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５０ＣＡ１０×４ＳＥＰＰアンプのメンテナンス 平成２７年４月２０日 
上部カバーを外した５０ＣＡ１０×４ＳＥＰＰアンプ |
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《 はじめに 》
先日、滋賀県のＫ氏から珍しいＳＥＰＰＯＴＬアンプのメンテナンス依頼があった。 現在はプレミアがついて非常に高価になった５０ＣA１０を片ＣＨに４本使用した、非常に贅沢なアンプである。 ４０年ほど前に雑誌の製作記事を参考にして自作されたものだそうである。 以前、５０ＣＡ１０によるＯＴＬアンプを検討したことがあったが、２本パラにしても５Ｗ程度の最大出力しか得られず、諦めたことがあった。 １次１００Ω以上のマッチングトランスを使用すれば低歪、大出力アンプとして使用できる可能性があるのでメンテナンスと同時にテストを試みた。 《 ５０ＣＡ１０マッチング 》 回路図を見たところ、バイアス回路が２本単位での調整となっていたので、まず最初に、送られてきた５０ＣＡ１０(１６本）のマッチングを組むことから開始した。 右表がその結果であるが、元はすべてペアーチューブであったと思われるので、６０８０などのレギュレーター管と違って、うまくペアーマッチングを組むことが出来た。 |
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《 メンテナンス作業 》
ペアーマッチングのとれた球を差してプレート電流の調整から開始したが、このアンプはロータリーＳＷで各球のプレート電流が測定できる回路が組んであったので非常に便利である。 プレート電流は１本当たり４０ｍＡに調整した。出力段のＢ電源が左右共通となっているため、ＤＣバランスはなかなか面倒であった。 しかし、ペアーマッチングが取れている球を組み合わせたにも係わらず、各球の測定値に少し大きな開きが見られた。 プレート電流測定用の抵抗が各プレートに挿入されているのであるが、経年変化で抵抗値が変化している可能性がある。 そこで、８本の２．２Ω抵抗をチェックしたところ、経年変化と思われる１０％以上の誤差を生じているものが見つかった。 ２．２Ωの手持ちがなかったので、すべて３Ω２Ｗに交換することにした。 次に増幅率のチェックをしたところ、左右で大幅に違っていた。さらに、左ＣＨでは不規則な雑音が発生していた。初段各部の電圧を測定したところ、左ＣＨの方がすべて高い状態であった。 抵抗値を測定したところ、左ＣＨのカソード抵抗２．２ＫΩ＋２２０Ωの内２２０Ωが４００Ω程度に増加していた。 また、初段のプレート電圧が１６０Ｖ程度と高く、ドライバー段のカソード電圧が１８０Ｖ程度となっていた。 規格内ではあるが、安全のためにはもう少し下げたい。 そこで２．２ＫΩ＋２２０Ωを１ＫΩ＋３００Ωに交換し、ドライバー段のカソード抵抗を２７ＫΩ３Ｗから２２ＫΩ５Ｗに交換した。 それにより初段プレート電圧は１０５Ｖ程度に、ドライバー段カソード電圧は１２０Ｖ程度になった。 出力段の±Ｂ電源電圧が高いこと、さらにドライバー段のＢ電源電圧も５００Ｖ近くあるため、下段のカップリングコンデンサー０．２２μＦ６３０Ｖが耐圧オーバーしていた。今まで絶縁破壊を起こさなかったことが不思議である。 そこで０．２２μＦ６３０Ｖを０．１μＦ１２００Ｖのパラに交換した。 ＮＦＢ量を測定したところ３０ｄＢ程度掛っていたので、負帰還抵抗を２．２ＫΩから３．３ＫΩに交換した。それでもＮＦＢは２７ｄＢであった。 このアンプはＣＨコイルが使用されてなく、リップル打ち消し回路が組まれている。そのため、ＮＦＢ２７ｄＢでも１ｍＶ程度の残留雑音となっていた。 ちなみに、ＮＦＢ量を２０ｄＢに減じた場合は残留雑音が３ｍＶ程度に増加した。 ８Ω負荷で７Ｗ、１６Ω負荷で１３Ｗ程度の最大出力が得られたが、歪はかなり多い。しかしながら、周波数特性は流石ＯＴＬと思える高域特性を示している。 ＮＦＢ量が多いため容量負荷時のリンギングは大きいようである。 
５０ＣＡ１０×４ＳＥＰＰアンプ 
５０ＣＡ１０×４ＳＥＰＰアンプ後面 《 マッチングトランス接続 》 手元にあった、ＴＯＡ製の業務用マッチングトランス ＯＴ−４６３−ＧＬ（８０Ｗ）と、新たにオークションで入手した パナソニック製 Ｗ２−ＳＴ６０(６０Ｗ）を使って見ることとした。 マッチングトランスを接続した場合は１次側電圧がかなり高くなるため、ＮＦＢ量は３８ｄＢ近くになっていた。そこで、ＮＦＢ抵抗の３．３ＫΩ直列に１５ＫΩを挿入し、ＳＷで切り替えることにした。 それでも、ＮＦＢ量は２８．５〜２９ｄＢ程度となっている。 この２組のマッチングトランスは高域がなだらかに減衰して、高域安定性は優秀である。最大出力も３０Ｗ程度まで増加した。 なお、負荷解放時のＤＣバランス保護用として挿入されている１ＫΩ１０Ｗ抵抗は最大出力時にはかなり発熱するので、最低でも１０Ｗが必要である。最大出力測定時等には気をつけねばならない。 下の写真は木製ケースに入れた２組のマッチングトランスである。 
木製ケースに収めたパナソニック製 Ｗ２−ＳＴ６０(６０Ｗ）とＴＯＡ製ＯＴ−４６３−ＧＬ（８０Ｗ） 
背 面 《 パナソニック製マッチングトランス Ｗ２−ＳＴ６０ 》 定格インピーダンス １次：７０系 ８４Ω、１００系 １６７Ω ２次：４ Ω、８ Ω、１６ Ω 定格容量 ６０Ｗ 《 ＴＯＡ製マッチングトランス ＯＴ−４６３−ＧＬ 》 定格インピーダンス １次：６３Ω/１２５Ω ２次：８Ω 定格容量 ８０Ｗ 低域特性はＴＯＡ製が優れ、超高域を除く高域特性はほぼ同等である。 低域の差はコアーサイズが影響して磁気飽和を起こしていることが原因である。 ＴＯＡ製は２０ＨＺまで３０Ｗの出力を維持できているが、パナソニック製は２０ＨＺの最大出力が中域の６０％まで低下している。 しかしながら、どちらも業務用であるため、高域特性は非常に安定している。容量負荷時の１０ＫＨＺ矩形波応答は低帰還アンプの様相を示している。 ダンピングファクターは８Ω負荷時は１６、マッチングトランス使用時は７程度である。 これはマッチングトランス１次側からＮＦＢを戻しているため、マッチングトランスの巻き線抵抗値（約０．５Ω）が出力インピーダンスに加算されるためである。 回路図と測定データは別ページをご参照されたい。
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