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真空管アンプ 2(10EW7全段差動PP)

2011年10月21日 (金)

10EW7 3段化全段差動PPアンプ製作 ⑬

Pa132370
完成。 長時間露出で撮ってみました。ヒーターの灯りはいつ見てもいいもんです。

さて、本アンプの特性ですが・・・・。
               Lch      Rch
        利得   40倍     38倍     ・・・無帰還時 (120Hz)
              16倍     16倍     ・・・負帰還時 (およそ8dB)
       残留雑音 0.07mV  0.08mV   ・・・負帰還時

 スピーカーからはまったくハムはきこえません。
 6N6P全段差動には及びませんが、低雑音の仕上がりです。

・周波数特性について
 高域は 1W、100kHzで-1.5dB ほどの減衰。
 特にピークやディップが見られない素直な特性です。

念願の3段化全段差動アンプを手に入れることができました。
そしてその性能や恐るべし。
木村哲氏のHPにある特性を眺めるたびに、
「いいなあこれ、こんな広帯域のアンプが欲しいなあ。」
と思っておりました。
製作したアンプを測定してみると、本当にフラットなグラフが描けるではありませんか。
木村哲氏設計の回路、前作6N6P全段差動アンプに引き続き、3段化全段差動アンプと製作しましたが、こんなアンプを私たちアマチュアが作れるなんてすごいことだと思います。
回路の優秀さの賜に他なりません。
また、出力を欲張らず発熱をおさえるのも大事なことだな、と実感した製作でした。
最初から分かっていれば、電解コンデンサの耐圧などで有利になるため、さらに製作費用も少なくできたでしょうが・・・・。
                                 (by たろう)

2011年10月20日 (木)

10EW7 3段化全段差動PPアンプ製作 ⑫

さて音質的には大満足の結果となったが、シャーシ内の温度がやや高めなのが気になります。
放熱用の穴が少ないのも一因と思いますが。

実際に音を出してみると、ボリュームを半分以上上げることはできないほどの音量です。
何度もシミュレーションして得た動作条件ですが、ものは試しと出力を下げる実験に取り組んでみます。

1、電源トランス 200Vタップ → 180Vタップへ
2、定電流を決める抵抗を15Ωに変更 これにより 2管合計電流 88mA → 83mA
3、ドライバ段のプレート負荷抵抗 47kΩ → 33kΩ 
  電源電圧が下がることで、さらに見直しが必要になりました。
  木村哲氏のサイトにあるエクセルワークシートでさらに検討します。
  購入した10EW7の特性のばらつきが大きく、収めるのが大変です。
  39kΩの方がおさまりが良いようですが、手持ちの33kΩで行きます。
  下図参照。
  
Loadline33k_2
上記3点の変更で
出力段バイアス(測定値) 22.6V→20.2V
プレート損失        7.92W→7.0W (10W MAX)
概算最大出力       4.84W→4.34W
セメント抵抗の消費電力    3W→2.7W(1個あたり)

と変化しました。

聴いてみたところでは、変化はあまり分かりません。(駄耳ではありますが)
発熱は、電源トランスに触れてみて、明らかに違いがわかります。
ラッキーなことにヒーター電圧は変化無し。

出力は十分足りていますので、こちらの方がいい結果と判断しました。

                                      (by たろう)

2011年10月19日 (水)

10EW7 3段化全段差動PPアンプ製作 ⑪

先に決めだしたプレート負荷抵抗でドライバ段の配線を行います。
通電してドライバ段のバイアスを測定すると、ちゃんと計算通りの値になっています。
初心者としてはとてもうれしいものです。

ヒーター電圧も 定格9.7Vのところ10Vちょうどで、okを出しました。

入力回路の配線をすませ、帰還がただしくかかっているかチェック。
残念ながら左右ともに正帰還になっていたのを修正。
テキトーに負帰還量を決めて利得をそろえました。

Pa142372
これで音がでる!!
何度も通電試験をしてこぎ着けただけに、一発音だしに成功。
普段聴いているCDをとっかえひっかえ試してみます。
まず、はなこに聴いてもらわなければなりません。(アンプの評価がくだります)

