GM70シングル リップルフィルタ作成

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終段のGM70 は B 電圧1000V くらいなのですが、初段と2段目に使う真空管は 6SL7(定格300V), 6SN7(定格450V) なので終段用の B 電源からドロップさせるのは面倒です。6SL7, 6SN7 用には普通にダイオードで両波整流した電源にリップルフィルタを入れることにしました。なお、日本橋に買い物に行くのも面倒だったので、家にあるもので組んでいます。

AC 280V を整流して 280 * 1.41 = 394.8V
リップルフィルタ1段目の分圧抵抗 394.8V * (33k / (1M + 33k)) = 12.6V FET(FQPF3N90) の VGS を 5V と仮定して 394.8 – 12.6 – 5 = 377.2V
リップルフィルタ2段目の分圧抵抗 377.2V * (470k / (1M + 470k)) = 120.6V FET(STP4NK60) の VGS を 5V と仮定して 377.2 – 120.6 – 5 = 251.6V

2段目の分圧抵抗 1M + 470k は抵抗値は高いのでもうちょっと抵抗値の低い組合せにかえたいところです。

実測は写真のように、リップルフィルタ 379V、リップルフィルタ2段目253V でした。電流流すとトランスの電圧が下るので回路組んだときはこの値から数V程度は下る見込です。

FET の電力も見ておきます。
リップルフィルタ2段目は 6SL7 で使います。仮に各ユニット 2mA 使った場合最大 4mA × 2本 = 8mA になります。 FET で120.6V ドロップするので 120.6V * 8mA = 約1W
リップルフィルタ1段目は 6SN7 で使います。仮に各ユニット 10mA 使った場合最大 20mA × 2本 = 40mA これにリップルフィルタ2段目の 8mA が追加になって 48mA になります。FET で12.6V ドロップするので 12.6V * 48mA = 約0.6W です。今回は 13℃/W の放熱器を FET に付けて様子見したいと思います。

GM70シングル 机の上で仮組み

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今日の進捗。MT 管仕様の真空管ブレッドボードをバラして GT 管仕様に変更。これが午前中に終ってしまったので、エイヤとばかりに終段まわりの直流回路だけ作成。これは電圧チェックが終ったらバラす予定のものです。

最初は水銀整流管のヒーター電源を投入します。電源投入後しばらくの間は蒸発した水銀が冷たい管壁について鏡みたいになります。もうしばらく置いておくと温度も十分あがって管壁の水銀も蒸気になって鏡みたいなところが無くなります。ここまで来たら、B電源投入 OK です。

GM70 のヒーターはスイッチング電源で点火します。トリタンフィラメントが電球のごとく輝きます。直熱三極管なのですぐ立ち上がります。

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B電圧のトランスにはスライダック付けて調整出来るようにしてあります。B電源用トランスのスライダックを調節して B 電圧 1000V くらいにしたときカソードの抵抗 100V 出ている状態でした、もう一本のほうは 94Vくらい。データシートから大幅にズレているような感じはありませんでした。まぁまぁいいんじゃないでしょうかと思っています。

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水銀整流管にちょっと寄ってパチリ。手前側の球はプレートキャップが緩んでエポキシ接着剤で固定しなおした球です。にしても、この妖しい輝きはたまりませんなー

GM70 シングル: ヒータートランス到着とカソード抵抗準備

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ヒータートランスと、B電源用トランスが届いてしまいました。ヒータートランスで必要な巻線は 1.25V – CT – 1.25V の巻線です。これは、水銀整流管のヒーターに必要です。これだけだと寂しいので無駄に 5V や 6.3V などの巻線も入れてもらってたりしていますがここらへんは適当です。B電源用トランスも同様に必須で必要なのは 800V – CT – 800V の巻線です。ただ、これだけだと寂しいので、280V – CT – 280V を巻いてもらいました。先日買ったトランスは B電圧低め設定を試す用に取っておきたいと思います。

