真空管の安定化電源

真空管アンプの電源を安定化したいと考えています。
雑誌の記事などで、６０８０や６ＡＱ５の安定化の回路図を見つけましたが次の疑問があります。
電圧比較部の動作が知りたくて6CA7(EL34)で次のような実験をしました
１）プレートから直流電源を供給する
２）カソードに負荷をつなぐ
３）プレートと第二グリッドを100Ω程度の抵抗でつなぐ
これだけの回路で、第一グリッドの電圧を変化させた時、第一グリッドの電圧とカソードから出てくる電圧はほぼ同じでした。
しかし、雑誌の記事を見ると第一グリッドの電圧は160Vなのにカソードからの出力は300Vと記載されていたりして動作が分かりません。
通常6AU6や6C4等と定電圧放電管等で電圧比較をしているようですが、どのような原理で動作しているのでしょうか？
トランジスタ式の安定化電源と同じ原理でしょうか？
トランジスタ式の物は本を見ながら計算結果と出力電圧が納得できたのですが、真空管式の物は良く分かりませんでした。
参考になりそうなサイトや書籍などありましたら御教示お願い致します
また小型の低電圧放電管(MT管の5651等)にも放射線物質は使用されているのでしょうか？ご存知の方が居られましたら教えて下さい

No.1 ベストアンサー 回答者： JT190 回答日時： 2006/07/19 10:35

> これだけの回路で、第一グリッドの電圧を変化させた時、第一グリッドの電圧とカソードから出てくる電圧はほぼ同じでした。

6CA7(3結)が0バイアスで動作しているのでしょう。

実験時の6CA7のEp（電源電圧ではなくて、P～K間電圧）とIpがそれぞれ幾らになっていますか？

その値を6CA7（3結）のEp～Ip特性と比較した時、Eg＝0Vの動作点となっていませんか？

> しかし、雑誌の記事を見ると第一グリッドの電圧は160Vなのにカソードからの出力は300Vと記載されていたりして動作が分かりません。

別に難しいことではなくて、直列制御管（6080や6AQ5）が「Eg＝－140V」で動作しているということです。
カソード電圧を基準（0V）に考えれば、グリッド電圧は　160V－300V＝－140Vですよね？

6AS7G/6080は低μでバイアスが深いので、動作点によってはEgが－100Vを超えることも珍しくありません。

> 通常6AU6や6C4等と定電圧放電管等で電圧比較をしているようですが、どのような原理で動作しているのでしょうか？
> トランジスタ式の安定化電源と同じ原理でしょうか？

Tr式と原理は全く一緒です。

電圧比較を1段増幅で行う場合は、カソード側を定電圧で縛っておき、グリッド側に「定電圧電源出力Eoの分圧」を入力します。

負荷変動等でEoが高くなった場合、
・電圧比較管のEgが上がる
・電圧比較管の（直流的）内部抵抗が下がる
・電圧比較管のEpが下がる
・直列制御管のEgが下がる
・直列制御管の（直流的）内部抵抗が上がる
・直列制御管のEpが下がる
・Eoが元の値まで下がって安定化される

なお、電圧比較には差動増幅や2段増幅も使用可能ですが、真空管式の場合はメリットよりもデメリットの方が多いので余り使われません。

> トランジスタ式の物は本を見ながら計算結果と出力電圧が納得できたのですが、真空管式の物は良く分かりませんでした。

真空管式の場合でも、個々の球の動作点はちゃんと動作曲線の上に乗っているはずですよ。

> 参考になりそうなサイトや書籍などありましたら御教示お願い致します

月刊「MJ無線と実験」の最新号（2006/8）のP133に分かりやすい説明が載っています。
球アンプの設計が出来る人なら、これを見ただけで定電圧電源の設計も出来ると思います。

> また小型の低電圧放電管(MT管の5651等)にも放射線物質は使用されているのでしょうか？

これについては知りません。
が、問題になるという記述を見たことはありません。

この回答へのお礼

JT190さん　お礼が遅くなりまして申し訳ありませんでした。
今月号のMJ誌を見てみました。たしかに言われてみるとTr式と原理は同じようですね。
もう一度Tr式の参考書を元に勉強してみたいと思います。
実験した時は対カソード間ではなく対GND間の電圧をみていました。
あと宜しければ教えていただきたいでのですが、「電圧比較には差動増幅や2段増幅も使用可能ですが、真空管式の場合はメリットよりもデメリットの方が多いので余り使われません。」とありますが、どのようなデメリットがありますでしょうか？
また、電圧比較管が5極管の場合、電圧比較管のEsgをレギュレータ管のカソード側から取っている電源が多いようですが、レギュレータ管のK側は常に安定化されて同じ電圧で動作している前提で電圧比較管のEsgを供給しているのでしょうか？
（一見レギュレータ管のP側の方が電圧の変動が少ないような気がしました）
Tr式と同じ原理であれば電圧比較管の増幅度を高い物にすると差動式などにしなくても十分安定した電源になりそうですね。
ありがとうございました。

お礼日時：2006/07/23 20:39