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交流点火・無帰還で残留ノイズ0,8mVを実現 JJ300BシングルItワ-アンプ 長島 NAGASHIMAKatsu 交流点火した300Bの音が聴いてみたいという思いで 製作されたシングルアンプ テレビ受像機用榎3極管 6CS7を起用した2段増幅で自己バイアス式の300Bを ドライブする.出力管ブランドの選定,ハムバランサー 回路の検討 電源のリップルを位相調整して出力段に注 入するといった各種の徹底的なノイズ(ハム)対策を講じ た結果,交流点火,無帰還シングルでありながら残留ノ イズ0.8mV (入力ショート)を達成,直流点火とは一味 違う,解鰯が高いサウンドが得られた.出力6.5W, 46シングルアンプの改作 これまで私は交流点火した300 8の音を聴くために試行錯誤して きました 2015年5月号掲載の 2A3シングルアンプで ある程度 ハムレベルを下げることに成功し たので3008を交流点火し,フィ ラメントハムを電源リップルで打 ち消しを行うことにしました 本機は 2014年6月号の46シ ングルアンプを解体して電源トラ ンスをPC-932からPC-940に変更 したものでシャシーはサン・オー ディオのSV-TE/zer02です. 主要部品の選定 (1)電源トランス 電源トランスPC-940には300 Bフィラメント用の5V/13A巻線 が2巻線ありますが ダムラトラ ンスの回路事例集では直流点火さ れています.だとすれば 交流で は2Aの容量があるはずなのです 表示は1.3Aになっています. ここでは交流で2Aと仮定します. 201 6/4 65 ・一票∴三二十三∴: 三宅__ �\\醗一弾 二言輩-_- 十三:'平」 ∴∴ � �

交流点火・無帰還で残留ノイズ0,8mVを実現 JJ300BシングルItワ- …05)JJ... · 2016. 4. 22. · He'雷心dycv`thkF-.'toC重心cJ' )001..V..p Toni DC md P` t 抑

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  • 交流点火・無帰還で残留ノイズ0,8mVを実現

    JJ300BシングルItワ-アンプ

    長島 勝 NAGASHIMAKatsu

    交流点火した300Bの音が聴いてみたいという思いで

    製作されたシングルアンプ テレビ受像機用榎3極管

    6CS7を起用した2段増幅で自己バイアス式の300Bを

    ドライブする.出力管ブランドの選定,ハムバランサー

    回路の検討 電源のリップルを位相調整して出力段に注

    入するといった各種の徹底的なノイズ(ハム)対策を講じ

    た結果,交流点火,無帰還シングルでありながら残留ノ

    イズ0.8mV (入力ショート)を達成,直流点火とは一味

    違う,解鰯が高いサウンドが得られた.出力6.5W,

    46シングルアンプの改作

    これまで私は交流点火した300

    8の音を聴くために試行錯誤して

    きました 2015年5月号掲載の

    2A3シングルアンプで ある程度

    ハムレベルを下げることに成功し

    たので3008を交流点火し,フィ

    ラメントハムを電源リップルで打

    ち消しを行うことにしました

    本機は 2014年6月号の46シ

    ングルアンプを解体して電源トラ

    ンスをPC-932からPC-940に変更

    したものでシャシーはサン・オー

    ディオのSV-TE/zer02です.

    主要部品の選定

    (1)電源トランス

    電源トランスPC-940には300

    Bフィラメント用の5V/13A巻線

    が2巻線ありますが ダムラトラ

    ンスの回路事例集では直流点火さ

    れています.だとすれば 交流で

    は2Aの容量があるはずなのです

    が 表示は1.3Aになっています.

    ここでは交流で2Aと仮定します.

    201 6/4 65

    ・一票∴三二十三∴:

    三宅__ �\\醗一弾 二言輩-_- 十三:'平」 ∴∴ � �

    I �イ��

    一一、:ーヽ

    また 前段用の6.3V巻線も,

    2Aあればいろいろな真空管が楽

    しめるのですが1.2Aなので か

    なり選定が難しくなってしまいま

    す.

