６ＪＶ８超三(V1)ミニワッターの製作

　１Ｗ　　　６ＪＶ８超三(V1)ミニワッターの製作　　　　　　　　　　２０１５．０６．１５　　　Ｋａｔｏｕ＠刈谷

　　　　上：６ＪＶ８超三(Ｖ１)　　
　　　　下：２Ａ３ＰＰ

背面

東芝製　６ＪＶ８

＜経緯＞
　・ラジオ用に買った春日無線のシングル用出力トランス「ＫＡ-７５３０」の性能が予想外に良さそうなことから「ラジオでは勿体無い、
　　　お手軽ミニワッターを作ろう」と思ったことが発端です。

　・’１４年冬のお寺大会１０日前に参考出品するラジオを製作していましたが、手持ちＯＰＴが無いことから秋葉原のトランス大手店
　　　Ｗｅｂショップを見て「在庫品」と表示されたＯＰＴを発注しました。　翌日ご注文受付メールが届き、そこには「商品在庫切れの為
　　　（９日先の）入荷分確保いたしましたす。　代引き発送の準備ができましたらご案内申し上げます。」と記載されていました。
　　これではお寺大会に間に合わないので止むを得ず今度は春日無線のＷｅｂショップを見てＫＡ-７５３０を発注したところ、中一日で
　　　到着しました。　早速到着したＫＡ-７５３０を手にとって見るとこのクラスにしてはコアが厚く良い音が出そうな雰囲気です。
　　　念のためＬＣＲメーターでインダクタンスを計ってみると１５Ｈもあります。これは良い！ラジオでは勿体無い、ラジオ出品は諦め
　　　お手軽なミニワッターを作ろうと思うに至りました。
KA-7530

良い音の予感ＫＡ-７５３０

＜構想＞
・シングルのミニワッターですから可能な限りコンパクトに作ろうと考えました。　球は複合管とし、２管構成で検討します。
　　　小さなＯＰＴですから電源トランスも相応に小型でなければ見た目の釣り合いがとれません。最も小型の並四クラスを用いる
　　　ことにします。　Ｂ巻き線電流は４０～５０ｍＡ程度ですから６ＢＭ８クラスの球では大き過ぎます。　そこで手元のテレビ球を
　　　探すと６ＡＷ８Ａ、６ＧＨ８Ａ、６ＪＶ８が見つかり、これを使うことにします。　これらの球なら並四級電源トランスで十分です。

　　   　骨董屋で発掘したセロファン未開封管
　　　※このＴＶ球は骨董屋で約３００本のＭＴ管を格安購入したもので、２００本程をお寺大会のオークションに供出した残りです。

　　・タマの規格を調べ最もＰｄが大きい６ＪＶ８を選択しました。　回路はシングルでも十分な低域駆動力が得られる超三とします。

＜主要部品・レイアウト検討＞
　　①主要部品　　　　　　　　　　　　
　・出力トランスは既述の通り春日無線のシングル用ＯＰＴ「ＫＡ-７５３０」を用います。　　春日無線リンク
　　　春日無線のデータではインダクタンス１２Ｈですが、ＤＥＲ　ＥＥのＬＣＲメータＤＥ-５０００では１５Ｈ＠１００Ｈｚと計測されました。
　　　（＠ＤＣ=０）東栄のＴ-１２００より一段小型なＯＰＴとしては十分な値です。

     ・電源トランスは手元に適当なものが無く、春日無線のＫｍＢ９０Ｆを購入しました。

     ・電源トランスと出力トランスが決まったので、シャーシを検討します。　手元にタカチの汎用シャーシＹＭ-１３０(W130*H30*D90)
　　　が有り、これを用いることにします。

     ・シャーシが小型ですと、付帯部品も相対的に小型でないとバランスが取れません。　出力端子は何時もの陸式ターミナルでは
　　　突出が目立ちますのでバナナプラグ用雌ジャックを使うことにしました。

     ・電源スイッチ、ＬＥＤランプ、ボリュームツマミは手持ち品の中から最も小さいものを選択します。
　　　また、シャーシ内のＣＲ類も少しでも小型の物を選択します。

　　②レイアウト・意匠
　　・小型ＭＴ管を使ったミニアンプですが、なるべくカッコ良くまとめたいです。
　　　ＫＡ-７５３０はバンド型のトランスですから、そのまま２つ並べると間延びした格好悪い姿になります。そこでバンド足を真直ぐに
　　伸ばして隣接配置しシャーシー内に差込みＬアングルで固定します。コイル軸は垂直なので磁束干渉は然程問題になりません。
　　　ＯＰＴ固定方法

