6BQ5-M

６ＢＱ５（ＵＬ）プッシュプルアンプ

友人のM君から頼まれて作りました。
最近頻繁に使う6BQ5によるプッシュプルアンプ。
今回はM君の要望もあって、多少ですが高出力を目指して、三結ではなくUL接続にしました。回路はつぎのとおりです。（クリックで拡大します）

　

●増幅段

6BQ5のUL接続。上下独立バイアスのA級に近いAB1級プッシュプルです。
Ep = 240V、Ip = 36mA、Ig2 = 5mA。プレート損失は8.6Wで、規格の12Wからはだいぶ余裕があります。

概算ですが、出力を計算してみます。
右のEp-Ip特性図で、Epが240V、Ipが36mAあたりに赤丸を入れます。この赤丸を通る4KΩの負荷線が青い線です。負荷線上にEg1=0V、Eg1=-16V（なぜなら、アイドリング時のバイアスは約-8Vですから）になる場所にそれぞれ黒点、青点で印をつけます。（Eg1=-16Vのラインは、おおよそのところに見当をつけています。）

黒点の位置はEp=15V、Ip=90mA。一方青点の位置はEp=390V、Ip=5mA位です。
シングル動作の場合、これより概算出力 = （390-15）×（90-5） / 8 = 4Wとなります。

一方、これがプッシュプル動作（Ａ級）となると赤点が240V(Ep1)、黒点が15V(Ep2)より
電圧の実効値E = (Ep1-Ep2)×2/√2) = （240-15）×2÷1.41 = 319V
出力 = E×E/RL = 319×319÷8000 = 12.7W となります。UL接続なので出力は約85％になるため、10.7Wとなります。もちろんこれは計算上、しかも相当ラフな計算です。実際には7～8W位と思われます。

実際動作後のバイアスはこの表のような-8Vではなく、約-7.2～-7.5Vです。下にも書きましたが、今回使った真空管はバイアスが浅くなります。

電圧増幅段は、位相反転を兼ねて12AX7による差動増幅回路です。プレート電流は当初片側0.5mAで計算し、このときのバイアス電圧は1～1.2Vと目論みましたが、見事にアテがはずれました。

この部分、手持ちの0.9mAと1.1mAの定電流ダイオードを使いましたが、今回使った12AX7のせいでしょうか。1.1mAのダイオードを使うとバイアスが0.6Vと、非常に浅いバイアスになってしまいます。
やむなく急遽 2SK30と500Ωの可変抵抗で定電流回路を組み込み、Ipを0.8mA（2本分）としました。あまりスマートなやり方ではありませんが、これでバイアスは 1V になりました。

NFBは計算上9dB（1/3)かけました。つぎの順で計算しました。
1．初段の利得

（1）12AX7の交流負荷　270KΩ//430KΩ = 165KΩ
（2）初段の利得（12AX7のμ90、rp90KΩで計算）　RL/（RL+rp）×μ = 165/(90+165)×90 = 58
（3）差動増幅なので利得は1/2。　58/2 = 29。　実際は減少するので25とする。

2．出力段

実際のバイアスは7.5Vなので、フルドライブに要する入力は = 7.5 / √2 = 5.3V。

3．フルドライブに要する入力電圧　= 5.3V / 25 = 0.212V
4．出力を8Wとすると、出力電圧 = √8W×出力トランス2次インピーダンス 8Ω = 8V
5．裸利得 A = 8V / 0.212 = 38
6．NFB を3（9dB）とすると、1＋Aβ = 3　（β=RNf / RNf + 初段グリッド抵抗 =　RNf / RNf + 100Ω）
7．これより 1+38×β = 3 。38×100 /( RNf + 100） = 2　からRNf = 1.8KΩとしました。フルパワーに要する入力電圧は0.212×3 = 0.636V ・・のはずです(^^)

●電源

ごく普通の両波整流で、その後5Hのチョークで平滑しています。
この電源トランス（PMC-190M）には、ヒーター点灯用の6.3V3Aが3つあります。
最初は一つに2本の12AX7、他の二つに6BQ5を二本づつつなぎましたが、どれも電流が少ないため電圧が0.3～0.6V高くなります。このため12AX7へ行く回路には、1Ωの抵抗で降圧し、6BQ5は4本とも一か所で点灯するようにしました。