    想像ですか このケースに入る

    コアサイズは180VAが最大で

    はないでしょうか.しかし. 6.3V

    巻線を2Aにすると. 180VAを超

    えてしまいます.

    主要部晶の選定

    (1)寅空曹

    300Bii. 5V/1.2Aのフィラメ

    ントを持つ直熱3極管で 動作例

    の表は36通りも発表されていま

    すが 標準的には.プレート電圧

    350V,プレート電流60mA,負

    荷抵抗3.5kQの動作が多いようで

    初段,ドライブ段とも3極管で

    揃えたいので 複3極管(不管双

    3極管)の候補(表1)から,ヒー

    ターが06AのeCS7 (図1)を選

    びました

    eCS7のユニット1は12AU7

    の片ユニットと同規格で垂直偏向

    発振に,ユニット2ば プレート

    損失6.5W. LLが15.5で 垂直偏

    向増幅に用いられていました.

    整流管用の巻線は5V/3Aある

    ので 5U4GBを使うことにしま

    した

    (2)トランス類

    46シングルアンプの出力ト

    ランスF-915を流用しました

    F-915の1次側インピーダンスは

    300Bの標準的な負荷3.5k Qでは

    なく. 5kQです.負荷を大きく

    すると,ダンピングファクターを

    大きくできるので 無帰還アンプ

    である本機には有利です.また

    巻線比が大きいので フイラメン

    2014年6月号掲載の46シングルA2級パワーアンプ 初段は6EA8,整流管は

    5Y4G

    隻-roUU茎+UPn

    日動副劇画

  • [表1]初段・トライブ段用複3極管の候補

    雷名 ���ク5�イ�6Izネ�エ��ツ�ユニット1 劔ユニット2 劔形状 プレート 損失〔W〕 ���&7l lrnsJ 仞R��カエ�ツ�プレート 損失〔W〕 ���an 〔mS〕 勇Fオ��ツ�

    12DW7 ���1.25 ����1.25 塔��3.3 �r�2.2 途縒�MT9ピン

    6CM7 �綯�1.45 ���2.0 ��絣�6.0 ��4.4 釘紕�MT9ピン

    6CS7 �綯�1.25 �r�2.2 途縒�6.5 �R絣�4.5 �紊R�MT9ピン

    6DA7 ���2.0 ���2.6 途縒�6.0 澱��5.7 ���MT9ピン

    6DE7 �纈�1.5" �r絣�2.0 唐縱R�7.0 澱��6.5 �纉#R�MT9ピン

    6EM7 �纈�1.5 田�1.6 鼎��10.0 澱��7.2 �縱R�GT

    6EW7 �纈�1.5 �r絣�2.0 唐縱R�10.0 澱��7_5 ��ウ�9T9

    6R-ALl �繝b�1.5 �r絣�2.0 唐縱R�8.0 �r絣�7.5 ��B�MTgピン

    6R-AL2 �纈�1.5 �r絣�2.0 唐縱R�10.0 �h耳�「�7ー2 ��ウ#"�MT9ピン

    複3極管6CS7 テレビ

    受イ勃幾が主用途だが 低

    周波増幅にも多用された 本機ではDuMontブ

    ランドを使用

    トハムも小さめになります.

    しかし, 3.5kQに比べると, 5k

    Qでは出力が低下します.そこ

    で 出力を増強しようとすると

    電源電圧を高くしなければならず

    その分バイアスが深くなり,ドラ

    イブが難しくなります(図2).

    出力管のハムと電源のリップル

    の位相を合わせるために.チョー

    クコイルを2個使用します. 1つ

    はインダクタンスが大きいA-825

    で もう1つはインダクタンスの

    小さい4BO3MAです.インタク

    タンスが大きいとリップルが減り

    すぎるため,ハムの打ち消し効果

    が発揮できないからです.

    主要部品が決まりました ここ

    から細かい点を詰めていきます.

