではないでしょうか、小音量から上げ気味の状態までいい感じに仕上がりました。

boss

written by boss

2 月 13

初段を新しく作り直結にしてみたり、アレコレ試してみた結果、結局カスコードにエミッタフォロワ追加の回路が好みの状態として落ち着きました。

最終的な回路図を載せておきます

6SN7パラシングルアンプ

6SN7パラシングルアンプ

今回はめんどくさいけど負帰還量の違いで、周波数特性がどう変化するのかデータを取ってみました

数値的にはこれです
6SN7パラシングルアンプの各種データ

グラフにするとこうなる

6SN7パラシンアンプ周波数特性「無帰還から9dBまで」

6SN7パラシンアンプ周波数特性「無帰還から9dBまで」

0.125W時のデータですが負帰還をかけると30Hz以下で(特に20Hz以下で)低域が持ち上がります
パワーを上げていくとピークはなくなり、それなりの状態になります。

あれこれ帰還量を試しました、正直言って4dBから11dBくらいの間で聴き比べして個人的な好みで少なめが良しと判断しました
それで、今はNFB抵抗を2.4KΩから3.2KΩに変更しOPT 2次側の8Ωのところから初段に帰してます、これで実測4.2dBの負帰還量です(この状態でのデータは取っていません)。

小音量時の低域のピークは、どうするか悩んだんですけど
これ、もしかしていい感じかもぉ
小音量時は低域が不足気味なことが多いのですが、それを補ってくれます
それと、もしこの回路を基に同様なアンプを作った人がいたとして、しかもスピーカーが小口径(10センチ以下とか)だと低域不足を補うのにちょうどいい様な気がしてます。

気が付いた人がいると思いますが、このアンプは175KHz辺りにピークがありますが気にしなくていいと思ってます。

その他、個人的印象としては全段差動6SN7ppとよく似た傾向の音で鳴ります、このことから6SN7ってこんな音なんだろうなって思ってます、幸いなことに、とても好きな鳴り方をしてくれます。

最大出力はオシロで見てノンクリップ時の出力は0.8Wくらいです、波形が歪みますが入力を増していくと1.2Wくらい出るみたいです。
ずーっと聞いてると、前回の全段差動アンプより、こっちのシングルアンプの方が音的に好みです
特にサックスとか弦楽器とかいい感じで響きます。

boss

written by boss

1 月 28

以前、6V6シングルアンプを作ったのだけど、どこかしら気になる事があり改造を考えてました。

話すと長くなるから結果を伝えると、6V6シングルを止めて6SN7パラシンに作り替えたら劇的にいい音で鳴るようになりました
あのポロくて糞トランスだと思っていたH-5Sがこんなにも良いとはちっとも知らなかった

5極管の3結程度の内部抵抗ではH-5Sは性能を出し切れないのだと思いました
実は6V6・6F6・6K6・6L6・6CA7・6GB8などあれこれ差し替えては聴き比べをしましたが、傾向は似ていて特にこの球がいいと感じる事はありませんでした
オシロで低域の波形を観測すると球の内部抵抗が低いほど低域の歪みが減ることに気付きました。

それで5極管の3結時よりも内部抵抗の低い球のことを考えると素直に3極管だと思い
しかも手持ちの中から選ぶと6SN7をパラってみるのはどうだろう(選択肢は多数あると思うが新たに買う気は1ミリも無い)

GT管なのでソケットも同じで配線をチョコチョコっと変えればすぐに試せるしね
とにかく作り替えてみた

最初はNFBも外して裸のまま鳴らしてみた

出てきた音を聴いて どひゃーんと驚いた えーすごーい これいい音してる 信じられない
早速オシロを出して波形をみたら、これまた驚いた低域は14Hzまで下げても波形が歪まない
実測で(クリップ開始までの出力)0.75Wくらいしか出ないけど、もっとガンガン出ている感じで0.75Wのアンプとは思えない鳴り方をするんだ

6V6シングルアンプはジャズとかサックスなどの音はいい感じだったけど他のジャンルは苦手でJPOPなど聞く気にもならなかった
でもこの6SN7パラシンは音楽のジャンルを選ばない気がする、どれもいい感じで鳴ってくれる。

NFBについては11dB程度かけると音が平凡でつまらないアンプになってしまった
少しずつ減らしていき今は実測5.2dBで落ち着いている
かなり手抜きをして試したのでこうなったけど、そのうち4dBまて減らしてみようと思う
今回はOPTの2次側32Ωのところから16Ω、8Ωと接続ポイントを変えただけの事(抵抗を付け替えるのが手間だから)。

