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  1. ニャさんのオーディオ掲示板(0)
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6GB8UL-PPステレオアンプ1号機改(6)

 投稿者:ニャ  投稿日:2016年 6月 4日(土)07時08分31秒
返信・引用
  出力管6GB8のペア組をやった。
アンプで供給される+B電圧相当を掛けて規定のiBを流した時の
Vg(グリッドバイアス電圧)を測定して先ずDCペアを作る。
次にこのVgに交流電圧を重畳してgmを測定する。Vg、gm
が出来るだけ近い物を最終的にペアとする。

手間が掛かり面倒臭い作業だがこれをちゃんとやらないと良い特
性は得られない。経年変化で特性もずれて劣化して行くが完成し
て直ぐの時位は最高の特性を実現したい物である。

以下選別の為並べられた球の様子写真である。

季節の経つのは速い物で我が家の前の田圃にも水が張られた。
早速、日が落ちると蛙の大合唱が始まった。
 
 

6GB8UL-PPステレオアンプ1号機改(5)

 投稿者:ニャ  投稿日:2016年 6月 2日(木)05時36分53秒
返信・引用 編集済
  6GB8UL-PPステレオアンプ1号機改の配線が完了した。
途中ミスで線材を間違って切って仕舞ってプリント基板を外す羽目にな
ったり少々のアクシデントがあった。

取り敢えずドライブ段までの球を挿して通電チェックをした。DC電圧は
概ね良好な測定値を得た。元々動作していたパーツを再組み立てしてい
るので当たり前ではあるのだが、。

以下の写真はこのアンプの配線の変遷で(上)は今回の改造品、(中)
は改造前、(下)は30年前の配線(今回の一連の改作分解前)の写真
である。

段々と良くなる法華の太鼓では無いが少しずつ学習効果が現れ配線がす
っきりして来たのが見て取れる。
 

6GB8UL-PPステレオアンプ1号機改(4)

 投稿者:ニャ  投稿日:2016年 5月31日(火)05時26分15秒
返信・引用 編集済
  定電圧安定化電源(AVR)の入力部の配線が完了した。
1号機と比べると大分すっきりした様に思っている。
AVRが故障した時に簡単に外して修理出来る様に引き出し線を
ある程度確保しておかないと配線を切らないと外せない事にな
るので切らなくても修理出来る様に工夫した。

写真(上)は1号機改良後、(下)は改良前の配線引き回しの
状態である。見て分かる通り1号機改良の主目的は電源トラン
スの換装で、これで各プリント基板間の配線引き回しが頗る合
理的になった。

プリント基板とに配線の接続はモレックスのベースポストにハ
ウジング無しでコネクタを挿し半田付けで固定した。外すのも
半田を溶かせば簡単に外れるし再使用も全く問題無い。
 

6GB8UL-PPステレオアンプ1号機改(3)

 投稿者:ニャ  投稿日:2016年 5月21日(土)17時07分30秒
返信・引用 編集済
  1次電源回路の配線している。
サブトランスの取り付け方法をリーケージフラックス、他を考慮して
変更した。
サブトランス用のヒューズホルダも交換のし易さを考えて変更した。
シャーベンダの御陰で取り付け補助金具を簡単に作れるので助かる。
使用したアルミ板は以前作って使わなかった物を勿体ないので再利用
している。

写真(上)が今回の1号機改、(下)が2号機の1次電源周りの様子
である。大分変わったが配線は今回の方が楽であった。
リレーの載ったプリント基板とホーロー抵抗はインラッシュ電流を抑
える為のミューティング回路である。ミューティング時間は約7秒に
設定してある。
 

6GB8UL-PPステレオアンプ1号機改(2)

 投稿者:ニャ  投稿日:2016年 5月19日(木)07時35分10秒
返信・引用 編集済
  メイン安定化電源の動作試験をした。
試験準備中にユニットを机の上から床に落として部品が破損した
ので予備の基板を作成したが壊れた基板も部品交換でちゃんと動
作した。折角であるので予備基板もユニットとして完成させた。

