上の写真が今回主役の 6K6-GT。小ぶりな GT 管で、6AR5 と同じ特性をもつ 5極管。 今回これを A1 級シングルでステレオアンプを組む。
1.規格を調査する
まずはピンアサインから。
- No Connection
- Heater
- Plate
- Grid No.2
- Grid No.1
- ---
- Heater
- Cathode and Grid No.3
続いて最大規格。
Eh [V] 6.3 Ih [A] 0.4 Cin [pF] 5.5 Cout [pF] 6.0 Cg-p [pF] 0.5 Ep [V] 315 Eg2 [V] 285 Pp [W] 8.5 Pg2 [W] 2.8 Eh-k(K- peak) [V] 200 Eh-k(K+ peak) [V] 200 Rg1(F) [Ω] 100K Rg1(C) [Ω] 500K
動作例を見てみよう。いずれも A1 級シングル動作のものである。
Ep [V] 100 250 315 Eg2 [V] 100 250 250 Eg1 [V] -7 -18 -21 Rp [Ω] 104K 90K 110K Gm [μmho] 1,500 2,300 2,100 Ip [mA] 9 32 25.5 Ig2 [mA] 1.6 5.5 4.0 RL [Ω] 12K 7.6K 9K Dist [percent] 11 11 15 Pout [W] 0.35 3.4 4.5
2.動作条件を決める
手持ちの部品と相談し、動作例の「プレート電圧 250V」の例を元に以下のように決定した。
Ep [V] 250 Eg2 [V] 250 Eg1 [V] -18 Ip [mA] 32 Ig2 [mA] 5.5 RL [Ω] 7K
3.ロードラインを引く
Ep=250V,Eg1=-18V の点を中心に、Ep-Ip曲線に 7KΩ のロードラインを引いてみる。
7KΩ のロードラインが赤い点 (プレート損失) を越していないので OK。
この動作基準点から最大で 36Vp-p コントロールグリッドを振れば、 プレート側で 30V 〜 435V (405Vp-p) の電圧変化が得られる計算となる。
よって利得は
405 / 36 = 11.25 (約 21dB)
と求まる。
4.回路決定
さて実際の回路はどうなるか。バイアスの与え方を考えなければならない。 今回は自作アンプ復帰第1作目ということで、なるべく簡単な回路構成としたい。 よって、バイアスはカソードに抵抗を入れて浮かせる自己バイアス (カソードバイアス) 方式とした。
電力増幅段の基本回路はこんな回路となる。
なんとも簡単な構成だ。Hi-Fi アンプとするためにはもう少し部品が必要だが、 基本はたったのこれだけ。
先の動作例から、RL=7KΩ、自己バイアス方式、Ip=32mA、Ig2=5.5mA、OPT の直流抵抗=190Ωという条件に加え、 手持ちの部品でこの回路に供給できる電圧 (Eb) はおよそ 278V であることから、 各定数は以下のようになる。
Ep [V] 278 - (32E-3 * 190) - 18 = 254 254 Rk [Ω] 18 / (32E-3 + 5.5E-3) = 480 470 Rg1 [Ω] 470K 470K Rg2 [Ω] (278 - 18 - 250) / 5.5E-3 = 1818 1.8K Co [μF] 0.47 0.47
自己バイアスとは、カソードに抵抗を入れ アースより電位を浮かせることにより、 コントロールグリッドより電圧を上げる方式。コントロールグリッドは Rg1 で接地されているため、 相対的にカソードより電位が下がって見える。この例ではカソードが 18V となり、Rg1 で接地されている コントロールグリッドが 0V となっている。
自己バイアスは万が一プレート電流が増えることがあっても、カソード抵抗のおかげで 電流が抑えられる反面、供給電圧をその分嵩上げしなければならないことが欠点。
- Rk にはプレート電流 (Ip) とスクリーングリッド電流 (Ig2) が流れるため、合算して 37.5mA となることに注意。
- Co はこれまでの作例を参考に 0.47μF とした。
今回はココまで。次回は電圧増幅段の設計へ。