オーディオアンプの妄想2020年11月17日

プッシュプル電力増幅器の片側の入力を止めるとどんな動作になるだろうか?
実は最近音楽を聴きながらシングル出力管の真空管アンプの独特な音を聴いてみたくなった。そこで使っていない6CA7プッシュプル(A級)のアンプをA級シングル化できないかと考えてみた。簡単にこれを実現するには片方の球を抜いてバイアスのみ再調整すればよい。しかしその場合出力トランスの直流磁化の問題が生ずる。プッシュプル用の出力トランスは巻き線を流れる電流が打ち消しあうように作用するため直流磁化は無視して設計できる。だがプッシュプル用の出力トランスをシングルで使おうとすると巻き線の電流は打ち消されず直流磁化されてインダクタンスが減少してしまい、低域特性が悪化する。そこで6CA7の片方をダミーにして逆方向直流アイドリング電流だけ流し、そのグリッドにはバイアス電圧のみにして信号を加えなければトランスの直流電流を打ち消した状態でシングル動作ができるのでプッシュプル用出力トランスでも使用可能になるのではないかと思いついた。しかしこれはそれほど単純ではなさそうだ。片方の6CA7がグリッド入力信号によりスイングされる時、出力トランスの1次側巻き線には信号成分の交流電圧が生ずる。この電圧はトランスの一次巻き線を介してもう一方の6CA7(ダミー)のプレートにも同じ振幅でかつ逆位相に加わることになるから、結局ダミーの6CA7は他方の6CA7により一種のプレート変調されることになる。つまりダミーの6CA7には交流出力電圧が逆位相で加わる。ここで6CA7のEp-Ip(プレート電圧対プレート電流)特性曲線を見るとコントロールグリッドはバイアス電圧一定で信号がなくてもEpの変動に伴いプレート電流が緩やかに概略正比例変動することが推定できる。この結果出力トランスには片方の6CA7の出力以外に変調されたダミー6CA7の信号が加わることになるので歪の発生要因になる。さらにダミーの6CA7は負荷の一部となって出力信号を消費してしまうのではないか?(この辺はあまり自信がない) ややこしい話になったのでこれ以上は 実際にプッシュプルアンプを使って片方のみの動作との比較実験をやってみるほうが早そうだ。予想としては直流磁化を承知でプッシュプルのうち片方の6CA7だけ外した形のほうが良さそうに思える。

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