●製作

真空管（6BQ5、12AX7）はいずれもSovtek、電源トランスPMC-190M、チョークPMC-518H、出力トランスPMF-25Pはノグチトランスです。
シャーシーは300×200の、ほぼA4サイズのアルミシャーシー。シンプルな 2段増幅なので部品点数は少なく、内部はかなりの余裕があります。

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●増幅段 6BQ5のUL接続。上下独立バイアスのA級に近いAB1級プッシュプルです。 Ep = 240V、Ip = 36mA、Ig2 = 5mA。プレート損失は8.6Wで、規格の12Wからはだいぶ余裕があります。概算ですが、出力を計算してみます。右のEp-Ip特性図で、Epが240V、Ipが36mAあたりに赤丸を入れます。この赤丸を通る4KΩの負荷線が青い線です。負荷線上にEg1=0V、Eg1=-16V（なぜなら、アイドリング時のバイアスは約-8Vですから）になる場所にそれぞれ黒点、青点で印をつけます。（Eg1=-16Vのラインは、おおよそのところに見当をつけています。）黒点の位置はEp=15V、Ip=90mA。一方青点の位置はEp=390V、Ip=5mA位です。シングル動作の場合、これより概算出力 = （390-15）×（90-5） / 8 = 4Wとなります。一方、これがプッシュプル動作（Ａ級）となると赤点が240V(Ep1)、黒点が15V(Ep2)より電圧の実効値E = (Ep1-Ep2)×2/√2) = （240-15）×2÷1.41 = 319V 出力 = E×E/RL = 319×319÷8000 = 12.7W となります。UL接続なので出力は約85％になるため、10.7Wとなります。もちろんこれは計算上、しかも相当ラフな計算です。実際には7～8W位と思われます。
実際動作後のバイアスはこの表のような-8Vではなく、約-7.2～-7.5Vです。下にも書きましたが、今回使った真空管はバイアスが浅くなります。電圧増幅段は、位相反転を兼ねて12AX7による差動増幅回路です。プレート電流は当初片側0.5mAで計算し、このときのバイアス電圧は1～1.2Vと目論みましたが、見事にアテがはずれました。この部分、手持ちの0.9mAと1.1mAの定電流ダイオードを使いましたが、今回使った12AX7のせいでしょうか。1.1mAのダイオードを使うとバイアスが0.6Vと、非常に浅いバイアスになってしまいます。やむなく急遽 2SK30と500Ωの可変抵抗で定電流回路を組み込み、Ipを0.8mA（2本分）としました。あまりスマートなやり方ではありませんが、これでバイアスは 1V になりました。
NFBは計算上9dB（1/3)かけました。つぎの順で計算しました。 1．初段の利得（1）12AX7の交流負荷　270KΩ//430KΩ = 165KΩ （2）初段の利得（12AX7のμ90、rp90KΩで計算）　RL/（RL+rp）×μ = 165/(90+165)×90 = 58 （3）差動増幅なので利得は1/2。　58/2 = 29。　実際は減少するので25とする。 2．出力段実際のバイアスは7.5Vなので、フルドライブに要する入力は = 7.5 / √2 = 5.3V。 3．フルドライブに要する入力電圧　= 5.3V / 25 = 0.212V 4．出力を8Wとすると、出力電圧 = √8W×出力トランス2次インピーダンス 8Ω = 8V 5．裸利得 A = 8V / 0.212 = 38 6．NFB を3（9dB）とすると、1＋Aβ = 3　（β=RNf / RNf + 初段グリッド抵抗 =　RNf / RNf + 100Ω） 7．これより 1+38×β = 3 。38×100 /( RNf + 100） = 2　からRNf = 1.8KΩとしました。フルパワーに要する入力電圧は0.212×3 = 0.636V ・・のはずです(^^)
●電源ごく普通の両波整流で、その後5Hのチョークで平滑しています。この電源トランス（PMC-190M）には、ヒーター点灯用の6.3V3Aが3つあります。最初は一つに2本の12AX7、他の二つに6BQ5を二本づつつなぎましたが、どれも電流が少ないため電圧が0.3～0.6V高くなります。このため12AX7へ行く回路には、1Ωの抵抗で降圧し、6BQ5は4本とも一か所で点灯するようにしました。 ●製作真空管（6BQ5、12AX7）はいずれもSovtek、電源トランスPMC-190M、チョークPMC-518H、出力トランスPMF-25Pはノグチトランスです。シャーシーは300×200の、ほぼA4サイズのアルミシャーシー。シンプルな 2段増幅なので部品点数は少なく、内部はかなりの余裕があります。