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球アンプ分科会掲示板(超三結アンプ)


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Re: 超三アンプへの改造 粕谷@江東区 2007/12/24,23:27 No.723
うーだ@茨城さん、詳しいコメントありがとうございます。

初段をFETに、12AU7の片セクションを使って帰還管にするのは現実的な
落としどころと思います。帰還管には高μのほうが良いでしょうか?
手軽に超三を試すのが目的ですので、+Bはそのままでいこうと思います。

私にはP-G帰還と超三の区別がよくわかりません。ロードラインの引き方
も特殊でゲインの計算もわからない状態なのですが、現物フィッティング
でやろうかと思っています。
>> 無題 粕谷@江東区 2007/12/24,23:30 No.724
ありゃ?新しいスレッドになってしまいました。すみません。
>> おこたえ うーだ@茨城 2007/12/25,10:15 No.725
粕谷@江東区さん こんにちは。 核心を突いたご質問にはドキッです。  

1.帰還管のμ
 ローμでは NFB が効き過ぎて、スピーカによっては低音が失われる場合があり 12AT7/X7/Y7 など選択余地があります。 全体のゲインは若干変ります。 V1 回路の場合、ローμ帰還管ではカソード抵抗を大きくしてバイアスを深くしないと直流電圧配分〜終段のバイアス調整がしにくい場合があります。

2.P-G 帰還と超三の区別
 超三結、類似回路、および準超三結ともに本質的には P-G NFB 回路です。 ただし局所 NFB 回路に応用される、伝統的な終段プレートから高い抵抗にて自らのグリッドに浅い P-G NFB を掛ける、所謂「ラーメン帰還」とは、動作目的が異なります。  
 いずれも深い NFB により見掛け上の終段管μが圧縮され、一方では Gm は残ります。 超三結 V1 回路では出力管の内部抵抗が下がり Eb-Ib 特性が立ったので、上條さんは「超三結」と命名されたのではと思われます。 三極出力管でも同様に内部抵抗が下がります。

(1) V1 回路
 初段〜帰還管のセットが NFB 信号の電圧配分素子としても動作します。 定電流的動作の初段インピーダンスが帰還管より遥かに高いので、フル振幅に近い NFB 信号電圧が終段に課せられ、また初段にも掛かります。
 なお、V1 回路のロードライン〜ゲインは上條さんの原典をご参照ください。  

(2) 類似回路
 P-G NFB 連動の(双)三極管 SRPP ドライブでは動作点設定が初段 =:= 帰還管と仮定して、終段に課せられる P-G NFB 信号電圧は V1 回路の半分ですが、V1 回路類似の効果が認められます。

(3) 準超三結回路
 直列機能構成の V1 回路および類似回路とは異なり、並列機能構成にて分業します。 専用動作の P-G NFB 連動カソフォロ・ドライブ段は帰還管です。 初段の電圧増幅にて十分な振幅を得る必要があります。 初段には別途に P-K NFB を加えて V1 回路に近付けます。 V1 回路類似の効果が認められます。
>> Re: 超三アンプへの改造 粕谷@江東区 2007/12/26,22:04 No.726
うーだ@茨城さん、度々のコメントどうもありがとうございます!
上條さんの原典を見てみましたが、私のレベルでは理解困難です。
出力管と帰還管で1つの管とみなし、中はブラックボックスとして
3定数を使用するしかなさそうです。

帰還管は12AX7の片セクションで構成しようと思います。
片方使わないのは仕方ないですが。

類似回路は発展系として、まずはV1で設計してみます。
初段2SK30Aでロードラインを引くには負荷抵抗が必要ですが、直結
の場合はどうすれば良いのでしょう?
まずはそこからですね。
>> ロードライン うーだ@茨城 2007/12/27,05:13 No.727
粕谷@江東区さん こんにちは。

V1 回路構成にて終段出力管の G1 はマイナス・バイアスに設定して動作するから、無限大〜影響なしと考えて初段〜帰還管のみの構成と割り切ってよいでしょう。 ということで直流的には帰還管の動作点における抵抗値が、信号的には帰還管の内部インピーダンスが、初段 2SK30A の負荷であるとしてよさそうですね。

実は私も最初の二年間は理解できず動作原理が説明不能で七転八倒しました。 V1 回路がバリエーションのもっとも奥に位置し、試行錯誤した準超三結/類似回路はむしろ判りやすい「入り口・手戻り系」だったのです。
ある日、入力トランスを使う「NFB 併用の倒立μフォロワ回路」=動作原理回路に戻って一気に理解が進みました。
>> 超三アンプ改造回路図 粕谷@江東区 2007/12/28,21:24 No.729
うーだ@茨城さんこんにちは。
超三アンプに改造した回路図を書いてみました。
http://briefcase.yahoo.co.jp/bc/onnyo01/lst?&.dir=/f50e&.src=bc&.view=l
の中のEL32_STC.jpg
5極管接続にしましたが定電流回路は残してあります。
帰還管と出力管はあえて直結にしておりません。
2SK30Aの保護用にZDが入っています。RD43Fは手持ちの余りです。
出力は1Wもあれば十分なので、出力管のカソード電流は20mAです。
こんな感じでいかがでしょう?
>> 改造回路図の件 うーだ@茨城 2007/12/29,00:56 No.730
粕谷@江東区さん こんにちは。 
若干の手直しで OK です。 下記につごき配慮ください。 