たろう「お~い、はなこぉ。できたよ~。」
はなこ「はいはい。お、なかなかいいねえ、うん。」
たろう「いいだろう。で、それから、それから?」
はなこ「音の響きが重層的だね。」
たろう「いろんな楽器の音が一つ一つクリアだよな。」
はなこ「だから、一つ一つの音がはっきりしていないと、層の重なりはできないでしょ。」
たろう「なるほど。」
はなこ「高域がきれいだね。それから中音域の響きが豊かだね。
    伴奏の音が伸びやかに聞こえる。
    中音域は、今まで作った中で一番いいんじゃない。」
たろう「うんうん・・・・・。」

ということで、10EW7-3段化全段差動アンプは、ずくなし家のメインアンプの座につくことができたわけであります。
めでたしめでたし。

今後はじっくり負帰還量を加減していくことにしましょう。

                                      (by たろう はなこ)

2011年10月18日 (火)

10EW7 3段化全段差動PPアンプ製作 ⑩

さらに製作を進め、初段FETの基板に線だしをして、シャーシに実装。
基板への電源、GNDを配線したら一度通電して初段のドレイン電圧を測定。
ちゃんと動いているか、どきどきの瞬間であります。
(ユニバーサル基板で組んであるため、トラブルへの対応が面倒!!)
ついでに多回転VRを調整し、ドレイン電圧を等しく設定します。

さらにドライバ段グリッドへの配線を終了したのが下の図。
遊んでいるのは負帰還ライン。

Pa122354

一つ一つの通電試験、心の中でガッツポーズを決めながら製作は進みます。


今日はちょっと短いので、電流の収支を掲載です。
電源トランスの規格 190mA

  44mA×4  + 2mA×4  +    5.7mA     +   0.3mA   =  190mA
   出力段      ドライバ段   初段(含ツェナー電流)   電源ブリーダー電流

トランスの能力、目いっぱいです。
                                       (by たろう)

 

2011年10月17日 (月)

10EW7 3段化全段差動PPアンプ製作 ⑨

さて、出力段の動作試験で、+B1の値がほぼ確定。
ここから3段目のCRフィルター(510Ω)の電圧降下分(約7V)を引くと+B2が求まる。
そこからさらに15Vくらいを予定しているカソード電圧を引き算するとドライバ段の実質電源電圧が求まる。

いかんせん電源電圧が低いので丁寧にプレート負荷抵抗を決めなければならない。
そこで、いつもお世話になっている木村 哲氏のサイトエクセルのシミュレーションソフトを使わせていただき、検討してみる。

Webで入手できるEp-Ip特性のグラフは縦軸(電流)が圧縮されていて、2mAの動作点のロードラインを引くには誤差が大きすぎ。
そこで、前にも紹介したなんちゃって試験器を使って、使用する球のEp-Ip特性を実測し、得られたデータを先のエクセルワークシートに代入する。

使用する10EW7の1本について、プレート電圧は10Vステップ、グリッド電圧は2Vステップで、プレート損失最大1.5Wに気をつけながら測定。(かなり余裕はありますが)

Loadline_2
初めて行う、なんちゃってレベルの測定ではありますが、得られたグラフはなかなか美しく、人力カーブトレーサーも捨てた物ではないなと自己満足。
自分で測定実験をやってみると、ちょっと真空管が分かった気になる。

そこに手持ちの負荷抵抗47kΩでロードラインを引いてみた。(直流負荷‐黒ライン)
出力段のバイアスは22V程度。フルドライブするのに60Vp-pともくろんでいる。
プレート電流2mAとするとドライバ段のバイアスは3V強と読み取ることができそうだ。

未測定ののこり3本についても、88V、2mAの時のバイアスを確認しておいた。
アンプが組み上がったときあまりバイアスが浅いようなら、39kΩに変更することも考えておく。

                                     (by たろう)

2011年10月16日 (日)

10EW7 3段化全段差動PPアンプ製作 ⑧

昨日と前後するけれど、シャーシ内部の画像です。

さ~あ、いよいよはんだ付け。というところ。

Pa102348

ヒーター回路の配線では、3Pの立てラグを追加して並列の分岐を作りました。
立てラグの中央のハトメを使ってヒーター回路のアースをとっています。

Pa112351
まずは、定石通り出力段から配線です。上の写真が出力段の試験風景。
まだ、初段が動いていないため初段用電源のツェナーダイオードに過電流が流れないよう、3mA分をCRDでバイパスしてあります。(いらぬお世話?)

