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直結カソードフォロアードライブＵＺ−４２ＵＬＰＰアンプ 平成２６年２月２日 
直結カソードフォロアードライブＵＺ−４２ＵＬＰＰアンプ 《 はじめに 》 昨年、名古屋のＹ氏から７Ｃ５、ＵＺ−４２、６Ｖ６ＧＴ、６Ｌ６ＧＣなどの多数の出力管を頂いた。ＵＺ−４２は１０数本あったので、今回はそれを使ってＰＰアンプを製作した。 ＵＺ−４２のプッシュプル動作規格は以下の通りである。  上の表によれば５極管接続Ａ１級ＰＰで１１Ｗ、ＡＢ２級ＰＰで１８．５Ｗ、３極管接続ＡＢ２級ＰＰで１３Ｗ（いずれも固定バイアス時）となっている。 ５極管接続では内部抵抗が大きい。また、３極管接続ＡＢ２級ＰＰでは６１．５Ｖのピークドライブ電圧を必要とする等、なかなか使いこなしが難しい球である。 元来、ＵＺ−４２はトランスドライブを想定して設計されたのではないだろうか。 《 使用部品 》 ＯＰＴはノグチトランス製ＰＭＦ-２８Ｐ-８Ｋ、電源トランスは松下製真空管カラーＴＶ（昭和４０年代）から取り外したものと手持ちのヒータートランス６．３Ｖ２．６Ａ×２を使用した。 ＣＨコイルはノグチトランスＰＭＣ-２２８Ｈを使用した。 ＵＺ−４２は簡易バルブチェッカーにソケット変換アダプターを使用して選別し、松下製１本、マツダ製１本、ベスト真空管製２本で２ペアーを組むことができた。 ベスト真空管の底部にはそれぞれ昭和２９年、昭和３０年との印字があり、６０年近く経過していることになる。 前段部の１２ＡＵ７はＮＥＣ、松下、東芝等であるが、これらも頂き物である。 ケースは奥澤製Ｏ−４を使用し、側面には水性ニスを塗った板を取り付けたが、シャーシー本体は無塗装である。 なお、今回使用したオールタイト製ＵＺソケット（中国製）はシャーシーに直付けするとスパークの危険性があるので、ホールカッターで３８ｍｍの穴を空け４ｍｍナット１個分だけ下げて取り付けた。 右の写真のような構造であれば直付けが可能である。 |
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《 回路構成 》 初段は１２ＡＵ７ＳＲＰＰ、位相反転段も１２ＡＵ７によるカソード結合型、カソードフォロアー段にも１２ＡＵ７を使用した。 出力段ＵＺ−４２は低域特性から考えて５極管接続は除外し、３極管接続かＵＬ接続にするか迷ったが、ＵＺ-４２のＵＬ接続製作例が見当たらないことから今回はＵＬ接続とした。また、ＵＬ接続の方が３結接続よりドライブ電圧が低くなるはずである。 それでもピーク値で約５０Ｖのドライブ電圧が必要である。 Ｂ電源は３００Ｖブリッジ整流を試みたが、プレート電圧が４００Ｖオーバーとなり最大定格を超えてしまったので、ＰＴ１次側を１１０Ｖに接続変えして３７０Ｖまで下げることにした。 そこで誤算が発生した。バイアス電源、カソードフォロアー段マイナス電源は１１．３Ｖを６倍圧整流してマイナス８０Ｖ以上供給出来る予定であったが−７２Ｖに低下してしまった。 これではマイナス電源に挿入したＺＤ（３６Ｖ×２）がほとんど意味をなしていない。電源オン直後のみ効果を発揮している状態であるが、今回はそのまま残している。 また、カソードフォロアー段に使用した定電流ダイオード（Ｅ２０２）の最大使用電圧は１００Ｖであることと定電流動作が保てる範囲で計算すれば、ドライブ電圧のピーク値は最大でプラス側５０Ｖ、マイナス側４４Ｖ程度に制限される。 その時、ＵＺ−４２のグリッドはプラス１６Ｖ付近までスイング出来る計算である。 プラス側は何とかカバーできるがマイナス側は不足している。しかし、マイナス７７Ｖ（バイアス電圧３４Ｖ＋ドライブ電圧マイナスピーク値）に振られた出力管はほとんどカットオフしている状態であるからとりあえず使用してみることにした。 このように、定電流ダイオードを使用した直結カソードフォロアー回路をドライブ電圧が高い出力管に使用する場合は窮屈な設計にならざるを得ない。 《 最大出力、測定結果 》 Ｌｃｈは入力２．１Ｖで１６．５Ｗ、Ｒｃｈは入力２．２Ｖで１７．４Ｗの最大出力が得られた。いずれも１ＫＨＺの値であるが、右ｃｈの方が少し大きい。 少しプレート電圧が高いのでＯＰＴの損失を考慮すれば５極管接続ＡＢ2級と同程度の最大出力となった。最大出力時のプレート電圧は３５０Ｖである。 ２０ＨＺにおける最大出力は中域の５０％弱しか得られていないが、段間の時定数を０．０２２μＦ×２２０ＫΩと小さくした影響が考えられる。 しかし最低域からのカーブをそのまま延長すれば４０ＨＺ２８Ｗ付近を通過していることから、このＯＰＴの限界かもしれない。 残留雑音はＬＲｃｈとも０．１ｍＶ未満、ＤＦは３．２であった。 周波数特性で１２０ＨＺ付近と４００ＫＨＺ付近に小さなピークが発生しているが、少し過度とも思える位相補償回路の効果で容量負荷時の１０ＫＨＺ矩形波応答は比較的良好である。 クロストーク特性はかなり良好であるが、残留雑音の影響を排除すれば中域では１００ｄＢ以上は取れていると思われる。 １０ＫＨＺの歪率データがあまり良くない原因は初段に挿入した高域補償回路の影響である。取り外せば改善されるがリンギングが非常に多くなってしまう。 また、Ｒｃｈの歪率（１００ＨＺ、１ＫＨＺ）が出力１Ｗ未満で盛り上がっている理由は良くわからない。 《 その他 》 今回使用したＯＰＴの１次インダクタンスは５００Ｈと記載されている。ＯＰＴ１次インダクタンスはＶ/ｆ＝０．１の時の値が示されているのが一般的である。 しかも、動作状態ではその値の１/３〜３倍の範囲を変動することを考慮すれば１６６〜１５００Ｈとなる。これは明らかに間違っていると思われる。 この大きさのＯＰＴでは最大５００Ｈと考えた方が一般的である。 そこでスタガー比を計算するに当たり、最少５６Ｈ、最大５００Ｈと推定した。最近のトランスメーカーが発表している１次インダクタンス値は測定条件、最大最少値などの記載もなく非常に不親切である。 必要があれば自分で測定しろと言うことかも知れない。 このアンプはかなりの低感度アンプではあるが、実際の使用時はプリアンプを接続するので全く問題ない。０．５Ｖで最大出力が得られるアンプよりは遥かに使い勝手が良い。  内部配線  背 面 |