出力電圧は壊れたユニットのC電源が-144.2V、+B電源
が+415.2V、予備ユニット電源がC電源が-143.4V、
+B電源が+413.4Vで負荷電流はアクティブ負荷の容量の
関係で450mAまでしかテスト出来なかったがデジタルマルチ
メータの4桁目迄は負荷による電圧の変動は観測されなかった。
設計では700mAでフォールドバック保護回路が動作する事に
なっている。C電源は65mAで垂下型保護回路が動作する。

以下予備基板、AVRユニットの写真である。
 

6GB8UL-PPステレオアンプ1号機改(1)

 投稿者:ニャ  投稿日:2016年 5月15日(日)15時15分55秒
返信・引用 編集済
  表題を1号機改(X)に変更した。
1号機から外した回路基板を清掃、必要に応じて部品交換をして再利用
する積もりである。

プリント基板の端子から配線をちょん切った残骸の除去、フラックスの
洗浄等済まして変更のあった部品の交換して取り敢えず目視完了である。

換気はしているがフラックスの洗浄に有機溶剤を使用するので臭くて堪
らない。気を付けないと半田屑で火傷をする。
一通り各回路基板の再生は出来た。AVRだけは搭載する前に電源通電
テストをするので未完である。
 

6GB8UL-PPステレオアンプ2号機(13)

 投稿者:ニャ  投稿日:2016年 5月13日(金)17時23分14秒
返信・引用
  1号機の改造をする為に分解を始めた。
今回の改造では2号機に合わせるべく電源トランスの換装、回路の部
分修正、配線の引き回しの変更をする。
プリント基板はメイン信号基板、定電圧安定化電源基板の修正で比較
的軽微な変更になる。
当初現行の儘で行く事も考えたが仕上がった電気特性では1号機は2
号機に比べて可成り見劣りする思いがしたので改造と相成った。

改造作業の合間に2号機の特性データの整理をしているがインディシ
ャル応答の波形写真が出来上がったので公開した。

之を見るとRchの方が若干過補償に成っている様で之は高域周波数
での歪み率データから或る程度推測していたが裏付けられた様である。
歪み率データは過日公開したアンプ測定動画を参照されたい。

インディシャル応答波形はもっと安定度良く出来るが余り安定度を高
めると高域周波数での歪み率が極端に悪化するので、先ずは想定され
るどの様な負荷でも自由振動を生じない程度に抑えて残りの余裕は歪
み率の改善に振り向ける様にしている。

アウトプットトランスの様に2次以上の遅れ要素を持つ回路素子を帰
還ループ入れると高負帰還アンプを実現するにはなかなか骨の折れる
作業である。唯、集中定数系の利点として使用部品に不具合が無けれ
ば1度出来上がれば2回目からは簡単に踏襲出来るので助かる。

以下写真(上)がLchの応答波形、(下)がRchの応答波形であ
る。
入力周波数はFi=10kHz、Vo=1.0Vである。負荷容量値
はRL=8Ωの時が0.047uFから2.2uF迄、RL=∞の時
は0.022uFから2.2uF迄の応答波形、之より小さい容量で
は波形に目立つ変化は無かったので割愛してある。
 

6GB8UL-PPステレオアンプ2号機(12)

 投稿者:ニャ  投稿日:2016年 5月10日(火)15時54分29秒
返信・引用 編集済
  6GB8UL-PPステレオアンプ2号機は冷却ファンの起動温度の設定をやり
直すと作業は一通り完了となる。

正月明けに作った6GB8UL-PPステレオアンプ1号機は2号機と同じ様に
再度改造をする事にした。
2号機に合わせる為には電源トランスの換装、fuse基板の取り付け
方法の変更、プリント基板間の配線の変更をしなければいけないが今回
は見本が有るので作業は早いと思う。
換装するトランスはオリジナルに乗っていた物で30年前の物である。

