TANGO PB-40で作る真空管アンプ

今年もあと僅か。休みに入りましたが、大掃除や年賀状の印刷やらでオーディオから少し離れています。昼間に大掃除で使っていない機器の保管のため倉庫へ行ったところ、以前、ストックしたTANGOのトランジスタ用電源トランスPB-40が目に留まり、そういえば以前これを使ってアンプを作ったな、と思い出したので、掲載したいと思います。

アンプといっても全部真空管を使用したアンプではなく、前段を真空管、出力段にFETを使用したハイブリッドアンプになります。

早速写真を。2006年5月頃に作ったものになります。

どういう風に作ったかといいますと・・・

こんな回路です。出力段はパワーFETのコンプリメンタリで窪田式の0dBアンプになります。そこにC3mというドイツの通信用真空管を用いて電圧増幅しています。前段の電源は、PB-40のプリアンプ用巻線である24V＋24Vの巻線を直列につないで48Vとし、これを倍電圧整流して、抵抗とチョークで平滑して130Vを得ています。

ヒータは、C3mは20V管なので、専用のトランスで40Vを得て、直列に接続して2本分点火しています。

FETのバイアス調整用のトランジスタ2SC1775AEは、下記のように若干の熱結合もしています。

前段との信号の結合は、2μFのコンデンサを使用しています。

ただ、今同じようなアンプを作るとしたら直結できるような回路にすると思います。

製作後、特性はあまり細かく見ていませんでしたが、DFは10以上、周波数特性も広く、良好な結果だったと思います。

TANGOのトランジスタ用電源トランスPB-40は、オークションでもかなり安く、時には1000円ぐらいでも落札できるときがありますので、工夫次第で面白いアンプが出来るかもわかりません。6.3Ｖ巻線は0.5Ａしか容量がないので、少し容量不足ですが、12AU7クラスの球が2本使えるかなというところです。

PB-40を見かけたら、こんなアンプに仕立てるのはいかがでしょうか。もう少し大出力向きのトランスでPB-80というものもありますので、出力用巻線を倍電圧または3倍電圧に整流して真空管の出力として使用するのも良いかもわかりません。

では、よいお年を。

 

球リントンを測定してみたが・・・

最近、ポジティブグリッド管にトランジスタをダーリントン接続する回路をいくつか測定したり、アンプにしたりしていましたが、逆の接続にしたらどうなるんだろうと疑問と好奇心がわいてきました。逆とは、トランジスタの入力側に真空管をダーリントン接続する回路になります。

そこでちょっとネットで検索していたのですが、既にやっている方たちがいて、”球リントン”という名で呼ばれているようです。

早速、球リントンではどんな測定結果になるのか確認してみました。

確認した回路は下記になります。

この回路で球はとりあえず、6DJ8を使用してみました。

いつものようにエア配線になります。

測定結果ですが、下記のようになりました。

ですが、どうもうまく測定できません。なぜかわからないのですが、立ち上がりのところできれいな線が出ません。電源装置もなぜかおかしく、電圧がきちんと出なかったり、電流の表示が正しく出なかったりといつもの測定とは異なります。

ただ、特徴としては、入力側につないだ3極管の特性を引き継いだ形になっているようで、これはこれで面白い結果です。

今度は、トランジスタをFETに変更してみました。

写真は撮り忘れましたが、トランジスタをそのままFETに置き換えた形です。その結果は下記のようになりました。

傾向的には、同じく3極管の特性に近似していますが、これも測定がうまくいかずです。

恐らく、発振でもしているのかな？というような感じですので、もう少し根詰めて測定してみたいと思います。

今日の測定でトランジスタを2個破損させてしまいました。

また挑戦したいと思います。

 

富士通Lifebookノートパソコンの修理

このところノートパソコンの話題が続いています。

姪が使っているノートパソコンが調子悪いので直してほしい、という連絡が来ました。

こんな赤色のボディーのやつです。

何が壊れたかというと、タッチパッドの左クリックが出来なくなったとのこと。要は、マウスの左クリックの役目をするノートパソコン上の左ボタンです。

上記の左側のいちばんよく使うボタンになります。

確かに動作確認では、全くボタンは反応しませんでした。そこで考えられることはいくつかあるのですが、まず、ソフト的には、ドライバがおかしくなっていることが考えられます。あとは、押し釦スイッチの接触が悪くなっている可能性。

そこで、まずはたやすく確認できるドライバを更新したりいろいろしてみましたが、現象は変わらずでした。やはり押し釦の接触が悪くなっているのではないかと、早速中身を空けてみました。

でかい電池の下にタッチパッドの部分（赤枠内）があるようです。そこでこれを取り外してみます。

ボタンの黒プラスチックを外しています。これはマイナスドライバで上に引っ張ると外すことができました。

ボタン状のものが3つ見えますが、真ん中の渦巻き模様のものが本当のボタンのようです。とりあえず、どうしようもないので、このボタンがどうなのか様子を見てみるために再度取り付けてみました。