　　　　　　　　　　ぴったり並べてカッコ良く
　　・電源トランスと出力トランスを接近させるとハムを拾います。　そこで両トランスをシャーシの両端に、球を中央に配置します。

　　・シャーシ上に五極管部のＩｐ調整ＶＲ穴とチェック端子、三極管部のカソード電圧を調整するＶＲ穴とチェック端子を配置します。　

　　・電源トランス背部の余地にアース端子と電源ケミコンを配置します。
　　　＜シャーシケガキ図と加工完了状態＞
　　　レイアウト

　　・黒いシャーシに黒のトランスでは見栄えしません。　シャーシを赤ピンク系色で塗装し前面に飾りのアルミフラットバーを接着して
　　　ドレスアップします。
　　　＜完成状態外観＞
　　　斜め鳥瞰

　　　　　　　　　チビでもお化粧で一チョ前！

＜回路設計＞
　　①出力段　　　　　　　　　
　・６ＪＶ８は小型TV用の映像出力五極管と検波・同期分離用三極管の複合管です。　五極部はプレート損失4W、１０．７ｍＳの
　　　感度を持ち特性もオーディオ用途に適しており、比較的低電圧運用可能なこと等ミニワッターにもってこいの球だと思います。

　　・超三(V1)は出力管Ｇ１と帰還管カソードが直結なので帰還管カソード電位がドリフトすると出力管のカソード電位も変動します。
　　　抵抗による自己バイアスではプレート電流が変動し、許容プレート損失を超える恐れがあります。　そこで出力管のカソードに
　　　定電流回路を挿入し電流を安定化することにします。
　　　出力段

　　　　　　　　　　定電流回路で一安心

　　・ＯＰＴは７ＫΩですので大凡Ｅｐ=１７５Ｖ　Ｉｐ=２１ｍＡ位をを基準としました。図はＥｓｇ=２００Ｖ時の特性ですが、Ｅｓｇ≒１８０Ｖで
　　　運用しますのでバイアス電圧は少し低い値になります。　最大出力は約０．８Ｗと予想されます。
　　　　　　　　　　　＜６ＪＶ８のＩｐ／Ｅｐ特性図・ロードライン (Esg=200V)＞
　　　　　　　　

　　②電圧増幅・帰還段
     ・初段電圧増幅はＦＥＴ（２ＳＫ３０Ａ）を用います。初段が半導体なら出力管Ｇ１電圧を低減でき電源電圧利用率が向上し省エネ
　　　を図れますます。　またＦＥＴなら入力コンデンサを排除できます。

     ・帰還管は当然６ＪＶ８の三極管部を用います。初段に真空管を用いると帰還管のヒーター・カソード間耐圧が問題になりますが、
      低電圧で運用できる半導体ならこの問題を回避できるメリットもあります。

     ・帰還管と２ＳＫ３０Ａの電流は手元にＩｄｓｓ=２．６ｍＡの２ＳＫ３０Ａペアと１．２ｍＡのＣＲＤペアがあったことから１．２ｍＡに設定
　　　しました。一般に電流は電圧増幅段のバイアス抵抗増減で調整すると思いますが、調整を省略すべくＣＲＤでクランプとします。
　　　但しＣＲＤも２ＳＫ３０Ａも負の熱特性ですから運用中に昇温と共にドレイン電圧が上昇すると思われます。２ＳＫ３０Ａの耐圧は
　　　５０Ｖですから長時間運用時にどこまで上昇するかが課題です。　先ずはやってみて問題であればＣＲＤをカレントミラーによる
　　　サーボ回路に変更することにします。
　　　初段・帰還部

　ドレイン電圧が５０Ｖを超えないかな？先ずはやってみよう

　　③電源部
　　・超三は帰還管が三極管で出力管と直結ですから電源電圧のドリフトに敏感です。　影響を低減すると共に残留雑音低減のため、
　　　Ｂ電源を定電圧化します。　ＭＯＳＦＥＴと定電流ダイオード・ツェナーダイオードを組合せた簡易定電圧回路を採用します。
　　　

　　　全回路図最終版　（クリックにて拡大）

　　　　　　　　　　　※手持ち部品によるお手軽製作のため、部品定数にやや不適当な箇所があります。

＜組立て＞

「臓物」　　　　　　　スペース上多層配置です。　　　　　　各部品のリードに絶縁チューブを被せてました。　　　　　　右上のヒートシンクはＢ電源安定化用のＭＯＳ-ＦＥＴ。	「基板周り」　　　　　初段回路、-電源、出力段定電流回路、Ｂ電源定電圧　　　　　回路を組み込みました。基板裏に出力段定電流回路用　　　　　トランジスタを配置、シャーシに接触させ放熱します。
「ＯＰＴ取付け状況」　　　　　　両端はシャーシ前後面、中央はシャーシ下のアルミ　　　　　　Ｌアングルを介しシャーシ上面で固定します。	「Ｂ電源ケミコン取付け状況」　　　　シャーシ内に収容できないため電源トランス背部の空き　　　　スペースに配置。　シャーシ内の基板で支えます。