先ず、fuse基板の取り付け位置をシャシーの内部からシャシー上面
の電源トランスの上に持ってくる事にしたので取り付け金具を作成した。
2mm厚のアルミ板で作ったがハイトゲージとシャーベンダが有るので
簡単に材料の加工が出来た。
  
 

6GB8UL-PPステレオアンプ2号機(11)

 投稿者:ニャ  投稿日:2016年 5月 7日(土)17時16分35秒
返信・引用 編集済
  昨日略出来上がったと思って夜音楽を聴いていたらうたた寝をして仕舞
った。目を覚ますとアンプのパイロットランプがウインクをしているで
はないか。アンプを触ってみると可成り熱くなっていて空冷ファンが働
かずサーマルプロテクションが働いた様である。
今朝改めてファン制御回路の定数を見直すと昨日変更した定数が勘違い
で定数が間違っていた。ファンが動かない訳だ。

本日ニューリリースの6GB8UL-PPステレオアンプ2号機の測定動画を公
開した。

動画はAP sys2522Aのコントロールパソコンパネルをキャプチャした物である。
測定結果は:
1)ノイズ、ゲインの測定
2)ダンピングファクタ(ON-OFF法)の測定
3)周波数特性の測定
4)2%最大出力の測定
5)L/RchのTHD+N vs Poの測定
5THD+N vs Frequencyの測定
6)クロストーク特性の測定
7)ノイズ、ゲイン、DF値の測定結果の表示
の順番で動画が再生される。


http://www.nyanbo.com/newpage2cb999.html
 

6GB8UL-PPステレオアンプ2号機(10)

 投稿者:ニャ  投稿日:2016年 5月 7日(土)07時05分39秒
返信・引用 編集済
  アンプの安定度確認としてインディシャル応答試験がある。
之は普通アンプのテストの場合F=10kHzの矩形波を再生して負荷抵
抗、負荷容量に対するアンプの応答を観測して安定度の判断にする物
である。

写真はLchの応答波形で、DSCN2588AからDSCN2564A迄は負荷8オー
ム+容量負荷であり負荷容量は0pF、0.047uからF2.2uFまで凡そ倍
数で容量を増加させている。
次にDSCN2565AからDSCN2572A迄は負荷抵抗∞+容量負荷である。
負荷容量は0pF、0.022からuF2.2uまで凡そF倍々に増加させている。
之を見ると負荷抵抗∞で容量負荷0.47uFの処辺りが振動周波数振幅が
極大に成っているが発振に到る事は無いので一応安定であると判定し
た。Rchも略同様の結果であった。

もっと振動を抑える事が出来るが高域周波数での歪み率が悪くなるの
で此処等は矩形波の端正さと歪み率の低減のトレードオフである。



 

6GB8UL-PPステレオアンプ2号機(9)

 投稿者:ニャ  投稿日:2016年 5月 5日(木)05時51分15秒
返信・引用
  その後も特性の測定を続けている。
電源コンパートメントにカバーを掛けると歪み率、ノイズが下がった
歪み波形を観測しながらACバランスを取ろうとするが残留ノイズに
埋もれて歪み成分が見えない。

そこでオーディオアナライザのHD(高調波)分析モードで各高調波
スペクトラムの様子を測定してみた。
出力1W辺りだと2次、3次歪み成分は-100dB(0.001%)
レベルで4次、5次成分に至っては-120dB近く迄下がっている。
歪み率計の指示値は殆どがノイズ成分である事が判る

出力10W位になるとドライブ段のリニアリティが問題になってきて
3次高調は成分が主流になってきているのが分かる。

ドライブ段は差動回路を採用したので各球の合成gmの伝達関数はハ
イパーボリックタンジェントになるため入力電圧が増加して行っても
共通カソード抵抗に因る電流制限が有るため3次歪みが増加する訳で
ある。
亦3次歪みの増加に伴って4次、5次歪みも増加しているのが判る。

以下測定データ写真をアップしておく。
 

6GB8UL-PPステレオアンプ2号機(8)