蛇足ながら初段は6V6の時に作ったカスコードアンプを利用しています、つまり完全にオーバードライブだし利得も高すぎますので2SK117BLのソースに入れているコンデンサーは取り外して若干利得を下げています。そして試しに2SK30Aで6SN7に直結ドライブもしてみましたが、音が柔らかすぎるのと利得不足により今回は採用しませんでしたが2Sk117BLと2SC1815エミッタフォロワでの直結ドライブを気が向いたら試してみようと思います。

回路図を載せておきます、今日の時点での内容です。

6SN7パラシン アンプ

6SN7パラシン アンプ

2020年2月1日 追記
聴感上は全く気にならないのだけど周波数特性を測ると高域が全く伸びてないアンプなんです。
載せてる回路のままだと 無帰還では14KHz辺りから低下を始めるので負帰還をかけて26KHzでようやく-1dB程度の低下に抑えています。

低域の特性は5極管の時より遥かにいい状態になったけど高域特性が気になりますね

初段がカスコードなので6SN7パラレルではミラー効果が強く出るみたいなので急遽回路を追加しました
追加したのは下記の回路図のの通りでトランジスタと抵抗を1本ずつ(片チャンネルあたり)追加することで改善されました。

初段カスコードにエミッタフォロワ追加

初段カスコードにエミッタフォロワ追加

各部最適値を目指して定数の変更もいいかもしれないけど深追いするのもどうだかな
とりあえず負帰還をかけた状態で計測したら45KHzまではフラットで70KHzでー1.6dBの特性になりました。

負帰還は9dBかけて10Hzから80KHzの特性は+1.3dBから-2.6dBの特性になりました
近日中にでもグラフにして追記したいと思います。

あれこれ試して現状は、30Hzから下は利得が上昇し10Hzから15Hzあたりに盛り上がりのピークがありますが8Hz以下は急激に減衰します。
高域は175KHz辺りで少し山ができるのですが気にしなくて良いと考えています。

boss

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12 月 15

全段差動6SN7 PPアンプを改造しました。

改造したのは電源トランスからの誘導ハム対策です。

NFBで誤魔化してOKとするつもりでいたのに
どうしてだか、自分の気持ちは誤魔化せないみたい
誘導ハムが出るとは言っても ほんとに極僅かなんです
スピーカーに耳を擦れる直前まで近づけて意識を集中しようやく微かに聞こえる程度なんですが、どうしてかなあ? 誰かに言われるわけでもないのに許せないんだなぁ

あれこれ試行錯誤しましたが決定打にはならず、思い切ってOPTの取り付け位置を変更することにしました。
そして結果はブサイクではありますが、これがベストな対策です。

OPTの取付ネジを外し、球を抜いた状態で少しずつOPTを移動させると、誘導ハムがピタっと無くなるところがあります
OPTを回したり傾けたりしてもハムが聞こえなくなるポイントはありますが
それで固定するとブサイクすぎるので・・・

先ずはOPTのネジを外した状態

トランスのネジを外して移動できるようにする

トランスのネジを外して移動できるようにする

ここから少しずつずらしていくと最適ポイントは、このあたりでした
スピーカーとオシロスコープを繋いで球は抜いたまま電源ONです。

ここが誘導ハムがなくなる位置です

ここが誘導ハムがなくなる位置です

大体11から12ミリくらいでしょうか
要するに、電源トランスとコア軸が揃ったあたりがベストです。

OPTが元の位置だと球を抜いた状態で 0.6mV
12ミリ移動させたところで最小値の 0.07mV以下となりました

で、問題はどうやって取付位置を変更するか

今回は、配線を外したりネジ穴を追加加工もしたくないので、作ったアンプには可能な限り手を加えずに、何かしら金具を細工して既存の穴を使い目的の場所にOPTを固定したいと思います。

それで、5ミリ厚で30ミリ幅のアルミの板を買って(アマゾンで300円くらいだった)加工したのがこれです

トランスをオフセットするアルミの金具

トランスをオフセットするアルミの金具

配線の切り欠き部分とか(かなり適当に作業してます)、固定用のネジ穴を開けたりしてます
ネジはこのアルミの板にタップを切って各部が止められるようにしました。

作業が完了した状態はこんな感じです

OPTはアルミの板の上に取り付けてます。

OPTはアルミの板の上に取り付けてます。


上から見たところ

元はと言えば僕が知らな過ぎたことでしょうかね
このOPTはカバー付きだから、影響を受けにくいだろうと思っていましたが、正直なんの役にも立っていない気がします

OPTに手持ちのトランスケースを被せたり、電源トランスを金属板で囲ったり・・・
いろいろ試しましたが期待する程の効果はありませんでした
効果を得ようとすると、かなり大げさなシールドをすることになり現実的ではないと感じました
結局、トランスの位置を変更するのが一番効果があり基本は守るべきだと痛感しました。