*** 出力段の設計 ***
出力段の電流値を決める抵抗は、27Ωと30Ωを並列に使い、14.2Ωとしました。
これにより、1管あたりの電流は
   1250÷14.2÷2=44(mA) が流れることになり
概算最大出力は 
   0.044^2×5000/2=4.84Wとなります。
   (出力トランス1次インピーダンス 5kΩ)

通電のついでに、バイアスの調整。
出力段のバイアスはほぼ22Vと、予定通りの値を示して、とりあえずめでたしめでたし。

いままでたろうが作ったアンプの中では最も高出力です。10Wのセメント抵抗には3Wを食わせていますが、結構熱くなってびっくりです。

                                       (by たろう)

2011年10月15日 (土)

10EW7 3段化全段差動PPアンプ製作 ⑦

シャーシ完成。
一気にトランス類を搭載し、AC100Vの配線を終えたところ。
パイロットランプがつくところまでやってきました。

Pa132360
負帰還量が多くなるため、出力トランスはタンゴFE-25-5を採用。
電源トランスはノグチPMC190ですが、質感をそろえたかったのでハンマートーン仕上げのやつをおごっちゃいました。

Pa132361 トランス類の重量が大きいため、シャーシも頑丈に・・・と、いつもより多い目のねじを使っています。
ビスの頭が少しでもうるさくならないようにと、超低頭ビスというのを使ってみました。

手前が普通のトラス頭のねじ。
真空管周囲にあるのが超低頭ビス。

だいぶ雰囲気は優しくなります。
                 (by たろう)

2011年10月13日 (木)

かぶれなかったけど・・・・・。

アンプサイドウッドの摺りうるし塗装。
毎日塗ってはみたものの、見過ごすことができぬムラがあちこちにできてしまい、ペーパーをかけてやり直す気力も失せてついに断念。

下の写真が断念したパーツ。

Pa132356
全体を写した写真では分かりにくいものの、拡大すると・・・・。

Pa132357
黒で囲った部分、漆の乗りが悪く、白く抜けてしまっています。このような塗りむらがあちこちに。
ひどい場所は意図的に拭き上げを甘くして、漆を残そうとしたらさらに色の濃い場所ができてますますドツボにはまる始末。

原因として考えられるのは、
1,素地調整の最期で手油が残っていた。(漆の乾燥が悪くなるらしい)
2,前作に比べて気温が下がり、乾燥時間が長くなったため、十分乾燥しない上に塗り重ねてしまった。(結果として塗ってあった漆が溶け出した?)
という点でしょうか。

一回目は丁寧にやって、まずまずの結果が出たけれど、二回目は調子に乗って失敗。よくあることではありますが、この一週間ほどの努力は水泡に帰したのでありました。

仕方なく、サイドウッドを作り直し、オスモのクリアーでオイルフィニッシュ。ナチュラルな感じでシャーシを完成させ、先に進みます。
                                      (by たろう)

はなこの記事の続きを期待された方もいらっしゃったかと思いますが、はなこ多忙のため、今日ははなこの命令でたろうがかきました。

2011年10月 4日 (火)

10EW7 3段化全段差動PPアンプ製作 ⑥

シャーシ加工その後

Pa012330

フロントパネルとリヤパネルの加工。

アルミチャネルの切り出しは丸のこ治具Ver.1で万能切断チップソーをつけて切断。
切断面もまあまあで、ペーパーでの修正が少なくてすみました。

スイッチ、端子などの穴あけは、ステップドリル刃をつけた手持ちドライバードリルで行いました。切削油をつけることできれいな仕上がりになります。

Pa012331

サイドウッドを加工後、仮組みしてみます。

丸のこ治具Ver.2、ルーターテーブルを使って、仕上げました。

今回も、サイドウッドは摺りうるし仕上げにします。
塗装終了は約10日後。そのあと、膨らんだパーツがもとに戻るまで2日。
気長に製作していきます。
                                   (by たろう)

 

2011年10月 1日 (土)

10EW7 3段化全段差動PPアンプ製作 ⑤

シャーシ加工に入ると、記事にできるまでの一区切りに時間がかかります。

部品レイアウトを決定し、けがき、穴あけ、トランスの入る四角い穴加工を終えたのが下の写真。

P9302329_2

レイアウトは、先の6N6Pアンプで残留ノイズを少なくできたことを生かしたかったので、似通ったものになりました。
真空管の配置は、配線の引き回しが短くなるように、やや中央に集まるように考えました。
                                         (by たろう)

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