 投稿者:ニャ  投稿日:2016年 5月 4日(水)11時14分47秒
返信・引用 編集済
  略、6GB8UL-PPステレオアンプ2号機が出来上がった。
電源部にカバーを掛けると残留ノイズが下がった。
1号機と並べて写真を撮った。何時も通りのデジカメ写真で単なる記
録である。アウトプットトランスは最近よく使っている塗料で塗って
貰ったガンメタ塗装である。向かって左側が2号機である。共にシャ
シーは30年前の物をそのまま利用した。

暫く比較試聴をして後1号機は2号機に比べて特性的に改善の余地が
あるので分解組み立て直しをする事にした。
 

6GB8UL-PPステレオアンプ2号機(7)

 投稿者:ニャ  投稿日:2016年 5月 3日(火)05時39分19秒
返信・引用 編集済
  危なそうな球の件は結局新しい球を挿して仕上げた。
歪み率特性を示すと写真の様になったが概ね良好で有ると考えている。
写真のデータはノイズレベルが多い時のものである。
最少歪み率はF=1kHzのPo=2W辺りでTHD+N=0.0038%となった。
最大出力は2%歪みで50W(RL=8Ω)であった。

若干ノイズが多い様であるが夜測定するとノイズが下がる事が判った
どうも微少ノイズに或るスペクトラムが観測される様で夜になると之
が消える。

当方に供給されている電源には柱上トランスの2次側即ち電源線の引
き込み線負荷と並列に太陽光発電がぶら下がっている事がありノイズ
の原因は之が発電供給している時に発生している事が疑わしい様だ。

所謂パワーコンディショナーはインバータを使用しているので可能性
はある。
此のノイズが出だしたのは考えてみれば太陽光発電が稼働してから発
生し出した様に思う。
今のアンプが落ち着いたらスペクトラムアナライザを使って詳しく調
べたいと考えている。
通常の使用には問題が無いのであろうが歪み率やノイズレベル等の微
少信号を測定すると影響が出る様だ。
 

6GB8UL-PPステレオアンプ2号機(6)

 投稿者:ニャ  投稿日:2016年 5月 2日(月)05時44分2秒
返信・引用 編集済
  昨日の昼食後、アンプをひっくり返して測定に掛かった時、通電後球
暖まって来てもが消費電力が増加しないのでチェックすると+B電圧
が出てい無い。
バイアス電圧は全て正常である。仕方が無いので出力管を外すと正常
に電圧は出力される。6GB8に良くあるスクリーン異常を疑って、
今度は1本ずつ球を挿して様子を見ると矢張り異常な球が有った。

之の球のスクリーンカソード間の抵抗を測るとショートしていた。
故障品と云う事でガンガン叩いて衝撃を与えると抵抗値がオープンに
なった。よく見ると長さ2~3mmの金属屑が出て来た。
此の後試しにアンプに挿すとアンプは正常に動作したが、この儘危な
い球使い続けるのかどうか思案した物である。

写真は金属異物が確認できる球の写真である。
それにしても流石にAVRのお陰でフォールドバック保護装置が働いて
AVR他の回路に故障が起きなかったのは良かった。
 

6GB8UL-PPステレオアンプ2号機(5)

 投稿者:ニャ  投稿日:2016年 5月 1日(日)05時28分49秒
返信・引用 編集済
  調整を繰り返す事によって概ね所期の目標が達成出来た。

帰還量が多い分帯域が広まった。
何とか高域周波数の歪み率の悪化を避けて安定度の確保、矩形は応答
もまずまずの仕上がりになった。
純容量負荷でも1000pF~2.2uF迄の容量でのインディシャル
レスポンステストでアンプが発振したりする不安定現象は観測されな
い事は確認した。
仕上がり利得は1kHzでA(L)=26.08dB、A(R)=
26.15dBである。
トータルのNFBはカソード帰還も含めて凡そ30dBである。

