静電型(コンデンサ型)ヘッドホン専用アンプ 25
カソードフォロワ段のバイアス回路の電解キャパシタを取り去って暫く聞いてみた。特に雑音は聴こえないが、何と無くイガラっぽいというか、滑らかさに欠けるというか、長く聴いていると少々きつい。取り去ったことは果断に過ぎた感がある。
しかし、キャパシタがあるとプラス・マイナス電源がオンになってから暫くの間出力端子に高い電圧が出る。グリッドリーク抵抗のバイアス電源側とマイナス電源の間にキャパシタ(100 μF 160 V)を元通りに戻した場合でも出力端子の電圧を防ぐ手立ては無いかなあと考える。もうひとつキャパシタ(22 μF 450 V位)を反対側(アース側)にも繋げば、電源がオンになるとまずキャパシタの容量に反比例して電圧が分圧される方向に振れる。そうすれば出力端子に高い電圧が現れる傾向も軽減されると考えて試して回路変更。ついでにバイアス回路のブリーダ電流(現在約1 mA)もツェナーダイオードの安定性を考えると少なくとも2倍程度になるように抵抗を並にに。
電解キャパシタは秋葉原まで行かなくても近くのホームセンターで売っているのでそれを調達。リード線が磁石にくっつくような代物だが、私の耳では特段問題なし。
やることを決めてサクッと半田したのだが、ヒーター電源が起動しない。どうも過電流を検知してLM388の保護回路が作動しているようだ。テスターを当てると確かにどこかでショートしているようだ。奥まったところにあるヒーター回路のワイヤーを外しながら探ったが分からない。幸いLM338そのものは無事だ。1日半掛けてようやく初段12AU6のひとつのヒーターのピンの配線の芯線の処理が悪くてセンター・ピンに僅かに触れているのを発見。線材のせいか、ソケットのせいか、真空管のせいかと、等々原因を探ってあっちこっち半田を外してはテスターで導通をチェックし、再度付け直したりしたのでとても半田も醜い状態になってしまった。結局、今回のトラブルも半田付けが下手な私のせいだった。それに老眼が追い打ちをかけている。それにしてもLM388の保護回路はきちんと動作してくれた。そうでなかったらまたヒーター回路を作り直すことに。
さて、カソードフォロワ段のバイアス回路の電解キャパシタを取り去って暫く聞いてみた。特に雑音は聴こえないが、何と無くイガラっぽいというか、滑らかさに欠けるというか、長く聴いていると少々きつい。取り去ったことは果断に過ぎた感がある。
やることを決めてサクッと半田したのだが、ヒーター電源が起動しない。どうも過電流を検知してLM388の保護回路が作動しているようだ。テスターを当てると確かにどこかでショートしているようだ。奥まったところにあるヒーター回路のワイヤーを外しながら探ったが分からない。幸いLM338そのものは無事だ。1日半掛けてようやく初段12AU6のひとつのヒーターのピンの配線の芯線の処理が悪くてセンター・ピンに僅かに触れているのを発見。線材のせいか、ソケットのせいか、真空管のせいかと、等々原因を探ってあっちこっち半田を外してはテスターで導通をチェックし、再度付け直したりしたのでとても醜い状態になってしまった。結局今回のトラブルも半田付けが下手な私のせいだった。
それにしてもLM388の保護回路はきちんと仕事をしてくれた。一時はヒーター電源をまた作り直さないといけないかと心配したが。。結局、件の真空管の半田をやり直して一件落着。ソフトスタート(slow turn-on)回路のおかげでスイッチオンで真空管のヒーターがピカッと光ることもなく、約20秒後にメインの電源が入る。