自己バイアスか半固定バイアスのどっちにするかは決めていませんが、今回 GM70 のカソードにはカソード抵抗を入れる方向で考えています。電流 80mA 程度、100V くらいを考えているので、1.2k の抵抗を入れてみる予定。8W 程度の発熱があるので 50W メタルクラッド抵抗を通販でポチッとなしました。もっと小型のもありますが値段安いのを購入した次第。50W なのでヒートシンクに着けなくても耐えられるのですが、一応着けておくにしました。

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6C33C シングル作ったときに買ってあったリップルフィルタに使うヒートシンクが丁度良い大きさだったので、こいつに穴を開けて、タップ立ててぇ

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ヒートシンクの都合で、抵抗の一部をちょっとカットしてぇ

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抵抗を仮止めしてみて良い感じなことを確認しました。このヒートシンクの熱抵抗は 5.7 – 2.2 K/W なのでそこそこ放熱してくれそうです。また、このヒートシンクの底には M3 の幅でスリットが切ってあるので、シャーシに適当に穴開けしてネジ止めすることが出来るので便利です。

秋葉原で真空管アンプの部品を買い物しにいってきました。

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早めに欲しいパーツを求めて結構あちこちうろうろしました。今日は三栄電波さんでコンデンサを購入。

電源回路を作るのに必要なコンデンサです。今日買ったのは 22uF/1200V のと 47uF/1200V のコンデンサです。横に見えるのはコンデンサに溜まった電気をゆっくり放電するための 5W 抵抗で千石電商さんで購入しました。470k と 840k をひとまず購入しています。

あとは絶縁ポストも購入。これは、ひょっとしたら役に立つかもレベルで購入していますので、実際に活用できるかどうかは不明。

GM70 シングルアンプ 6SN7 などの部品も少しづつ購入

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先日の記事で電源トランスを買うと言っておりました。通販で注文して届きましたのが PT-240 の電源トランスです。当分の間バラックのまま整流管の動作確認などに使う予定。GM70 終段だけのユニットテストであれば組める見通しが立ってきました。(電源のコンデンサなど追加部品は必要ですが…)

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アンプの初段は 6SN7 2段増幅でいけるんじゃね?的考えで、東京真空管商会にて TUNG-SOL 6SN7 を購入してきました。プレート電圧 300V くらいが定格なので、終段の電源とは別に考えてあげないと行けなさそうです。

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とりあえず真空管ブレッドボードに付いてる、2年くらい前にデジットで買った、220V /0.12A 6.3V/2A くらいのトランスで2段増幅回路は実験出来そうなので、これはこれでそのうち実験したいところです。この2段増幅では軽く帰還かけておいて、終段は帰還なしでいこうかな?と思っているところです。

GM70 シングルアンプ: 部品が少しづつ増えてきてモチベーションもあがってきた。

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一番左は GM70 です。今回作るアンプの出力管です。その横にあるトッププレートの ST管は水銀整流管の 866A で、その横が一般的な整流管の 5R4GY であります。大きさ比較用の 12AX7 MT管がカワイイです。右側に OPT やチョークコイルを置いています。これは先日簡単に紹介したかも知れないので割愛

今回は整流管も使えたら使ってみようかと、ついでに手配しています。こういう時だからこじつけて何でも買っちゃうのはよろしく無いですが、買わないと一生入手の機会は無くなるので買いました。

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866A は水銀整流管で半波整流です。両波整流しようと思ったら2本要ります。ヒーターは1本あたり 2.5V/5A が必要です。逆耐圧は水銀の温度にもよりますが平均電流 500mA 程度流す回路で最大 2KV、250mA程度なら5KV~10KV 程度あるようです。電圧降下は 10V 程度と水銀整流管らしく十分低いです。写真左側のはプレートの電極が緩いのと管壁や管底に付着している水銀があまり見えない状況。通電していみないとわかりませんが、2本のうち1本アウトかも知れません。水銀整流管は青白く光るらしいので、是非とも使ってみたい球ではあります。水銀整流管はヒーター通電したあとに B電圧を上げないと壊してしまうので使う時には注意が必要です。