    ローノイズ化の検討

    無帰還で 残留ノイズがlmV

    台まで下がれば大成功と判断して,

    チャレンジしました

    交流点火を成功させるため,い

    くつかのことを確認し,回路を決

    めていきます.

    (1)ハムバランサー回路の検討

    細かく調整できるように,ハム

    バランサー回路を検討しました

    図3の①が一般的なハムバラ

    66

    symN常 engineemgmaS繭諾

    裟        軸i Sm" I..請,I..#

    o吹110c e-)

    謀議       ..如。叩..n90%MouBmg Pom∞                 Aey

    BI.ECrR重CAI DATA

    HEAm CmmCmlSrICS6Cg説7

    藍言渋        諾.8ivMto

    寵驚護欝親藩, ∴:iHe'雷心dycv`thkF-.'toC重心cJ' )001..V..p

    Toni DC md P`●t           抑  ZOO VoIlS

    DIRBCT ImmECmODC CAPACIrANCBS (U。hIelded)軸oa ll Sei要lon

    Gr確tc PJttt                 2 6   2 6着」

    を露語窪諾i,    講 諾篇

    RATINGS (D織Igll C∞鴫・ Vdue.一旗・●呼i・・ Noted)

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    SYLVANIA喜連BCTRIC

    mODUCTS INC,

    RADio TUHf DIVJS10N

    E地pOnIUH, PA

    ′賀{一〇●■■一一…b 7V

    ltCがNlcAL ′一面(,ICltTCNS Sj原ON

    [図1 i 6CS7の規格(シルパ二アの1957年版データシートより)

    ンサー回路です. ②が調整しやす

    いように変化範囲を絞った回路で

    ③はスライダーに流れる電流を

    減らしたものになります.今回は.

    スライダーの電流を減らし.かつ

    変化範囲を絞った(①を採用するこ

    とにしました

    (2)ハムの打ち消し

    B電源の整流にも問題点があ

    りました 今回居 直熱整流管

    5U4GB (図4)を使います.直

    熱整流管で両波整流する場合,電

    源トランスの5V巻線に中点があ

    れば問題はない(写真1 (a))の

    ですが 片側から平滑回路に接続

    すると,整流管フィラメント電

    圧がB電源に加算される相と減算

    される相ができ,東日本ならば

    MJ

    蕊.EEE..醗

    繋諜噂蓮驚

    喜登伽藍州立

    畑諾88競

    iMu嵩重盗

  • JJ300Bシングルパワーアンプ

    [表2]図5の回路で実測した残留ハム

    メーカ÷ �H4(8��986r�忠 �B��ケ-���C2 時Fー �2�%、fツ�綴 �∴∴∴ 鐙�i_C「�

    EH �- 鼎��- 涛B�100 辻�9 兢�6�写真2(a)

    JJ �h8ィ�ク5�- 鼎��- 涛B�100 辻�7 兢�6�写真2(b)

    - 鼎��20 涛B�100 辻�7.4 兢�6�

    - ���40 涛B�100 辻�7.3 兢�6�写真2(C)

    - ���40 涛B�100 鼎��6.9 兢�6�

    - ���40 涛B�100 ����6.4 兢�6�

    - ���40 鼎r�100 ����6.3 兢�6�

    - ���40 鼎r�100 ����6.3 兢�6�

    - ���40 鼎r�- ����3.6 兢�6�写真2(d)

    - ���40 鼎r�- 鼎��6.1 几ニ6�写真2(e)

    10 ���40 鼎r�- 鼎��3ー3 几ニ6�

    8.2 6.8 ���#��40 40 鼎r�Cr� 鼎��C��3.2 3 几ニ6�{ニ6�

    ノイズの少なさか

    ら選定されたJJエ

    レクトロニック製

    300B

    鶉残留ハ顕冒囲8回四囲(a)

    バイアス抵抗は, 1.5kQ/25Wの

    メタルタラツド型です.プレー

    ト電圧360V,プレート電流は約

    50mAで,プレート損失は18W

    ど.非常に内輪な動作です.

