Re Electronics 懸賞品で作る真空管アンプ 6N2P-EV + 6L31 シングル完成しました

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昨年末から作り始めた 6N2P-EV + 6L31 のアンプですが、ラグ板の配線なども終りましてようやく完成です。

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お腹側は見せたくないですね。初ラグ板というわけではないのですが、電線をそれなりに直線に這わすとか一切無視した作りですな。こういう適当な配線でもすぐ集中力は飛んでしまうものです。ちなみに先日書いたラグ板部品配置案からは少し場所移動していたりします。

f特右
f特左

簡単に傾向を見るだけにします。周波数特性は上記のとおり。上が右チャネル。下が左チャネル。WaveSpectra の画面が両方 L-ch になっているのは、ダミーの 8Ω 抵抗が1本しかなく、方 ch づつ測定していたためです。20kHz 手前で落ちてくる感じですね。デジットで買った、2,250 円のトランスもなかなかガンバリます。

歪み1k右
歪み1k左

こちらも、上が右チャネル、下が左チャネルです。歪みは 2W弱 1kHz で右 1.8%、左 2.8% 程度でした。十分かと思います。60Hz, 120Hz あたりに山が見えますね。これは 1kHz 0dB に比べて -40dB なので、20log だっけ? 10log だっけ? 忘れたけど、 どっちにしても 0.01 倍以下なので十分小さな値です。

音はスッキリしてますね。いかんせん小出力タイプなのと 6L31 は 3結せずに 5極管のままで使用しているので低音は軽い感じです。懸賞でいただいた部品以外は全て日本橋で揃えましたがなかなかいいです。

TubeAmp01_05

最終の回路は上記のとおり。以前に掲載した回路からの変更はフィードバック抵抗を 2k にしています。

Book2

記憶にたよっているところもありますが部品表です。真空管込みで買っていたら 25,347円、今回は真空管と DC/DC コンバータをいただいたので、18,587円となりました。

Re Electronics 懸賞品で作る真空管アンプ ラグ板のレイアウト検討

ラグ板実装案

今度の土日に、真空管アンプの回路に着手したいのですが、その前にラグ板にどんな感じで部品載せるかの事前検討です。上のような表を作ってみました。抵抗類はデフォルト 1/4 W なので隣りの端子間でもいけるのですが、便宜上部品はラグ板の向いの端子を使うような配置で記入しています。とりあえず真空管ソケットや、ラグ板につけたピン番号に間違いないことが確認出来たら回路まわりのラグ板は良しとします。

どちらかというと、RCA 端子まわりの配線や電源まわりの配線のほうが時間かかりそうですな。ヒーター線のハンダもテンプラっぽいのが気になるので着け直ししたいです。この週末に出来れば音出るとこまでいけると嬉しいですが、なんとかいけるかな。

Re Electronics 懸賞品で作る真空管アンプ 無事ヒータ点灯

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3連休の最後の日は、穴開けの終ったシャーシに部品取り付けていきます。ヒーター用トランスとスイッチング電源、DC/DC コンバータを付けてヒーターの配線までやったところ。(ヒーターバイアスの抵抗分圧は未実装です)

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100V : 6V(2A) のトランスを使ってブレッドボードで実験していたときは、モノラル(真空管 2本)接続していたのですがこのときのヒーター電圧は 6.57V でした。今回は本番の 4 本接続です。ヒーター電圧は写真のとおり 6.27V とピッタリでございます。

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ということで、この3連休は無事ヒーター点灯まで来ました。後は回路のほうを配線していきます。平日にラグ板考えて今度の土日で配線かな?と思っています。

Re Electronics 懸賞品で作る真空管アンプ シャーシ加工開始

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成人の日が1月15日から国民の祝日に関する法律で1月の第二月曜に移動してくれたので3連休です。連休初日は Corel Draw で丸と四角を一生懸命描いていましたが、2日目の今日はそのお絵描きの結果を元に、シャーシへの穴開けを行いました。

プリンタで印刷した図面を、スプレー糊で貼り付けます。

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そして、穴開け。ここでは、基本的なサイズの下穴だけあけます。ガレージでの作業で寒いのですが工具使うときは巻き込み事故防止のため手袋禁止です。