周波数特性はー3dB帯域で1.2Hz~120kHzになった。
ダンピングファクタはON/OFF法で測って1kHzでDF=21
となった。真空管アンプとしては高い値の部類である。
周波数帯域が広がったので若干残留ノイズが帰還の割には多い様であ
るが以前の当方のアンプに比べて妥当な物か調査検討中である。

測定データグラフはチャンネル辺り50枚くらい有るがステレオで約
100枚のグラフが一挙に取れるのはAP社のオーディオアナライザ
SYS2522Aの威力である。
之が手作業であればとても気力体力的に一寸採りきれないだろうと考
えて仕舞う。

以下写真(上)周波数特性
位相補償にトリムキャパシタを使っているのでf=150kHz位迄
は全く波形が重なる位近似して調整が出来る。NFBループの物は容量
値の関係で固定タイプキャパシタを使っている。

写真(中)歪み率vs出力
LchのF=1kHzと10kHzのデータ(調整途中、概ね完了の
目処は立った。)のデータである。

F=10kHzの例を見ると判る様にアンプの安定度、特に容量負荷
のみの時の安定度を確保すると当機に採用した複合補償(トランジス
タアンプの2ポール補償を想像して貰うと良い)と古典的な補償方法
(従来一般的に行われている皆さんが良くご存じの方法)とを見比べ
ると古典的な方法では歪み率が余り改善されない事が判る。

実は此の古典的補償方法は1号機で採用した方式である。唯、最近作
ったアンプに比べて高域周波数の歪み率の改善が今ひとつという印象
を持っていたので2号機では一寸補償方法を凝る事にした訳である。

写真(下)実測ボード線図
低域周波数に於いても、高域周波数に於いても目立った不安定要素は
観測されていない。最早、周波数特性の測定に置いてはオーディオプ
レシジョンも役者不足である。と云う事でNF社のFRA5090の出番
である。
 

6GB8UL-PPステレオアンプ2号機(4)

 投稿者:ニャ  投稿日:2016年 4月29日(金)05時17分10秒
返信・引用 編集済
  NFBを掛けるためボード線図を測定した。利得は正規化してある。
仕上がり利得は26.0dBで有るので帰還量は約19dB内外である。
Magデータを見ると判る様にf=160kHz辺りから高域の時定数
が一段増加しているのが観測されている。
普通古典的な安定度対策はバルクハウゼンの発振条件の内のエネルギー
条件で処理する処であるが之では高域周波数の歪み率が帰還を掛けても
それ程改善されないのでエネルギー条件、位相条件と上手くトレードオ
フして高域周波数での帰還量を減らさない等に安定度を採る必要がある。

帰還を掛けて歪み率やノイズが減少してもて不安定に成る様なアンプは
戴け無い。負荷R=∞、C負荷1000pF~2.2uFで発振を生じ
無い事が条件になる。
インディシャルレスポンス試験では容量のみの負荷では帰還量を考える
と波形の乱れは可成りの振動を伴う物と思われるがインディシャルレス
ポンス試験で発振しなければ一応良しとする。
後、出来るだけ周波数特性を伸ばして綺麗な矩形応答を目指す事にする。

ボード線図の実測写真を貼っておく。
 

6GB8UL-PPステレオアンプ2号機(3)

 投稿者:ニャ  投稿日:2016年 4月28日(木)05時28分6秒
返信・引用 編集済
  少しずつではあるが測定データが収集できてきた。
先ずは写真(上)のオープンループ周波数特性Lch、Rchで基準
利得に0.6dB程の差が有るが正規化すると略同じ様な特性になった。
グラフも差異が確認できない位揃っている。リファレンスゲインは1k
HzでLch:45.2dB、Rch:45.8dBであった。

1号機では入力信号線パターンの側に出力線パターンがあり飛び付きに
対するガードが弱くて影響を受け高域周波数特性が違っていた。
初段から差動回路を採用した為、影響を及ぼす出力信号の位相(極性)
に因っては負帰還になったり正帰還になったりでF特に影響が出た。
プリント基板パターンをカットしたり、出力信号を使ってブートストラ
ップを掛けたりして略L/Rの特性を揃える事が出来たが今回の2号機
では1号機の知見を基に対処していたので一発で上手く行った。