それと、前回もNFBの事を少し書きましたけど2KΩの抵抗で実測4dBのNFB量となります
手持ちの抵抗の都合で8dBあたりまで順次試してみましたが、このアンプは何故かNFBは少なめな方が僕好みの音がします。

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boss

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11 月 27

全段差動6SN7アンプの完成です。

回路図はこれ

6SN7全段差動PPアンプ カソード抵抗方式にて

6SN7全段差動PPアンプ カソード抵抗方式にて

おんにょさんの記事を参考にさせて頂きました(パクリってやつでしょうか)
差動アンプについて勉強するためにペルケさんの記事を隅々まで熟読しました。

とりあえずB回路から作り始めるぞぉー

リップルフィルターのFETはシャーシにネジ止め

リップルフィルターのFETはシャーシにネジ止め

続いて初段の差動アンプと33V電源と-5V電源部をユニバーサル基板に作ってみた
悩んだ末に、こんな感じのコマ切れになってしまった・・・

初段差動アンプ・33V電源・-5V電源

初段差動アンプ・33V電源・-5V電源

回路は簡単で、特に球の周りは殆ど部品も無いので一気に配線して完了してしまう。

完成したシャーシ裏側 はずかしいぞぉ

完成したシャーシ裏側 はずかしいぞぉ

初段差動アンプは立てて配置してます、位置決めとか固定具は特に無くて、配線のリード線で浮かしてるだけです。
こんな感じで、配線が完了したら簡単に電圧チェックをして、今回はバランス調整があるので6SN7のカソード抵抗R3・R4辺りの電圧をみてバランス取りしたらNFB無しの状態で鳴らしてみました。

音出しして一発目に驚いた
あー すごっ いい音してる 第一印象はこれです
これはNFBも要らんなぁ 計測する気も無い 今回はこれで完了としアンプ造りは最後にしようと思いました。

暫く聞いていると、低域の出が期待する程ではないのが気になるさてどうしたものか・・・

面倒だけど測定器を出して測ってみました
んー パワーは予想通り低いね、気になるのは、このアンプもまた60Hz以下は歪みが目立ちはじめて20Hz以下は激しく歪んでる。(これはフルパワーに使い状態での計測です)。
前回の6V6でH-5Sを使ったアンプと全く同じだ

話しが前後するが6SN7には13mA流しててバランス調整は真面目にしてるから上下のズレは調整時は0.1mA以下のはず(時間経過で多少ズレて悪化するのは確認済み)
波形の上下で片側だけ先に歪み始めるのも気になるが、どこを追い込むべきなのか今一つ分からない。

この状態で詳しく計測する気にもならず、数日悶々と考えていた。

気休めと、ついでに初段が定電流回路式だから終段も定電流回路にしちゃえと思ってカソード抵抗を取り外しLM317Tを付けてみた。
今回は球のプレー特性表と睨めっこして11mAで行くことにした、これも10mAから14mAの範囲で好きにすればいいと思う。
とりあえず改造後の最終回路を載せておく。

定電流回路にした6SN7アンプ

定電流回路にした6SN7アンプ

R1の56Ωは45Ωから60Ωの範囲で好きにすればいいよ、電流が増減するだけですが許容範囲です。
1.25V÷56Ω=22.32mA なので半分の11.16mAが無信号時に片側の球に流れます。

6SN7 定電流化

6SN7 定電流化

LM317はかなり熱を持つので3ミリ厚のアルミ棒を適当に切って放熱器にしました
放熱器自体はLM317のリード線により保持されているだけでシャーシに固定とかはしていません。

試聴の結果は低域の出が聴感上よくなりました、計測上の数値が変化した様子はないのですが不思議ですね
それと2KΩの抵抗で軽くNFBをかけてます
実は、電源トランスとOPTが近すぎたのと、コア軸が揃う配置でもないので片チャンネルだけハムを引いてしまいました
スピーカーに耳を近づけてようやく聞こえる程度なのですが
こういうのは可愛くありません、嫌いになる前にNFBで誤魔化すことにしました。

