位相反転回路(ムラード型)
回路の考察を書くのは初めてですね。此処へ来られる方々でしたら、無用の長物。
で、昨日面白い症状を見せたアンプが修理に入って来たのです。
お客様からの依頼は『電源が入らない。』
一見して直ぐに原因が判りました。ヒューズホルダーが破損していたのです。ヒューズホルダーを交換して一件落着。
アンプの電源SWをON。各部の電圧をテスターで測ります。全てOK。20年以上頑張っているアンプとは思えませんね。
で、此処でお客様に返したら、僕の仕事ではない。
しつこいのです。入力にサインウェーブを入れ、出力端子にダミーロードを接続。そのダミーロード両端に出てくる波形を見るのです。
綺麗なサインウェーブが出て来ました。まあ普通なら此れでOK。
僕は更に周波数をスィープ。
此処で僕は大笑い。フォノイコライザーが入っているのかい?
つまり、周波数が高く成ると、波高値が低く成るのです。
ついでに矩形波を入れると、フォノイコライザーを通した時とそっくりに、形の崩れた波形が出て来ます。
フーーン。6dB/octで高域が落ちてるな。
ムラード型に周波数を弄る部分は・・・・・・?
此処で、ムラード型の標準回路。知ってますよね。
此処でムラード回路の動作の復習です。知ってる方は読み飛ばして下さい。
V1のプレートに出力が表れます。V2とは直結回路。V2のプレートに入力と逆相の出力が表れます。出力レベルはV2のμで決まります。(μ=増幅率)
出力管のV4のグリッドへ入り出力されます。
問題はV3の動作。グリッドはC1で交流的にアース。つまりグリッドへの信号レベルはゼロ。
じゃあ、V3はなぜ働くのでしょう?
V2の動作を考えて下さい。
V2はグリッドへの入力信号で動作します。真空管の動作は、グリッドの電圧変化でプレート電流の変動と言う形で増幅。負荷抵抗で電流変動を電圧変動に変換します。
つまり、プレート負荷抵抗と同時に、カソードのバイアス抵抗の両端にも電圧変動が起こるのですね。
結果、V3はグリッドは電位変動はゼロで、カソードが振られるのです
V3のカソードが振られますので、相対的にカソードとグリッドの電圧関係は、グリッドを振ったのと同じ事に成るんですね(真空管はグリッドとカソード間の電位変動で動作します)。
真空管の各電極の位相関係はグリッドとカソードは同相。プレートは逆相です。
V2のグリットが+に振れたとしますね。そうするとV2のプレートには−が表れます。
と同時にV2のカソードにも+が表れます。
カソードが+に振れると言う事はグリッドとカソードとの相対関係で、グリッドが−に振れる事と同じ。
と言う事はプレートに+が表れます。
此れで、V2とV3の出力は逆相に成ります。
で、問題。グリットを振った時と、カソードを振った時ではμが変わります。カソードを振った方が小さく成ります。
その調整に、R3,4の抵抗値を変えます。勿論4の方が若干大きめ。位相反転段にECC82を使ったら、1割がた大きく成ります。
さて、動作が判った所で、周波数特性が変わってしまう原因を考えましょう。
判りました?
原因はR1の不良(じゃ、ないか?)。本来高抵抗ですので、V1のグリッド信号をキッチリ守りますが、此れが不良に成るとC1がハイカットフィルターに成ってしまうんですね(と、思う)。
こんな症状は、初めて見ましたから、最初は?落ち着いて考えると・・・・・。
で、実は困った事に。
小休止して原因を考えている間、アンプはお休み。再度電源を入れたら、症状が出ないのです。何度見ても出ない。
と言う事で、今回の修理は見込み修理です。勿論R1は交換して置きました。
この仮説、有っているかは・・・・?
そう言えば過去に面白い話が・・。
ある自作マニア、僕の話を聞きかじっていたので、NFを避けようとした。普通のカソードにはパスコンが入って、電流帰還を防いでいる。
ムラード型を作った時に、R2へパスコンを入れてしまったのです。結果は判りますよね(笑)。
それと大事な点。
V2,3は前段との直結。つまりグリッド電圧はV1のプレート電圧と一緒。真空管の動作の基準で、カソードの電位はグリッドよりも高いのが一般的(極特殊な真空管以外は有り得ません)。
と言う事は、V2,3のカソード電位はV1のプレートよりも高いのです。アンプによっては120V位の電位を持ちます。
此処で問題。カソードの中にはヒーターが。このヒーターはシャシに落ちていて電位はゼロ。
つまりヒーターとカソード間の電位差が大きいのです。
一般の真空管、ヒーター、カソード間の耐圧は100V。
判りましたよね。非常に危険な回路なんです。
対策は・・・・・。
ヒーターに数十ボルトの電圧を掛けてやります。B電圧をブリーダー抵抗を利用して分圧します。
かなり有名なメーカー製のアンプでも、此れをやっていない物が有るのは一考です。
自作アンプでやっていない方は、簡単ですから直ぐに対策を。真空管が悲鳴を上げていますよ。
あ、アルテック型(P-K分割)の考察はまた別の機会に・・。
2011.9.20