(1) C/R 結合としても問題ありません。 ただし終段のグリッドリークが初段の内部インピーダンスと並列となるため、NFB 信号配分が変り、それに従い音質も変ります。 帰還管の選択にて調整が可能ですが、ゲインに影響します。
私の EL34 V1 による 8Ω負荷 on/off 法にての出力抵抗/ダンピング・ファクタ (DF) 計測例では、直結+12AX7/2 (1.6Ω/5)、C/R結合+12AU7/2 (1.6Ω/5) でした。

(2) K30A ソース回路の自己バイアス VR はバラツキ調整のためにも正解です。 下の 100Ωは P-K NFB (いや P-S NFB か) の用意?。 取り敢えずショート。

(3) K30A のドレーン回路の終段保護用 ZD は C/R 結合なので影響せず不要ですが(直結の準備かな?)入れたままで問題ありません。

(4) 動作試験した際に不安定状態があれば、終段の G/P 回路の発振止め、出力二次側のスナッバー回路 (0.05uF+22Ωとか) 等をご検討ください。

(5) これは重要・・・OPT の一次電源側のパスコンが抜けています、適宜の C でグランドしましょう。

(6) AC 電源の両切り SW はグーです。 MJ 黒川氏の回路図例ではフューズはスイッチの内側(アンプ側)に入れてありました。
>> Re: 改造回路図の件 粕谷@江東区 2007/12/29,10:25 No.732
うーだ@茨城さん、こんにちは。
回路図チェックどうもありがとうございます。今日はお寺大会ですね。

手直しした回路図をアップしました。
http://briefcase.yahoo.co.jp/bc/onnyo01/lst?&.dir=/f50e&.src=bc&.view=l
の中のEL32_STC1.jpg

変更したのはパスコンの追加とNFB抵抗のショートです。
NFBは現在の回路がOPT2次側からかけているので、試しにやったらどうか、
ということで抵抗を仕込んであります。専らゲイン過剰な時の調整用です。

CR結合としているのは、電源ON/OFF時の挙動がよくわからないからでも
あります。カップリングC両端の電圧をそろえてショートすれば直結になります。
その時は、グリッドリークはとりあえずつなぎっぱなしです。

スナバや出力管プレートの抵抗は、発振の兆候が見えたら追加します。

+Bのパスコンは、ショートループ化とTrリプルフィルタ化で削除した
のですが、元に戻すのを忘れていました。

電源SWの両切りは、何かトラブルが発生したときにOFFすればAC1次側から
切り離されるので採用しています。ヒューズはSWにトラブルが発生した時
に切れるようにACコンセント側に入れてあるんです。
>> 電源ON/OFF時の挙動 うーだ@茨城 2008/01/01,06:16 No.733
今年もよろしくお願いします。 

さて、変更後の回路図を拝見しました。

たしかに直結では ON/OFF 時の挙動が気になりますね。 そこでご参考までに、終段カソードに「初段動作電圧相当の嵩上げ電圧」+「自己バイアス電圧発生」用の抵抗を挿入し、真空管初段の場合には終段カソード電圧を初段 SG に供給した、超三結 V1 直結回路にて、電源を ON/OFF した場合の挙動について概要を述べます。

● 電源 ON 時
各段のヒーターウォームアップ・タイム (Thw) が関係します。 
Tr/FET 初段の場合は、真空管初段の予熱済み状態と同等と看做します。

(1) 初段が真空管にて Thw が帰還管より長い場合
・帰還段が先行してウォームアップして、まだ高い直流抵抗のままの初段プレートが、一時的に所定の電圧を超える状態になり得ます。 
・この場合、保護用 ZD の装備があれば動作し、更に動作表示 LED の装備があれば点灯します。
・終段が立ち上がって初段管に SG 電圧が供給されると初段の直流抵抗が落ちて正常状態に入ります。
・一時的点灯は電源 ON 時の保護表示 ZD/LED の始業点検に利用できます。 
・一般に終段管の Thw は長く、短時間の G1 プラス状態が起きうるも、高抵抗を示す帰還段が直列に挿入されてグリッド電流は抑制されます。

(2) Tr/FET 初段の場合
・帰還段のウォームアップにて、徐々に直流抵抗が減少して正常な電圧配分に至り、保護表示 LED の一時点灯は起きません。
・上記 (1) 同様に一般に終段の Thw が長く、短時間の G1 プラス状態が起きうるも、高抵抗を示す帰還段が直列に挿入されてグリッド電流は抑制されます。