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で、あとは必要なサイズにシャーシパンチと、テーパリーマを使用してドリルホールを大きくしていくのと、バリ取りをしたところで本日の作業打ち止めです。バリ取りに便利そうなホーザンの工具。あれいいんでしょうかね?ヤスリでチマチマ取ってるのですが便利なら買おうと思います。写真の隅にハンドニブラがうつってますが、これは AC インレットの四角穴開ける為に使用しています。ラグ板止める穴とかはまだ決まってません。これらは随時空けていく予定です。

Re Electronics 懸賞品で作る真空管アンプ CorelDraw の素材準備

シャーシ1
シャーシ2

リードの MK-300 アルミケースに部品を載せますが、シャーシに穴開けする場所を決めるための図面を出したいと思ってます。今回は Corel Draw を使用してトランスやスピーカー端子などの外形を準備。あとはケースの大きさにあわせて上記部品をコピペして並べていきます。

あー、入力端子忘れてますね。3.5mm か RCA か、どっちにしましょう…

Re Electronics 懸賞品で作る真空管アンプ シャーシ上の部品配置検討

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今回買ってきたケースは LEAD の MK-300 という昔から販売されているケースです。このケースに部品載せていきます。で、最初は狭いほうをフロントに持ってきたらこんな感じ

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幅の広いほうをフロントに持ってくるとこんな感じ。

なんとなくですが、一番最初のほうでいいかなぁ。と思っていたりしてます。入力は 3.5mmジャックをフロント側に付けようと思っています。必要になればリヤ側に RCA 付けたらいいやという程度。スピーカーのターミナルは長方形なバネ式のがあるのですが、丸穴空けるだけで取り付けられるタイプを買うか迷い中。

DC/DC コンバータは容量(発熱)の都合で外側必須にしておきたいのですが、スイッチング電源のほうは、シャーシに熱逃しの穴をあるていど空けるのであればシャーシ内に付けるのもありかなとは思ってます。穴空けは少ないほうが楽なのでおそらくスイッチング電源もシャーシの上にきちゃう感じ。

Re Electronics 懸賞品で作る真空管アンプ ブレッドボードのまま音出し

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次は、電力増幅の所も組んで音出しまでやってしまいます。まずは回路を配線して帰還かけない状態での増幅率を確認したところ 25 倍(約29dB)となりました。

帰還抵抗は 68Ω にどれくらいの抵抗を入れるか、手持ちの都合で 680Ω と 1.5kΩ の場合を概算で計算。下のようになりました。1.5kΩ 以上の帰還でいきたいと思います。

帰還抵抗 帰還定数 帰還後のゲイン ループゲイン 帰還量
680Ω 68/(68+680)= 0.09 25/(1+(25*0.09))= 7.69(17.7dB) 25倍×0.09=2.25 29-17.7=11.3dB
1.5kΩ 68/(68+1500)= 0.043 25/(1+(25*0.043))= 12.04(21.6dB) 25倍×0.043=1.08 29-21.6=7.4dB

何十年も前のミニコンポのスピーカーと、デジットのお値打ちアウトプットトランスの組合せはちょっとヒヤヒヤもんでしたが、鳴らしてみると以外にスッキリと音は出てきます。トランスのせいか、バスレフのスピーカを近くで聞いたせいかちょっと軽めの感じはしますが素直なほうと思います。2250円だっけ? のトランスにしては十分です。スピーカーがもっと良いとそれなりにまとまると思います。ちなみにこの適当な組み方でもハムは無し。

ということで、6N2P-EV + 6L31(6AQ6) シングルアンプの回路図はちょうど大晦日というタイミングでもありますし一旦 FIX させていただきます。(ヒーターバイアスは回路図にありませんが DC/DC 出力を分圧して 55V 程度かけてます)