    バイパスコンデンサーは対アー

    ス間ではなく, B電源との間に40

    〟Fを入れています.このコンデ

    6CS7

    (b)      (C)      (d)

    ンサーを通して.リップルをフィ

    ラメントに注入することになりま

    フィラメントの電源は,整流回

    路などの影響で歪んでい_ること

    が考えられました.フィラメント

    の電圧を測ると5.4Vあったので

    フィラメントの両側とトランス間

    300B

    (e)

    に0.2Q.フィラメントと並列に1

    〟Fのフイルムコンデンサーを入

    れてフィラメント電源の高調波を

    減らし.歪率を改善することにし

    ました その効果は絶大で3mV

    台だった残留ハムが一気にlmV

    台まで下がりました なお.この

    処置で 300Bのフィラメント電

    I 00474l l74V630V iNPUT2(06ユニットl i/2W loo:(A lOOklー7lW (8)8 98V274V 羅濫_韓掴 �ぷf�wTc#C3Ub�6ィ6(6s#�c4Ec&エ�テ%s2�8�ニテCVオ��"���囃�915橿16QoUT[

    ∴∴∴∴∴∴∴∴∴ 2畿2↓iJ"0.ー2W ∵∴∴∴:∴∴∴ 劔�C�爾�(3B���ハs��

    「 �ネ�ツ�

    ら ∴ 2 232V ー00ltlOOO 6CS763V奈 AC…垂ニ瑳 AC唾二二重二薗 電源スイッチlOOV 亮穀ダニヒユ_ズ職責 尾ウ�モCt、巴モB�� 他チャンネルへ 10003W45 砥cCSecCSUb�

    青5VI 82 5∪4GB :∴∴∴: 窯O∨ 摘�キFニト��C�ツ�rウCvヲトb�S��e���b�

    DCl70mA 紫370V 、400V 牝��ウ5r�

    [図6]本機の回路(片チャンネルは省略)

    2016/4

     

     

    C

  • JJ300Bシングルパワーアンプ

    タムラトランス用に設計された.サン・オーディオの汎用シャ

    シー.豊富なアタッチメントで さまざまな回路構成に対応する

    [表41残留ノイズ測定結果

    [表5]各種300Bの残留ノイズ実測結果

    ジ詮索B・ペ騒節灘

    カーブを描いています.

    写真5にIkHz正弦波の歪み成

    分観測を示します.

    ダンピングファクター(図11)

    は, lkHzで4.55であり,無帰還

    アンプとしては大きめです.やは

    り.出力トランスを5kQとした

    ことが大きく貢献していると思

    います.高域でダンピングファク

    ターがじりじり下がっているのば

    リーケージインタクタンスの影響

    が大きいでしょう.

    低域でのダンピングファクター

    の低下は 出力管のバイパスコン

    デンサーとして入れた40llFの容

    量が小さいためで 大きくすれば

    改善できるはずですが 電源の電

    解コンデンサーが47IIFなので

    大きくすると不釣り合いになりそ

    うです

    似たスタイルの回路がないか調

    べたところ, 『300B/2A3真空管

    式パワーアンプ』 (2010年)所載

    の渡辺直樹氏の「300Bシングル

    201 6/4

    誌 olI:]]

    001

    0001

    -中一、(

    ∴∴ヽ十一∴

    ∴言察 儡'昌;.囲,圏@S 電解コンデンサーは真空管の熱を避けるため,リアパネル仙」に

    配置されている ACインレソトを除く入出力錨子などはシャ

    シー付属品

    10   100    は   10k 1 OOk

    周波数〔[Z〕

    [図9]周波数特性(80, 1V)

    10    100

    入力電圧〔mV〕

    [図81入出力特性(80, 1kHz)

    6Wアンプ」が似ていると思いま

    した チョークコイルでl)ップル

    を取った後, 800と800LLFで位

    相を回していると思われます.そ

    れをバイアス抵抗に注入して残留

    雑音を下げているのでしょう.残

    留雑音の値は明記されていません

    が 4mV台ではないかと推測し

    ました

    チャンネルセパレーション特

    悼(図12)は, R-LでLchを

    アースした状態で測定しました.

