GM70 シングル 866A 水銀整流管をよく光るやつと交換して楽しむ

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手持ちの 866A 水銀整流管でよく光りそうなのをひっぱりだしてきて夜になってから再度記念撮影。本題は GM70 直熱三極管アンプなので整流回路に使う真空管は脇役なのですが、これはこれで楽しい光モノなので Blog ネタから外すわけにはいきません。


入手した数本の球かから、電極からカーボン出ている USED なものから使いますが、ここぞという時ようによく光るのは確認しておきたかった次第。

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ついでにローアングルの写真も一枚パチリ。いい感じです。

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866A 水銀整流管が全滅したとき用に Tung-Sol 3B28 キセノンガス整流管も仕入れました。が、テストしたらヒーターを囲む筒の中で光ってはいるようですが、目立たないことがわかりました。これはこれで問題なく使用出来ましたので、互換品として使用可能なことは確認出来ました。

GM70 シングル 音出しまで進んだ

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休日の定例作業と化している真空管アンプの配線作業再開です。赤ペンで配線済んだところをチェックしながら作業を進めます。

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一通り配線が済んだので初段・2段目が動くか確認。バラックテストの時と同じ結果となりましたので OK でした。

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ここからが、怖いけど確認しないといけない終段の B 電圧が出ているかの確認。無事1000V 程度の電圧が出ていましたので一安心です。もうここまできたら音出しするしかありません。

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壊れても問題ない数十年前のミニコンポスピーカーを接続しまして電源投入。帰還なしでの音出しは問題なく出ました。1時間ほど様子見で動かしました。このスピーカーこんなに音出たっけ?という感じでよく鳴っていました。(耳の調子がよかったからかも知れません)

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ワットチェッカーの表示は 386W と表示されました。今ヒューズボックスに入れてるヒューズが 4A なのですがもう 1~2A 余裕のあるものに交換したいと思います。

これ以降は、スピーカー端子の極性が間違っていないか確認して問題なければ、軽く負帰還をかけた状態で動作するかやってみる予定です。

GM70 シングル 配線作業

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配線作業を行っております。

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回路図的には、抵抗とコンデンサをちょこっと付けたら即完成するような部品点数ですが、プリント基板に部品付けてはんだ付けして終りというやつでは無いため仕方ありません。少しづつ進めていきます。

段間コンデンサなどを除いてほとんど部品が付いたので、今後は各パーツを電線でつないでいく予定です。

GM70 シングル 配線作業中

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今日はヒーターまわりの配線と、Arduino UNO による DC FAN コントローラーの電源を配線していました。DC FAN は結構耳につく音を出すので、非常用強制換気装置になるかも知れません。しかしながら必要な装置であることは間違いないため、マイコンボードに簡易版のプログラムは書いておきました。

ArduinoUNO_FAN-CTRL

とりあえず、アンプシャーシに USB ケーブル差してターミナルソフト起動すれば、DC ファンに近いところの温度がわかるようになったので、良しとします。

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今の段階で問題なく閉じられるか確認。ひっかかりなく閉まったのでたぶん OK です。ファイバースコープ欲しいね。

GM70 シングル 配線作業開始

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シャーシに各部品の取り付けが終りましたので、配線作業にはいってまいります。最初は AC 100V の電源まわりから配線していきます。

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  • AC 100V インレットから電源スイッチ(STBY, MAIN)を経て、電源トランスとスイッチング電源の配線
  • ヒータートランスから、866A のヒーター配線
  • スイッチング電源から GM70 のヒーター配線

が本日配線できたところになります。AC のラインはよじって配線しましょうなどの、推奨される配線ルールをやってる余裕が無いので、ストレートに配線しています。

GM70 シングル シャーシの加工がほぼ終り

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ゴールデンウィークつぶして出来たのがここまでです。底板にスイッチング電源などを貼り付けしました。カバーの無いスイッチング電源2つは GM70 のヒーター用、パンチメタルカバー付きスイッチング電源は、ファンと Arduino UNO のファンコントローラー用電電。Arduino UNO のファンコントローラ基板の4つです。これにて大物はなんとかなった感じです。これから配線していくフェーズになります。