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5R4GY は両波整流出来る整流管です。使いかたにもよりますが、逆耐圧最大 2800V くらいです。電圧降下は 50V 程度でしょうかね。こちらは 5V/2A のフィラメント電流なので、わりと市販のトランスでも巻線付いているのがよくあるようなので、使いやすいと思っています。

電源トランスはまだですが、第一段階として B電圧を低圧の 500V くらいで使ってみようと思っています。その後のステップアップとして B電圧を 1000V くらいに上げたバージョンにトライしたいと思っています。ということで、出来合いのトランスを探したところ、ハシモトトランスの PT-240 が良さそうだったのでこれを注文しました。

二次側の巻線 B電圧用170mA AC(250mA DC;両波整流 チョークインプット)
480V – 420V – 240V – CT – 240V – 420V – 480V

二次側の巻線 ヒーター電圧用
0V – 2.5V – 5V 5.5A
0V – 2.5V – 5V 5.5A
0V – 6.3V 3A
0V – 5V 3A

さすがにここまで、部品がそろってくるとモチベーションがあがってきます。

GM70真空管アンプ チョークコイルが届いた

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昨日通販でポチッとなした、チョークコイルが届きました。ハシモトトランスの C-10-200W です。GM70 のプレート電流は出力トランスの定格 80mA 程度を流すことを考えていますので、2ch で 160mA 程度流れる予定です。終段の B電圧はまだ決めていませんが例えば 800 – 0 – 800 のようなセンタータップ付き巻線を全波整流したときの最大値は 800*1.41=1060V くらいです。高い電圧のリップルを CR だけで取り除くのは大変なので、チョークコイルは今回必要なアイテムとして入れました。

OPT 3kg * 2
CHOKE 3kg
ドライバ S-14 0.9kg * 2
電源トランス 2kg くらい?
既にトランス類だけで 12~13kg くらいの重量物がシャーシに乗ることになっています。どうしたものか…

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LM3886 アンプの電源トランスも調達。こちらは 115Vl 25V×2 90VA の小型トロイダルトランスです。LM3886 ではフルパワー出すわけでは無いので小さいのを購入。

GM70 真空管アンプ テストで使う追加のトランスが届いた

2016-01-16 12.10.03

今日の写真は アンディクス・オーディオ さんから購入した、S-14 というユニバーサル OPT です。一次側 2.5k,4k,7.5k,10k 二次側 4,8,16 の巻線がありますので、小型アンプならこれで十分なような気もします。

GM70 シングル組むにあたってまだ初段は考えていないのですが、終段を仮組みした時点でとにかく音出ししてみたいと思っています。通常 OPT はスピーカーを接続するために使うものですが、反対向きで使用することでドライバトランスとして使用するためです。半導体アンプのスピーカー出力をこのトランスの 4-8-16 側の端子に入れますと、巻線比に従って昇圧された電圧が 2.5k-4k-7.5k-10k のところに出てくるという目論見です。トランスはインピーダンス表示なので巻線比を計算したところ下の表のようになりました。

一次 二次 巻き線比 db
4 2.5k 25 28
4k 32 30
7k 42 32
10k 50 34
8 2.5k 18 25
4k 22 27
7k 30 29
10k 35 31
16 2.5k 13 22
4k 16 24
7k 21 26
10k 25 28