　　＜完成した６ＪＶ８超三ミニワッター＞

アンプ艦隊　遠望は管球母艦「隼鷹」
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　空母を護衛する駆逐艦のごとく

＜完成後のトラブル＞
　　・完成した本機は早速発振しました。相互コンダクタンスが１０．７ｍＳもあるもで引き回しには十分注意しましたが、スペース上
　　　パラ止め抵抗を省いたことが裏目でした。　先ず五極部のグリッドに３３０Ωのパラ止め抵抗を入れましたが治まりません。
　　　プレート周りの配線を見直し極力シャーシに密着させると共に２ＳＫ３０Ａのゲートに１０ｐＦを入れたところ、何とか治まりました。

　　・帰還管のカソード電圧（≒２ＳＫ３０Ａのドレイン電圧）が安定しません。　電源ＯＮ直後に設計値の１５Ｖに設定しても時間の経過
　　　と共に４０Ｖ以上まで上昇します。出力管定電流回路のトランジスタはＰｃ=１Ｗ級なので危険領域です。さらに初段２ＳＫ３０Ａの
　　　耐圧は５０Ｖであり、こちらも殆ど余裕無しです。
　　初段の定電流ダイオードに替え、出力管のカソード電圧を利用したカレントミラーによるサーボを組み込めば安定すると思われ
　　　ますが、スペース上回路を組込む余地はありません。
　　暫く様子をみていると商用電源１００Ｖが高めだと４０Ｖを超え、丁度１００Ｖなら３０Ｖ前後でサチュレートすることが分かりました。
　　　そこでヒーター電圧安定化を試すことにします。　６．３Ｖの３端子レギュレータを電源スイッチ横の極小スペースに押込みました。
　　　この結果、商用１００Ｖの変動に対し最大でも３３Ｖとなりました。まだドリフト大ですが、面倒なのでとりあえず様子見です。　
　　
＜試聴と調整＞
　　・先ずオスカーピーターソンのＹｏｕＬｏｏｋＧｏｏｄＴｏＭｅを聞いてみます。　お寺で時々かかる曲です～。
　　流石超三、ミニアンプとは思えないベースの張りと響きです。　カリッとしたピアノの倍音が煌き賑やか、正に超三(V1)のドンシャリ
　　　サウンドです。　６ＪＶ８は並みのオーディオ球を凌ぐ当り球でした、ＫＡ-７５３０も小型と思えない中々の鳴りっぷりです。
　　　聞き易い良い音ですがプッシュプルアンプと比べ高域にザワザワ感があり、歪を感じます。

　　・初段の歪が支配的と思われるので初段２ＳＫ３０Ａのソースパスコンに電流帰還抵抗を挿入しますと劇的に歪感が減少しますが
　　　反面帰還量が多いと早々に超三(V1)の音では無くなります。　（マア、普通のアンプの音になるのですが・・）
　　音の好みからここは２４０Ωに決めメジャーループからの負帰還を掛けることにします。これも帰還量が多くなると超三(V1)の音で
なくなりますので隠し味程度にほんの僅かに留めました。　これにより歪感は気にならなくなったので完成とします。

＜総合特性＞

（ｆ=１Kc/s時）

（０ｄＢ=０．５W）

         入出力特性：最大出力は想定以上の１Ｗとなりました。但し
                          ０．８Ｗ以上では波形上下の対象性が崩れます。

　　　　周波数特性：０．５Ｗながら１００c/sまでフラット、春日無線の
　　　　　　　　　　　　ＫＡ-７５３０はこのクラスとしては十分な性能。
　　　　　　　　　　　　１２５Kc/sと３２０Kc/sにピークが出るが負帰還量
　　　　　　　　　　　　が僅かなので問題はない、Ｌ/Ｒ共良く揃っている。
　　　　　　　　　　　　
　　               　　　右は５０c/s　０．３５Ｗ時の出力波形。（入力は
　　　　　　　　　　　　勿論サイン波）　超三とは言えシングルの小型
　　　　　　　　　　　　トランスではこれが限界です。但し超三はそれを
　　　　　　　　　　　　感じないところが不思議！、　同じ球で超三(V1)
　　　　　　　　　　　　プッシュプルも試してみたいと思います。

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