今回はユニバーサル基板にピンヘッダーを多用して、その接続にはQ1コネクタを使っていたのだが、何度も付け外したり付け直しているとすぐ接続が甘くなり、外れ易い。出来合いのQ1コネクタ付ジャンパー・ワイヤーを切って使っているのだが、ワイヤー自体が柔軟なのは良いのだが芯線が細すぎて半田したところから切れやすい。この状態は電気的接続の面からもまずいので、より確実を期してピンに直接半田付けするか、外れ難いJST XHコネクタあたりに交換することを考えよう。でも苦手なんだな。ちっちゃいXHコネクタ雌側のピンの圧着は。とはいうものの、今のピンヘッダーを外して全部XHコネクタに換えれば抜けや差し間違いはなくなるだろう。圧着の手技も少しはましになるかも。IWISSという会社の精密圧着ペンチなるものを使うと割とうまくいくようになった。当初使い方が分からなかったが、動画サイト様様である。
初段の定電流回路にはTL431Cと2SC1815を使って調整可能の回路にしていたが、ディレータイマー回路のおかげで真空管のヒーターが充分暖まってからプラス・マイナス電源がスタートするので、ヒーター・カソード電圧をあまり気にしないで良いので、抵抗で済ますこともできそうだ。12AU6の利得は結構あるし、ちょっと計算しみるとACバランスに問題はなさそうである。念のためカソード電位がスタートのときに大きくマイナスに触れないように電解キャパシタの充電で時間を稼ぐようにしておく。TL431Cは温度特性が良いので悪くはないのだが、雑音のもとにもありかねない。抵抗にすることによって、初段の電源電圧変動除去比(PSRR)は良くなったはずだ。
初段の差動に関してはカソードだけでなくスクリーングリッドも直接繋いである。もちろん真空管のバラツキが大きいときにはより安心な設計としてはスクリーングリッドは別々に抵抗で給電しコンデンサで繋げばよいだろう。
ヒーターの配線については、電源部からアンプ部まで1 m程コードで引っ張っているので、飛び込んでくる高周波ノイズ等を懸念して念のためアンプ部側に電解キャパシタを入れていたが、ソフトスタートにしているとはいえ起動時にLM388に負担を掛けていたかも知れない。 取っ払おう。定電流回路のマイナス電源とヒーター電源を共用しなくなったので不要だろう。
前回の投稿で森川(1984年 無線と實験 8月号)を引用して説明したように万一ACバランスに問題がある時のためにバランス型の帰還の抵抗値を可変できるようにした。森川の場合は平衡型ではなく交差型の帰還であるが。しかし、帰還抵抗値を可変してもほとんど変化がない。二段とも共通カソードには定電流回路でなく抵抗が入っているだが、二段の差動を舐めていました。この可変抵抗は無意味だった。
調整する箇所が減ったので、調整は楽。まず初段のDCバランスをとる。次に出力端子電圧がほぼ0 Vになるようにカソードフォロワ段のバイアスを調整する。いや、順番が逆だな。バイアスが先。出力端子の直流電圧は大きいとNFB抵抗を通じて初段のバイアスが影響を受ける。出力端子電圧は温度や電源電圧の変動の影響を受けるので、±20 V位なら無問題。最後に初段の両カソード間に入れた半固定抵抗を調整して、左右chともにアンプの利得がほぼ60dBになるように調整する。それで終了。
抜き差しでゆるゆるになったQ1コネクタに対し、JSTタイプのXHコネクタは抜け防止の出っ張りがあるので安心だ。その分抜くときに力がいるが。定格はACでもDCでも250 Vとなっているので、真空管アンプの内部に使うのには少々頼りない。それはユニバーサル基板もそうだ。いずれも高圧結線が近づかないようには気を使っているが。
しばらくはこれで聴いてみよう。大人しく特徴のない音のようだ。娘にも悪くないが、これといった特徴も無い、との評価をもらう。
もっとシンプルな回路でも同様の結果が得られそうに思う。SRPPのカソード回路をもっと単純化し、初段の負荷抵抗を小さくしてカソードフォロワ段を省き、終段の共通カソードの抵抗を小さくするといった方向性が考えられる。
(2023.02.27 字句修正)
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