アンプの出力が 8Ω 負荷で 1W なら 2.8V、3W なら 4.9V くらいの電圧が出ることになります。8Ωと7.5kΩの巻線を使えば30倍になるので、それぞれ 84V, 147V くらいは出るんじゃないかな?という予想が出来ます。これは巻線比だけの話なので例えばの話です。今回 GM70 のロードラインのグラフからグリッド電圧を 100V くらい振り回せれば十分テスト可能というのはわかっているので、半導体アンプの出力をトランス昇圧してテストで使用出来そうです。
実際にはトランスの手前から見えるインピーダンスと向こう側から見えるインピーダンスは、そこに接続される機器や回路のパラメタも含めないと正しくないのですが、回路も何も引いてない状況での動きそうかの見当をつけるための簡単な試算ということで行いました。今回は OK とします。

ヒーターのスイッチング電源(24V出力を20V出力にする改造予定)は入手済みなので、GM70 の B,C電源まわりをどうするか考えたいと思っています。終段の電源回路がまとまれば電源トランスを巻いてもらいたいと思います。

真空管アンプの OPT と LM3886 DC アンプキット到着

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一つ前の記事で、真空管アンプぼちぼちやっていきますということを書きました。今日は出力トランスが届きました。Softone の Rコア出力トランス RW-40-9.5 で、ケースは黒色にしました。

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高さ 15cm なので、シャーシは大きめのほうがいいかなという感じ。ただ GM70 はピンの高さ除いても 17cm あるので、アンプひっくり返すと真空管を割ってしまいます。ソケット沈めるなどなんらかの調整は必要っぽいというのは確定ですね。あとは 1個 3kg 程度と軽いので作るときのハンドリングが少し楽になりそうです。

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次は、LM3886 DC アンプキットです。イトウ電子部品・通販 さんから購入しました。GM70 アンプの動作確認時の初段アンプになってもらう予定です。ブリッジが乗った電源基板(完成品)と OPA2134 ドライバー基板、LM3886 メインアンプ基板(2枚)の3点セット。トランスやら端子買ってきて配線すればこれだけでも十分な性能をもったアンプが完成する良いキットです。

キットとは直接関係ないですがうちとこのキット以上に梱包などもシッカリされていて見習わなければと思う次第。

GM70 アンプの構成を考え初める

去年の5月に、次の真空管アンプは GM70 で作ることになりました という記事を書いていまして、GM70 の真空管を入手したことを記事にしたのですが、なかなか手つかずの状態が続いていました。出来ることから少しづつやっていきましょうということで、GM70 シングルアンプの検討をしていきたいと思います。小遣いも厳しいので、高級なトランスとかは買えません。設計にあたっては管の性能を引き出すとかではなく、とにかく動くものを目指したいと思います。(予算のないアンプ作りは妥協の連続です…)

トランス選びですが、ググッてあちこち見てまわりましたが

あたりかなー、みたいな感じ。ついでにお値段などもメモしてネタ集め。一個5万円以上とかは予算的に無理なので、結果的に破格のソフトンのを買うことにしました。

GM70-2

上のグラフに赤線で、プレート損失 125W の線を引きます。(ペイントソフトで曲線を引いたので、おおよその目安です)この赤線以上のところは定格オーバーなので使わないところですね。青線で 9.5k の傾きの線と 5k の傾きの線を適当に入れます。傾きのゆるい方が 9.5k のラインです。RW-40-9.5 の 9.5k 推奨1次DC電流は 80mA 以下なので、これを越えないように注意しながら動作点を決めていきたいところです。

上の例でいくとプレート電圧 1000V くらい。プレート電流 80mA 程度、バイアス -100V 付近という感じで仮に線を引っ張っていますが、プレート電圧1200Vくらいではどうかななど検討していきましょう。

前段の構成は白紙です。終段の B電圧が高いので、前段で使う真空管もある程度高電圧で使えるのがいいのですが、真空管アンプ初心者にはどの球をチョイスすればいいか見当つかない状態のためです。2段構成か3段構成。またショップブランドにはハイブリッドアンプの例もあって、こういうのもおもしろそうやと思ったりしているところなので全体構想はまだ先になりそうです。
まずは終段の構成をまとめてしまいたいです。