次にTHD+N対出力データは無帰還時の1kHzのデータである。
写真(中)は無調整時の特性である。Lchは歪みカーブにうねりが見
られるが之はACバランス不良と云う事である。調整用の半固定VRの
調整範囲を超えている様で調整しきれていない。Rchでは上手く調整
出来た様だ。

次の写真(下)は外付け抵抗を追加してLch/Rch共に略同じ特性
に仕上げる事が出来た。無帰還で利得が45dBもあるアンプとしては
頗る良好な歪み率特性であると考えている。
残留ノイズはLch:1.12mV、Rch:1.08mVで無帰還ア
ンプとしてはまずまずだと考えている。亦、フリッカノイズ等は全く無
く頗る小気味が良い。之は電源の安定化電源の御利益である。

今後負帰還を19dB程掛けて仕上げて行く訳であるがなかなか手強そう
である。
 

6GB8UL-PPステレオアンプ2号機(2)

 投稿者:ニャ  投稿日:2016年 4月27日(水)05時03分6秒
返信・引用 編集済
  測定の開始をした。
先ずは無球状態でのDC電圧のチェック、次に初段の球12AX7A
を挿してDC電圧チェック、次にAC特性の測定、Lch、Rchの
バラツキが少ない球の選別をする。次にドライブ段、カソードフォロ
ア段も同様にチェック、測定をする。初段からカソードフォロア段迄
のゲインは56dB位に成るが1号機で問題点を洗い出してあるので
安定的、且つスムーズにチェック、測定が出来た。

写真(上)は測定風景、出力段のバイアス調整はカソード帰還回路ル
ープ内に電流検出抵抗が有るので治具を作って対応している。之のお
陰でバイアス電流の調整が迅速に行える。
亦、便利な治具を考案して作るのも楽しみの一つである。

写真(下)はグリッド信号、カソード帰還電圧信号のオシロスコープ
写真である。之はテクトロニクスのポラロイドカメラアダプタを安く
オークションでゲットした物を改造してニコンのデジカメ、クールピ
ックスS6000で撮影している。之も自分で考案した治具である。
 

6GB8UL-PPステレオアンプ2号機(1)

 投稿者:ニャ  投稿日:2016年 4月26日(火)08時44分5秒
返信・引用 編集済
  暫く書き込んでいなかったので6GB8UL-PPステレオアンプ2号機(1)
の進捗状況を報告する。

1号機に続いて2号機も改造変更をする事にしてシャシーの追加加工
や取り付け金具等の試作をしてきた。板金加工機シャーベンダが威力
を発揮している。板金切断、折り曲げが簡単に出来る様になったのは
頗る助かっている。此は良い買い物であった。今後シャシー等の箱物
を作れる様に技量アップをしたいと思っている。

1号機でシャシー内部に取り付けていたfuse基板周りの配線が煩
雑になっていると思えたので新たに金具を作って電源トランスの上側
の電源カバーとトランスの隙間空間に写真(上)の様にfuse基板
を移動した。御陰でシャシー内部が大分すっきりした様に思う。

fuse交換時に電源カバーを外す必要があるがfuseが飛んだ時
は電源カバーを外してAVR基板のチェックをしなければいけないの
でfuse交換の手間はシャシー内部にfuse基板を置いていても
電源カバー内に置いても同じだろうと考えた次第である。

写真(中)が1号機、写真(下)が2号機である。亦、2号機では配
線の引き回しを若干変更したので配線が遣り易くなった。
 

熊本大地震お見舞い

 投稿者:ニャ  投稿日:2016年 4月18日(月)08時14分51秒
返信・引用
  この度の熊本大地震で被災された皆様にお見舞い申し上げます。
早く落ち着いて普段の生活に戻れます様お祈り致します。

 

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