● 電源 OFF 時
・各段のヒーター余熱および放電中の残り B電源電圧により動作を続けながらバランスが保たれ、ゲイン・音質が徐々に低下しながら 50V 程度にて停止します。
・Tr/FET 初段では帰還段のヒーターのみが OFF と同義、真空管初段よりも速やかに、終段グリッド配分電圧が低下して停止します。
・OFF 時にも電圧バランスが保たれる特性にて、超三結 V1 回路では B電源電圧が若干不足であっても実用動作が可能、再現性の高さにも寄与しています。
>> Re: 超三アンプへの改造 粕谷@江東区 2008/01/05,23:42 No.734
謹賀新年
うーだ@茨城さん、電源ON/OFF時の挙動解説どうもありがとうございます。
OPT2次側にミリボルつないで確認しようと思っています。
さきほど超三アンプへの改造が完了したところです。
まだ電源は入れておりません。明日配線チェックして動くかどうか確かめます。
>> ぶんぶんアンプ 粕谷@江東区 2008/01/06,14:03 No.735
超三アンプ改造完了しました。電源ONして初段ドレイン電圧を測ったら43.1Vある
のでびっくりしました。VRを逆方向に回していました。ツェナーのおかげでFETは
無事でした。音色の変化はあまり感じませんが、低音がぶんぶん響きます。無帰還
状態ですが、超三はこういう特徴なのでしょうか。

f特 10Hz〜35KHz(-3dB)、利得26.7dB、DF:2.2、残留雑音 Lch:0.22mV, Rch:0.18mV
最大出力 0.5W(オシロの波形の歪む前)

f特の高域の落ち始めが早いですが、NFBを6dB位かけられそうなので多少改善可能
でしょう。低域は無帰還でかなり伸びています。DFはもっと大きいほうが良いかも。

電源ON/OFF時のショックノイズは、SP接続した状態ではわかりませんが、ミリボル
で見ると15mV位出ているようです。

今後NFBかけて歪率特性とってみます。あまり諸特性は気にしないほうが良さそうな
感じですが。
>> ぶんぶん うーだ@茨城 2008/01/06,19:38 No.736
粕谷@江東区さん こんにちわ。 
おおむね成功です。 ZD の保護が効いて良かったですね。 LED を追加すると調整にも便利です。 

(1) ぶんぶん
 まず現状にて無帰還ではなく、終段Pに現れた信号電圧を初段と帰還管にて電圧配分して終段Gに戻す、深い P-G NFB がシッカリ掛かっています。 帰還管Pをナマ B電源につな変えるとその差がハッキリ判ります。 P-G NFB 量は終段自体のインピーダンスおよび負荷インピーダンスとの比にて制御されます。
 低音「ぶんぶん」は F0 近辺でスピーカのインピーダンスが上がり NFB 量が減り出力が増えているものと推定され、その意味では正しく動作しています。 フルレンジのスピーカでは高音でもインピーダンスが上がって類似状態が起きえます。 使用するスピーカシステムの形式、ネットワーク構成なども関係します。 (ウーファはできれば)密閉型(またはバスレフではダクト調整等)をお勧めします。

(2) 低域調整
 一般のアンプと同様に初段カソードC、カップリングC、終段カソードC、出力トランスLおよびそのタップ位置、電源出口Cが低域のリスポンスに関係します。 調整は、以下の (3) (4) (5) をクリアーしてからにします。

(3) 高域調整
 現状にて十分伸びており問題ありません。 さらに伸ばすには、初段Sの 100Ωに終段Pから適宜のRで P-K (P-ソース) NFB する際に 100Ωに適量C並列にてバイパスし高域の NFB 量を抑えます。 なお二次側から初段への NFB 併用および UL 接続などは超三結回路の特徴を失います。

(4) DF調整
 先日の 12/29 No.730 にてご説明したように C/R 結合では終段グリッド・リークが初段のインピーダンスと並列に接続され、終段Pからの NFB 信号分圧比が減って P-G NFB 量が減ります。 その量は帰還管のμも関係し、μ大では少なく、μ小では大です。
 私の EL34 超三結では、直結では帰還管が12AX7 (μ=100) にて DF=5、C/R 結合では 12AU7 (μ=18) にて DF=5 でした。 挿し換えが簡単のようです。 もし初段ドレーン電圧が高くなり過ぎるなら帰還管のカソードR (5kΩ) を大きくして抑えます。  

(5) 最大出力〜初段調整
 少ないみたいですね。 2SK30A のランクは Y が良いと思いますが、個体差が大きいので十分なドライブ振幅を得ているか要チェックです。 ソースの可変抵抗を加減して出力と音質の兼ね合いポイントを探します。 


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