全段差動6SN7-PPアンプ周波数特性

全段差動6SN7-PPアンプ周波数特性

周波数特性は10Hzから70KHzで-0.5dB 、 100KHzで-2.6dB(0.125W時)
残留ノイズは80μV以下 NFBをかけた状態
出力は0.75W程度

■ちょっと回路図の事で補足説明を

回路にある定数でカソード抵抗のR3とR4が22Ωとしていますが大きな理由があって、地方のパーツ屋さんでは希望する部品が手に入るとは限らないためです、3.3Ωも4.7Ωも在庫切れのままか個数が揃わない、しかたなく22Ωにしました。

それと、33Vを作り出すのに36Vのツェナーだけで動かしたら期待外れの動作で31Vしか出せなかったのでスイッチングダイオードを3個かまして電圧調整しました。

初段差動回路用のマイナス5Vは、フィラメント用の6.3Vを直列につないで、そこから半波整流し3端子レギュレータの79L05で作ってます。

初段の2SK117BLは特性が揃ったのが必要です、2SC1815は「昔は流行ったね、2SC372→2SC945→2SC1815 時代は変わる」増幅するわけでもないので、特性は揃っていないくても平気ですし別の汎用トランジスタでOKです。

現在NFBは2KΩで軽くかける程度ですが、ためしに10dBほどかけてみたら全体的に利得不足の予感がしました、最大出力が小さいので余計にそう感じるのかもしれませんが・・・
ハムを引かなければNFBはかけない予定だったのですが、ここだけは残念です(無理に小さめなシャーシにしなければ良かったという話です。)

電源トランスは220Vからブリッジ整流しています、最初250Vから取ったら整流後の電圧が350V近くあって降圧が面倒なので220Vのタップを使いました。

このアンプはお奨めです。

2019年11月28日 追記
舌の根も乾かぬうちに定数の変更をしました
6SN7の片側11mAを14mA目標にLM317のとこに付けてる電流設定用R1の抵抗を47Ωにしました
これで13.5mAになります
電流が増えたので僅かにB電圧が下がりますが、1次側の100V自体、ここでは103Vから105Vと時間帯などで変化しますので、それと比べたらたいした変化ではありません

どうして1夜にして気が変わったのか
おんにょさんは13mAを設計目標値とされていたこと
ペルケさんのサイトで再度、差動アンプにおける動作点の決め方など
これらを読み返し考え、計測値を思い出し(13mAで動かした起動初日)総合判断すると可能なら14mAを目標とするべきではないかと思い込んでしまったから。
手持ちの抵抗を引っ掻き回すと47Ωがあったのでこれと交換しました。

ほんとにここら辺になると思い込みも甚だしいとは思うけど
こっちの方がいい音がしてます、いい鳴り方をしています(気のせいかもしれないけど)

これは、気のせいだと思うけど
手持ちのRCA/6SN7GTB袴無し・SYLVANIA/6SN7WGTA・TUNG-SOL/6SN7GTB(最近アマゾンで買ったけど何かしらうさん臭さあり)で比べたらSYLVANIAのが好みの音がします、TUNG-SOLは癖のない平凡な感じ、RCAはSYLVANIA寄りだけど少し柔らかさと奥行感があるようなマジで気のせいだとおもうけど、そんな気がする。

ということで全段差動6SN7-PPアンプの動作点は少し多めな電流が結果良いと感じます。

次はNFB量を変更してどうなるのか試す予定ですが、いまは気に入った音で鳴ってるからこのままかもしれません。

ついでに書いとくとカソード抵抗式から定電流式にしたのは手持ちの球のコンディションが悪く、見た目も異なり良い状態どうしの組合せができないため、それなりに動作点が落ち着く抵抗式ではなくて、無理やりにでも一定となる定電流回路にすることでボケ気味の球にも働いてもらえる気がしたのでそうしました。
球には迷惑な話だと思いますがLRチャンネルでカソード電圧は異なりますが、電流は揃っています。
それもあって予備が要るかもと思いアマゾンでTUNG-SOLの6SN7を買った次第です。

6SN7 マッチドペア

6SN7 マッチドペア

こんなシールが貼ってありましたけど、なんだかなぁ・・・?
双極マッチのペアなんですが 手持ちの大中古品と比較したら別にこんなの必要無いと思いますよ、たまたま在庫の関係でこれを買っただけですけど割高なので無駄な買い物とも言えます。

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