|
片側入力の差動回路 |
Ver.01 2014/12/8
ぺるけさんの真空管式・差動ライン・プリアンプ（旧版）を製作し、かれこれ5年ほど愛用しています。
回路図Aがこのプリアンプの基本回路で、P-G帰還と差動回路とを合わせたちょっと珍しい方式だそうです。左側の真空管V1のグリッドに信号が入力されて、右側の真空管V2のプレートから出力が取り出されています。差動回路はシーソーのように左右対称に動作するというイメージがあったのですが、なにやら勝手な思い込みだったようで、今回、この回路のV1、V2の交流ロードラインや増幅率などについて調べてみました。（回路図Aは、発振防止用抵抗は省略しています）
|
|
使用する真空管と回路定数
本項では、机上トレース／シミュレーションする際に使う真空管は、ぺるけさんの記事（旧版）で紹介されている真空管の中から、6DJ8と12AU7を選びました。回路定数は、6DJ8と12AU7で同じ値を適用することにして、ぺるけさん記事（旧版）に準拠し、直流負荷RL=20KΩ、負帰還抵抗を100KΩと56KΩ、Ip＝4.1mA、B電圧＝203V、また、メインアンプの入力インピーダンスを50KΩとおきました。この定数での12AU7の動作点・三定数は、下表となります。（ TINA7-BOOK3の真空管モデルの値です。）
ロードライン
片側入力の差動回路の左右の真空管V1、V2は、どのような傾きのロードラインで動作をしているのでしょうか？また、どのような連携をしているのでしょうか。Ep-Ip特性図から負荷の大きさを求めて、ロードラインを引いてみました。
|
図R-3 V1とV2のロードライン 12AU7 |
|
等価回路による解析
増幅率と出力インピーダンスを等価回路から求めてみました。また、検算の意味も込めてV1とV2の負荷を求めてみました。
V1とV2の動作は連携しつつ固有の所作となるため、V1≠V2として扱いました。また、ぺるけさんの記事の解説にそって、左右の真空管の動作を別々に考える手法と、一緒に扱う手法と、両方の手法で求めてみました。負荷を得る式に現れたZi2が何者なのか分かった気がします。
得られた式（式A群）
|
|
|
|
|
|
|
|
参考） これらの設計要素をエクセルで自動計算するのシートです。 ★ファイルのダウンロード
数式を眺めながら考えた（妄想した）
２本のロードラインや数式を眺めながら、V1側の負荷を小さくしてみたら出力インピーダンスはどうなるんだろうとか、1本のロードラインにしたら歪み率は良くなるのかな？、V1とV2が違った真空管だったら？、等々を素人なりに考えてみました。
|
|
|
感想
片側入力の差動回路って、シンプルな構成なんですが、ホント面白い回路でした。なんだか、まだ、気がつかない事柄がたくさん隠れているような気がしてなりません。作ることは勿論のこと、回路の動作をあれこれ考えることも、また楽しい！
参考書籍、参考ホームページ
¬ ぺるけさん 『真空管式・差動ライン・プリアンプ（旧版）』、『電圧増幅回路の設計と計算その６ （差動増幅回路） 』
¬ 中林歩さんの web サイト 『 Ayumi’s Lab. 』の『電脳時代の真空管アンプ設計』
「KAKUSAN真空管アンプ」へ戻る