カテゴリー: 電子工作

https://github.com/ngc6589/korgNutubeSpiceModel

nutube の spice model を作成しました。 個人用として作成したモデルですので、シミュレーション結果を保証するものではありません。

詳細は gitbub の readme をご覧ください。

以前の記事で、46シングルアンプの初段・終段・電源まわりをこんな感じで作ろうというところまでやりました。今回は MDF 板にバラック組みして動作点とか確認してみようと思います。

電源周りです。トランスの 280V 巻き線を整流管で両波整流したあとリップルを取り除いて、46 の動作点例 プレート電圧 250V グリッド -33V プレート電流 22mA × 2本が確保できたらいいです。が、トランスから作る電源は、トランスから取り出す電流が増えると電圧が下がる。整流管も流れる電流が増えると電圧降下の電圧値が変わるため、ここは作ってみて調整するという感じです。

チョークインプットのリップルフィルタだとトランスの巻き線に近い電圧が出るというのをどこかのサイトで見た記憶があったので、チョークインプットの回路を組んでみました。

イメージというか、実験したのは上記回路です。150Ωと 100μのフィルタ三段です。余分に 100μ つけていますが、パーツボックスにあったので付けちゃいました。フィルタは計算サイト100Hzで-19dB(0.11倍)程度取り除け、それが３つなので0.11*0.11*0.11=0.0013 でおよそ100分の1になります。手前にチョーク+100μ入っているのでリップルは十分取れる感じです。

この回路に電流流したときのDC出力は 228Vと低い状態でした。思いの外チョークがリップルを全力で取るために電圧降下があったぽいです。この対策は後で行ないます。

次に、前段・終段のカソード抵抗やカップリングコンデンサなどを載せたラグ板を作りました。今回真空管ソケットに部品付けない方向でというやつです。

出来るだけパーツボックスにある部品を使用している関係で、段間コンデンサ1μとか大きいものを使っています。実際には 0.1μで十分です。ここから配線して初段の 6SL7(6SL7WGT)が動くか確認。

6SL7 の回路は消費電流がほとんど無いので、トランスからの電源だと無負荷400V近く出るため電源装置を代わりにつけて確認しています。バイアスの電圧など確認してOKでした。

入力に 1Vpp 入れて 90V弱出ているので十分増幅されていました。

46の終段も配線してひとまず音出しは OK。

ここで最初に言ってた 228V の電源電圧を上げる調整をします。整流管から出たリップルをチョークコイルがあらかた取り除きますが、その分みかけの抵抗は大きくなって電圧下ります。チョークコイルに入るリップルを減らすとチョークコイルが楽になり電圧上ります。整流管とチョークの間に小容量のコンデンサを入れてどうなるか確認。手持ちの 0.47μと1μでやってみたところ 0.47uF を入れて 234V 。 1uF 入れて 270V になりました。 270V の時の 46 のプレート電圧 266V、カソード抵抗 31.8V (20mA) だったので、データーシートの推奨動作点に近くなったので、これでいいやと電源まわりも確定としました。

回路はこんな感じになりました。整流回路のリップルフィルタが多いのは当初考えてたチョークインプットの名残りですがラグ板に組んでしまったのでそのまま使用します。あとは苦手なシャーシ加工を残すのみです。。。

何年か忘れましたが、関西ハムフェア北神電子サービスさんのご主人さんから買いました。（おいくら千円で買ったかも忘れました）そのまま、真空管箱に放り込んだままでしたが、最近作っていないので、またぼちぼち作り始めようかと引っ張り出してきたところ。

46 は 4極管なので、スクリーングリッドをグリッドにつなぐと B級プッシュプルで使えるようになり、スクリーングリッドをB電源側につなぐと、いわゆる3結動作になります。今回2本しか所有していないので 3結接続A級シングルアンプ構成になります。

真空管(Electron tube) 規格表データベースさんに掲載されている 46 のデータシートでは、

• プレート電圧 250V max
• グリッド電圧 -33V
• プレート電流 22mA
• 増幅度 5.6

が動作例で示されています。ということなので終段の 46 は基本このままいこうかなと思っています。一応7k負荷のラインは引いてみました。

360V – 110V = 250V
0.057A – 0.007A = 0.05A
0.05A / 8 = 0.00625
250×0.00625= 1.56W 程度。実際には1ワッターいうくらいになりますかね。LTSpice で直流回路のあたりをつけたいので、モデルファイルの準備します。Ayumi’s Lab. さんの Spice モデルを利用させてもらっています。

LTSpice で 46 のモデルを取り込みまして、EP-IP 特性を書かせると pdf のグラフと合いませんでした。B級の特性で作成されているようでした。

Ayumi さんの手順（統計ソフト R を使ったモデル作成）に従って、３結特性をプロットさせ、それをモデルファイルとして出力させて再度 LTSpice で特性図を描かせてみました。

LTSpice でもそれっぽく出ましたので、ひとまず OK ということに。

終段は、バイアス電圧とプレート電流の関係からカソード抵抗 1.5k は出ますのでこのままで。

前段は 6SL7 増幅 + 6SL7 カソードフォロワでいいかなと思い１回目の回路を引いてみます。

抵抗値は、適当です。初段バイアス 1.6V前後。次段バイアス 2V 程度（カソード電圧は 140-150Vあたり)になりました。実際に配線するときは、カソードフォロワ側のヒーターはバイアス必要となります。シミュレーションの結果増幅度は 34dB(50倍)位。携帯機器からの小出力な機器では 46 のバイアス -33V 中心にフルスイングさせるには微妙な感じですがライン出力ありの CD プレーヤーなどは十分かなというところ。46 も増幅度あるので、ここはこんなもんでいいかな？ひとまず仮確定です。

次は電源ですが、買った電源トランスの2次巻き線の最小電圧が 280V からです。これを整流して得られる電圧がいくらくらいなるか LTSpice で見てみます。

手持ちの整流管は傍熱管 GZ34、直熱管 5R4GY(B) で、LTSpice では、10mA から 100mA まで 10mA ステップで負荷を変動させたときの出力電圧グラフを見て検討します。

GZ34 は高率が良くドロップ電圧も引くく50mA としたときの電圧は約340V になりました。

5R4 モデルで計算したとき 50mA 負荷でおよそ 310V の電圧となりました。前段、終段とも 300V も要らないので、ドロッパ抵抗の発熱を控えめに出来る直熱整流管を使用する方向にしたいと思います。

次の記事以降でばらばらに検討した回路をくっつけたいと思います。