TubeAmp01_04

これから、苦手なシャーシ加工が待ってますがそれは後日改めて。

Re Electronics 懸賞品で作る真空管アンプ 初段の動作確認

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ブレッドボードに初段で使う予定の SRPP 回路を組んでみて、増幅率どれだけあるのか確認。信号源には iPhone / iPad どちらでも使える 「Oscillatr Free」 というのを使用させていただきました。このアプリは、出したい周波数の音の PAD を押すと信号が出るというアプリです。

ADS00009

オシロのハードコピーが小さいのは、リサイズしていない為です。ちょっと見にくいですけれども、黄色が入力、水色が次段のグリッドに接続される 220k の抵抗のところで測定しています。目盛は黄色が 500mV で水色が 20V です。

入力 1Vpp で出力が 50Vpp 程度となりました。素直に 50 倍です。次段 6L31(6AQ5) のカソードバイアスは 9.45V なので、最大値 8V(16Vpp) 程度で振ってみたときの入力電圧を見てみます。これが次のハードコピー

ADS00012

結果 280mV の入力です。この入力電圧なら負帰還かけても携帯プレーヤの入力にも十分対応出来そうですね。

Re Electronics 懸賞品で作る真空管アンプ 試作用回路検討

TubeAmp01_02

これから、ブレッドボードに組んでみようという回路案です。電源は 200V です。以前のスケッチの回路では 180V にしてましたが変更しました。DC/DC コンバータ使うので B 電圧変更は楽です。

180V のとき初段の 6N2P-EV のカソードバイアスが -0.8V か -0.9V とほんのちょっと低いので、PDF の小さなグラフ見つつグリッドのバイアス 1.0V で、プレート電流 0.5mA のときプレート電圧 100V くらいという動作ポイントを選択。このため、電源電圧を 200V にしました。

出力側の 6L31(6AQ5) は、手持ちの抵抗の関係でカソードの抵抗を 270Ω にします。PDF 資料の A 級動作例に 180V のときと 250V のときのパラメタ例がありまして、180V のときはプレート電流 29mA バイアス -8.5V 250V のときは同様に 45mA , -12.5V です。200V で動作させるときは比率で 35mA, -9.6V 程度と計算しました。手持ちの抵抗は 270Ω なので -9.45V 程度になる見込み。トランスは 50mA と書いてあったのでまだ大丈夫

初段20~30倍程度?、終段は数倍でどれだけ帰還かけるかはまだ考えてません。

Re Electronics 懸賞品で作る真空管アンプ ブレッドボード作成1

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今日は、電源まわりの配線から開始。端子台で AC 100V を2分岐。ひとつは 6V のトランスへ接続。これはヒーター用。もうひとつは 24V のスイッチング電源へ接続。24V スイッチング電源から DC/DC コンバータへ接続します。

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最初の確認は DC/DC コンバータの出力電圧です。無負荷の状態でポテンショメータを回して電圧を確認したところ、下は 172V 、上は 350V まで。実際には 370V くらいまわしたところで出力の電解コンデンサの耐圧越えてしまったのを思い出し急遽電圧を下げました。という感じ。今回は低めの 180V 程度からスタートしようと思っていますので、出力の電圧範囲は問題なし。正直結構面積使ってますが、電圧調整が簡単に出来るのはありがたいですなぁ。

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無事電源まわりの配線が終りましたので、残りの配線というか部品も付けていきます。真空管のソケットを付けて、出力トランスも付けてとりあえずブレッドボード完成。本当はラグ板配線にして、組んでしまったら完成でいいかと思ってたのに、気がついたらこんな状態に… ついやってしまいました。

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そしてやっとのことで、ヒーター点灯の試験です。ヒーター用のトランスは、デジットにあった、大阪高波 SIA-0200 6V/2A のトランスです。無負荷電圧 6.8V でした。 6L31(6AQ5) と 6N2P-EV の電流はそれぞれ 450mA と 340mA なので 790mA 流れます。この状態で、6.57V でした。4% ほど高い。6N2P は 6.6V まで、6L31 は手持ちの資料では特に表記なし。本番は 3本もしくは4本使うので特に対策無くても大丈夫かな。

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とりあえず手持ちの 0.3Ω/1W の酸金抵抗かませて暫定対応。これでヒーター電圧 6.37V になりました。これなら安心。