    lkHzで61dBほどで 残留雑音よ

    り少し大きいだけです. lkHzで

    はLchの出力は0.9mVでしたが

    心配していたとおり. 80Hzあた

    りから下がるにつれて,セパレー

    ションがどんどん悪化しています

    B電源に入っているコンデンサー

    が小さいためですが ここを大き

    くするわけにはいきません.本機

    の方式は モノ-ラルアンプとし

    て作るのが良いようです.少なく

    とも2個めのチョークコイルを左

    右に分ければ 低域のチャンネル

    セパレーションの低下は防げるで

    しょう.

    写真6に抵抗負荷 写真7に容

    量負荷 写真8に抵抗+容量負荷

    の10kHz方形波応答を示します.

    8Q純抵抗負荷でも若干のオー

    バーシュートが見られます パラ

    73

    〔eP〕 YヽiLtKn

  • ー00亜- 處r�~ 椿ト��� � � �

    !!!害!!星 � � �

    王牒開SS � �ク�ウ��メユ52� � � �〇〇〇"1〃 � �ク�ウ��メメ� � � �

    洲一一'」 � �3��耳磁52� � � �

    811一一一題! � � �

    8111ー18 � � � � �

    [図10]歪車掌郭と(80)

    (a)入力1V (05V/ (b)入力6V (2V/ (C)入力74V (2V/

    diV, 02ms/diV) diV, 02ms/diV) dIV, 02ms/diV)

    [写真5]正弦波(1kHz)と歪み成分(80)

    弱国[写真6]抵抗負荷時の1 0kHz

    方形波応答(上.入力 下出力,

    入 力 01Vp-p, 50mV/diy,

    出力1V/diV, 20HS/diV)

    レルにコンデンサーを入れていく

    ど, 0.1IIFまではオーバーシュー

    トのみですが0.221lFからはリ

    ンキングも見られます.しかし,

    0.47llFを足したものでは大きめ

    のオーバーシュートになっていま

    す.

    無負荷では立ち上がりになまり

    が見られ 立ち上がりにリンキン

    グ状の波形も見られます.

    容量負荷単独では0.047 〟 Fか

    らリンキングが見られ 容量を大

    きくしていくと0.221lFまではリ

    ンキングの波高値は大きくなって

    74

    掴聞[図11]ダンピングファクター(80)

    周波数〔[Z〕

    [図12]チャンネルセパレーション年維(80)

    星星星星(a) 〇・047uF (b) 01uF  (C) 022〟F  (d) 0.47〟F

    [写真7]容量負荷時の10kHz方形波応答(上`入力下 出力,入力. 0.1Vp-p, 50mV/

    diV.出力i lV/dIV, 20us/dlV)

    国語国語[写真8]抵抗負荷(80) +容量負荷時の10kHz方形波応答(上 入力,下 出力.人か

    01Vp-p, 50mV/diV,出力1V/diy. 20us/diV)

    いきます. 0.471lFでは大きめの

    オーバーシュートになります.

    無帰還アンプなので 位相補正

    は行わないことにしました

    静止時の消費竃カは103W,潤

    費電流は1.1lAです.ヒューズは

    I.5Aとしています.

    これらの測定には パナソニッ

    クのオーディオアナライザーVP_

    7720A,日立のオシロスコープ

    Ⅴ-552,サンワのデジタルテス

    ターPC500,トリオのミリボル

    トメーターVT-121などを用いま

    した.

    ヒアリング

    いつもの300Bとは ちょっと

    違う音質です.その原因が 負荷

    抵抗5ki自こあるのか,交流点火

    にあるのかはわかりません.通常

    の3008シングルアンプに比べて

    彫りが深く,解像度に優れ 切れ

    込みが良いように感じます

    特に 弦楽器の表情が豊かに感

    じられます.思わずバッハの無伴

    奏バイオリンソナタや「ゴールド

    ベルクバリエーション」などを聴

    いていました

    MJ

    〔eP〕 Yヽ意KJ