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今日の作業はここらへんにて終了。

GM70 シングル シャーシ加工中

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本当に鳴るかちゃんと検証しないまま、シャーシ加工に突入して何日目でしょうか。フロントパネルとリヤパネルがつきました。寝惚けてたので、穴開けしたあとアルミ板の表裏間違えていることに気がつきましたが、気にせず進むことにしました。一般的なアンプでしたら、ここから配線開始となるわけですが、このアンプは底板にもパーツを付けていかないと全部入りません。

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底板に付けるスイッチング電源類の位置を検討中の図。真空管アンプ製作のACラインとDCや信号ラインをうまいこと分けましょうというルールは既に守れない状況です。シャーシ内に入ることが目標になっちゃってます。ガンバロ

GM70 シングル シャーシ加工開始

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タカチのケースが届きました。加工を始めます。物の配置が決まっているのは上面だけで、フロントとリアはあとからレイアウトを考えます。ハラワタに入るものが多いので現物あわせしていく予定のため。

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ドローソフトで各パーツを描いてそれをシャーシにペタペタ。

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ポンチ打ってぇ

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ボール盤で穴空けて

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ニブラーや、サークルカッターなどのいわゆる手動工具でトランスの角穴と真空管ソケットなどの丸穴開けてひとまず上板が出来たところです。2mm 厚のアルミ板との格闘で案の定握力を使いはたしてしまいました。

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ソケット類を乗せてみて様子見。UX4 ピンソケットがエライ手前に来てしまいましたが、今回はこのレイアウトでいきます。

GM70 シングル 初段 6SL7 直流点火の整流回路作成

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なんとも、見た目がアレなラグ板が写っていますが、初段 6SL7 を直流点火するための整流回路です。ブリッジダイオード -> 0.36Ω -> 10000uF × 3 で作りました。
次段の 6SN7 は交流点火のままにしておきます。

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負荷装置で 600mA (6SL7 ヒーター電流2本分)流すように設定して電圧チェックした結果 6.3V 付近になりました。よしよし

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リップルは 132mV pp でした。これで初段がヒーターハム拾う可能性を取り除くことが出来ました。

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6SN7 2本交流点火 + 直流点火(電子負荷で 600mA設定)で通電したときの電源トランス 6.3V / 2A の巻線の電圧は 6.48V でした。6.3V よりかは高いですが、まぁ、問題ないです。どうしても気になるようになった場合はドロッパ入れることにします。

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ヒートシンクは 40℃を下回るあたりで落ち着きました。シャーシ内ではこれ以上の温度になりますので、ヒートシンクはこのままにしておきます。

GM70 シングル アンプ全体のゲインと負帰還の目安を調べた

GM70ロードライン

GM70 のロードライン更新版です。最終的な動作点はプレート電圧 950V より少し上でプレート電流 80mA のところになりました。右上りの赤い線はカソード抵抗 1.2k のラインです。右下りの青い線は出力トランスの 9.5k のライン。動作点のところに引いている縦線は gm を見るため、淡い緑っぽい線は、プレート内部抵抗 rp を調べるための線です。

GM70 のデータシートには、gm 6mS と μ 6.7 ありますが、グラフ読み取りしておおよその値を調べました。今回使う動作点あたりでは
gm: 4.5mS
μ: 8
rp: 1.8k
ぐらいの数字になりました。ということで、トータルゲインの試算

増幅率(倍) 増幅率(db)
6SL7 40.0 32.0
6SN7 26.0 28.3
GM70 6.7 16.6
OPT 0.03 -31.0
トータル 197.4 45.9

グラフから出力電力も目分量で求めた結果20W 程度 8 掛けとして 16W 程度が実質の最大出力となり、電圧換算は 11.3V でした。
ひとまず 150mV を入力の目安とした場合、必要な増幅率は 11.3V / 0.15V = 75.3倍(37.5db) です。

帰還抵抗 β Gain(倍) NFB(db)
100 0.500 2.0 40.0
2100 0.045 19.8 20.0
3900 0.025 33.3 15.5
9100 0.011 62.8 10.0
20000 0.005 99.6 5.9
47000 0.002 139.1 3.0

10db の帰還で 62.8倍の増幅率なので、帰還量 10 db は組込む予定。電圧の高いライン出力を持つ機器の対策はどうしましょうかね。アッテネータで減衰さすのが簡単なのですが… 検討ですね。