再度パソコンに電源を入れてボタンを押してみましたが、全く反応しません。そこで、これ以上どうしようもないので、エアで吹いてみました。

下記写真のように、渦巻きの隙間を精密ドライバで広げて、そこにエアを吹きかける感じです。

これでうまくいけばいいのですが・・・そして試してみます。

なんと、うまくいきました。これでボタンが反応するようになったのです。接点がうまく洗浄されて導通が出来るようになったのでしょうか。

ということで、元に戻します。

これにバッテリをつけて、そのあと裏蓋をつけます。

これにて一件落着。

姪も来年度から大学生です。このパソコンでしっかり勉強することでしょう。がんばれ～。

 

CZ-504Dについて

表題のCZ-504Dという、通信用高信頼管について以前調べたことがありますので、それを載せたいと思います。

上記写真は、CZ-504Dの外観(左手側；TEN(神戸工業)製、右手側：NEC製　です。

CZシリーズの球については、「電子管の歴史」(オーム社）および「ラジオ技術4月号別冊」（ラジオ技術社）に掲載されていますので、これらを以下に抜粋します。

CZ型五極管でヒータは5.5V-1Aの傍熱型出力管。「原型はMB-655-Aである。これは、イギリスのSTC(Standerd Telephone and Cable)社が開発した7A2を参考にしたものである。後に仕様が整備されCZ、CYの名称で呼ばれるようになった。表１にCZ型5極管の用途と特性の要点を示す。

表１　CZ型5極管

	原型	用途	Vp=250V
			Ih[A]	Vh[V]	Vsg[V]	Vg[V]	Ip[mA]	gm[mS]
CZ-501-D	MC-656-C 改造品	電圧増幅	1	3.5	130	-2.5	6.5	3.5
CZ-502-D	MC-657-A	可変増幅	1	3.5	130	-2.5 -10	6.5	3.5 0.35
CZ-503-D	MC-655-C	抑制格子変調	1	5.5	200	-13.5	35	3.5
CZ-504-D	MB-655-A	出力増幅	1	5.5	200	-13.5	35	3.5
CY-501-F	MC-656-B	簡易増幅	0.5	4.5	100	-1.5	5	2.0

　1946年初めから、通信の復興のさきがけとして通信管の生産が始まったが、設備、技術、資材などの荒廃のため品質が悪く、品質改善に全力を注ぐこととなった。1948年頃には平均寿命が10,000時間以上になり、戦前の水準に回復した。さらに1952年にはCZ-501-Dの実用寿命試験で13万時間という驚異的な値が得られるようになった。
　終戦前後に作られた真空管の品質は悪く寿命も極端に短いものが多かった。そこで、電気通信省施設局調査課、同電気通信研究所電子管課と製造会社が協力して、事故原因の究明と対策をとることとなった。対象品種としてCZ-501-D、CZ-504-Dが取り上げられた。調査の結果、主な不良原因は真空不良とステム・クラックであることがわかった。とりあえず前者の対策として、陽極の代用材料の鉄がNiに戻され、ゲッタのバリウム・マグネシウム合金が、バリウムに置き換えられた。1946～47年の実用寿命試験の結果、CZ-501-Dの平均寿命は11,000時間と推定され著しく改善された。さらに後者のステム・クラック対策として、鉛ガラスをカリガラスに置き換えると同時に、ステムの温度を下げるための熱遮蔽板その他の改良が加えられた。この試作品についての加速寿命試験では、CZ-501-Dの推定平均寿命12,000時間が得られえた。
　その後、前期通研電子課と各製造会社が協力し、CZ-501-D、CZ-504-Dの一層の長寿命化を図ることとなり、次の3つの対策が取られた。
(イ)陰極基体金属とゲッタの性能を改善して、陰極の熱電子放出をよくする。
(ロ)制御格子と他電極間のリーク電流をなくし、制御格子の温度を下げ、材料を選ぶことにより格子よりの電子放出をなくし、制御格子電流を少なくする。
(ハ)ベースセメントの材料と処理法の改善をして、ベースに関連する事故を無くする。
　対策の結果は極めて良好で、日本電気製CZ-501-Dを例にとれば、1951～52年に行った鴻巣中継所での寿命試験では推定平均寿命が13万時間という驚異的な値になった。
　一般的に陰極温度を適当に低くすれば活性物質の蒸発が減るという点では寿命が長くなるはずで、許せる範囲で陰極温度を下げて使うべきだという認識が高まってきた。正規のヒータ電流よりも低い電流で使用される装置も出現した。
　1954年には、CZ-501-D、CZ-504-Dのヒータ電力をそれぞれ3V(1A)、5V(1A)と、従来より小さくしたCZ-501-H、CZ-504-Hが試作された。CZ-501-H、CZ-504-Hの陰極過熱寿命試験では、それぞれ40万、22万時間の平均寿命が推定された。」(以上までの参考：「電子管の歴史」　日本電子機械工業会　電子管史研究会編　オーム社）


　次に、ラジオ技術4月号別冊「佐藤定宏　徹底してマニアライクに迫る真空管パワー・アンプ作品集」(ラジオ技術社　昭和62年4月10日発行)に製作記事があり、そこに佐藤氏が入手したCZ-501-DおよびCZ-504-Dの規格表があるので以下に記載します。また、これら球に関するエピソード等も記載します。

　【通信用5極増幅管CZ-504Dを使ったAB級10Wステレオパワーアンプの製作】記事より。
「この球の定格などは名前をやっと知っていたという程度で何もわかっていないので、幸い日本電気社長の田中忠雄氏と知遇を得ている関係で、同氏にこの球のことを伺ったところ、早速自筆で詳しい資料を知らせていただくことができたという幸に恵まれました。
　それによれば、CZ-504DはCZ-504Vなどと一緒のグループに所属する、日本電信電話公社向けの真空管で、すでに中止となっているものの由で、CZ-504Dがフィラメント規格5.5V,1.0A、CZ-504Vが6.3V, 0.9Aという他、球の寸法、定格、試験法共、同一のものということが判明しました。」

以下、図１に規格表を示します。

図１　CZ-501DおよびCZ-504D/Vの規格表
　　　（ラジオ技術4月号別冊「佐藤定宏　徹底してマニアライクに迫る真空管パワー・アンプ作品集」(ラジオ技術社　昭和62年4月10日発行)より。）

 

以上が、CZ-504Dについて調べてみた結果です。少しでも参考になれば。

規格表を図１に記載しましたが、よく見かける(「真空管マニュアル」（ラジオ技術社）にも記載されている)Vp=250V, Vsg=200V, Vg=-13.5という動作点は試験条件で使用されている値のようです。Vsgは最大定格で285Vまで使用可能と記載があるので、必ずしもVsg=200Vでの使用がリミットではないようです。

 

6AC5の特性測定

先日製作した、800ダイナミックカップリングシングルアンプで800とトランジスタをダーリントン接続したら結構良い特性になったので、他の球ではどうなのか気になっていました。そこで、ダイナミックカップリング管の元祖ともいうべき、6AC5で特性を確認してみました。

まずは、6AC5の写真から。

手持ちには何種類か持っているのですが、引き出しの奥にしまっていて引き出しの前にものが置いてあるような仕舞い方なので、一番手前にあるZenith（ゼニス）のものしか取り出せませんでした。

御覧のように見た目ものすごく地味で、大きさは6V6GTと同じサイズ、プレートは6V6GTと同じか、それより小さいサイズです。ヒータ電力はほぼ同じですが、プレートロスは10Wと低めです。内部構造は4極管になっており、第2グリッドを内部でプレートか第1グリッド（恐らく第1グリッドでしょう）に接続している3極管のようです。A級動作で使用する場合は、76や6P5GTなどとダイナミックカップリング接続し使用する回路になっています。下記は、Tung-Solの特性表に記載の回路になります。

一度6AC5を使ったアンプを製作しようと考えたことがあったのですが、前段がST管の76でその後ろがGT管という、なんだかちぐはぐな格好がどうしても気に入らず、6P5GTを入手したら作ってみよう、と考えたのですが、この6P5GTがかなりのレア管でなかなか入手できず、未だに製作はしていません。ただ、最近6P5GTは入手したような記憶があり（上述の引き出しの奥にしまったような・・・）、さらに6AE5GTも使えそうだということがわかり、6AE5は比較的楽に入手できました。Tung-Solの規格表には6J5も記載がありますので、それでもよかったのかもしれません。6J5でよいと知ったのはたった今です。

さて、どんな回路で確認したかというと、下記のように2つの回路で確認してみました。

回路Aは、トランジスタトンのダーリントン接続、回路Bは、6AC5GTそのままの特性です。

いつものように、ディスクリート（ずぼらなエア配線）で計測してみました。

その結果が下記になります。が、デジタルオシロの測定結果をフロッピーに保存し、PCに持ってくるのですが、保存に失敗してしまい、今回はデジタルオシロの画面のみです。まるで約4000万円の振込先を間違えてカジノで摩られてしまったどこかの自治体のようなシステムです。

なお、今回は上記の計測回路に記載のように入力電流も計測してみました。結果は下記のようになります。

まずは、回路Bの6AC5のみの計測結果です。

黄色の線が、入力電流（Ig）になるのですが、結構流れています。この電流を76などのカソードから補うことになります。

そしていよいよ回路Aのトランジスタとのダーリントン接続です。使用したトランジスタは2SC2542 になります。

調子に乗ってかなりの電流を流してしまいましたが、明らかにプレートロスはオーバーしていますので、本来はこんな使い方をしてはいけません。トランジスタのベースバイアス電圧に対し流れるプレート電流は、回路Bとほとんど大差はない様ですが、特性がかなりトランジスタっぽくなっています。また、動作点のプレート電圧を50V以上とした場合は、ベース電流はわずかしか流れず、もはや76のカソード電流よりも小さな電流でドライブできそうです。6DJ8や6AQ8のカソード電流でドライブできるかも。

今回は測定のみですが、こういう接続の仕方で新たな真空管アンプの魅力が再発見できるかもわかりません。また試してみようかと思います。