ステレオチューブアンプの構築

非常に危険で、非効率的で、しかも驚くほどレトロな電子部品を作りたいと思ったことはありませんか? まあ、私は持っています。 それはほとんど真空管アンプと同じです。 真空管はトランジスタのように動作する古い電子部品で、わずかな電流で多くの電流を制御します。 チューブはギターの演奏に適した方法で歪むため、ギターアンプで使用されるチューブについてよく耳にします。 ただし、チューブを使用して、CDやMP3プレーヤーなどの別のオーディオソースからのステレオ信号を増幅することもできます。 残念ながら、真空管アンプは世界で最も実用的なものではありません。 大量の電力を消費し、非常に熱くなり、大きくなります。 そうは言っても、彼らはとてもクールに見えますし、一部の人々は彼らもかなりいい音だと思うようです。

このようなプロジェクトから電気と電子機器について多くを学ぶことができます。 部品の購入、計画、実行のプロセスを経ることは、どのメーカーにとっても有益な経験です。 私はただのインターネットの男だということを覚えておいてください-私が言うすべてを一粒の塩と一緒に取ります。 もちろん、これらの次のいくつかの文章を除きます。 このプロジェクトは非常に深刻な方法で危険です。 それには、高電圧と大量の電流が関係するため、明らかに不快感を感じたり、死に至ることさえあります。 電源を入れたまま作業を行う場合は注意してください。 このアンプのコンデンサのいくつかは、電源をオフにした後もしばらく充電を保持します。 コンデンサが完全に放電したことを確実に確認するために、できれば両端に電圧計を接続して、グランドに接続された抵抗器を通してすべてのコンデンサを放電してください。 アンプを初めてテストするときは、安全のためだけでなく、物が爆発したり溶けたりするのを防ぐために、壁に直接差し込むのではなく、12ボルトの電源ブリックなどを使用してください。 古いトリックは、常に左ポケットをバックポケットに入れておくことです。そのため、ショックを受けても心に届かないことを願っています。

また、回路図の読み方、はんだ付け、ハンドドリルの使用方法を知る必要があります。

ステップ1:最初の事柄最初:チューブ

チューブのクイックイントロ

このようなプロジェクトは、電気と電子機器について多くのことを教えてくれます。 このアンプで何が起こっているかを理解するために、いくつかの機能がどのように機能するかを見てみる必要があります。最初は真空管そのものです。

真空管は、すべての空気が吸い出されたガラス管です。 良い例は、初期の電球です。その内部では、フィラメントに電流がかかり、フィラメントが光と熱の形でエネルギーを生成しました。 電球の内部が真空でない場合、フィラメントは酸素の存在下で高温のため燃焼し、破壊されます。

ダイオード

最も基本的な真空管はダイオードで、その中に含まれる2つの電極にちなんで名付けられました。 真空管は熱電子と言われています。つまり、熱は電極からの電子の放出を促進するために使用されます。 負に帯電した電極(チューブ内ではカソードと呼ばれる過剰な電子を持つ)がフィラメントによって加熱されると、その中の電子は「励起」され、十分な電位差または電圧が存在する場合、実際に電極から放出されます。 電位差は、陽極またはプレートと呼ばれる別の電極によるもので、正に帯電しているため、これらの熱狂的な小さな粒子に引力を加え、負に帯電した陰極から真空中を泡立てます。 電流は負から正に流れ、逆方向には流れないため、電流はダイオードを一方向にしか流れません。 ただし、これは増幅にはあまり適していませんので、真空管階層の次のステップである三極管に進みましょう。

三極管

三極管では、グリッドと呼ばれるアノードとカソードに加えて、3番目の電極があります。 グリッドは負の電圧を伝達し、入力アンプに接続されます。このアンプの場合は、変動するオーディオ信号です。 グリッド上の負の電圧は、カソードから跳ね返る特定の量の電子をはじき、それが反発する電子の数は、それがどれだけ負であるかによって決まります。これは、オーディオ信号の振幅によって決まります。 これは、定義による増幅です。つまり、少量の電気を使用して大量を制御します。 オーディオ信号は非常に小さく、カソードを飽和させるために選択した多くの電子の流れを効果的に制御しています。 グリッドのベース電圧、信号の有無にかかわらず存在する電圧は、バイアス電圧と呼ばれます。 バイアスは、入力信号がないときにチューブに流れる電流を決定します。

テトロード

さらに別の電極を追加すると、四極管が得られます。 この新しい電極は、スクリーンまたはシールドと呼ばれます。 基本的に、スクリーンは、チューブを横切る電子の流れが陽極によって過度に影響されるのを防ぎ、代わりにグリッドで発生する変化によって完全に制御されます。 それは陽極よりも小さな正電圧を持っています。 電子が最初に陰極から自由になったとき、彼らはスクリーンを「見る」ことができるだけであるので、彼らはそれに向かって突進し、それに到達すると陽極に気づき、それに向かって続けます。

ペントーデ

今、私たちは五極管に来ます。 五極管には、明らかに、前になかった5番目の電極があります。 これがサプレッサーです。 サプレッサーはアノードとスクリーンの間にあり、やや負の電荷を帯びています。 その目的は、陽極から跳ね返る可能性のある電子が反発することにより、過度に長く逃げないようにすることです。

注意

チューブに関しては、ペントードは道の終わりではありません。他にも多くの種類があります。興味がある場合は、リンクの手順をご覧ください。 このアンプで使用されているチューブには、三極管と四極管の2種類があります。 三極管はプリアンプ段で使用され、オーディオ信号は、メインアンプの四極管によるさらなる増幅に適した特定のレベルまでステップアップされます。

また、チューブとその製造方法についてのこの素晴らしい昔ながらの映画をチェックしてください:


ステップ2:パーツ:必要なもの

部品

このアンプを最初に設計した人物、AudiotropicのPoindexterは、彼のサイトで使用した部品に関する豊富な情報を持っています。 ミュージカルマシンと呼ばれる彼のデバイスは、非常に優れているが非常に高価なオーディオマニアタイプのコンポーネント(高品質の特殊フックアップワイヤ、余分な派手なはんだ)で構成されています。 これらのコンポーネントは素晴らしいサウンドを生み出す可能性がありますが、どういうわけか、2ドルで妥当な複製をとることができるコンデンサーに35ドルを費やすことはできず、私の知識のない耳はおそらく違いを見分けることができません。 そのため、Poindexterと同じ回路を構築しましたが、より安価で入手可能な部品を使用しています。

必要なもの

アンプは、オーディオ回路と電源の2つのセクションで構成されています。 両方の部分を見てみましょう。

エンクロージャー

アンプを入れるために何かが必要になります。エンクロージャーを選ぶときは、確かに考慮すべきことがいくつかあります。 変圧器、特にチューブ自体は非常に高温になる可能性があるため、換気の良い場所に置く必要があります。できればケースの上部を突き出してください。 残念ながら、私の場合、私は愚かにその外観のためだけにエンクロージャを選択しましたが、それは少し頭痛の種になりました。 古い木製のカトラリーケースを選んだのですが、たまたまパネルが厚くなったため、回路基板や薄い金属製のプロジェクトボックスに取り付けるように設計されたコンポーネントを取り付けるのが苦痛になりました。 そのため、そのようなケースワークを作成するのに時間を費やしたいのでない限り、私はもっと慣習的なもので行くと思います。

トランスフォーマー

何を購入します

これは結局ステレオアンプであるため、オーディオ回路を2回作成します。したがって、2つの出力トランスが必要になります。 Poindexterは価格帯からは外れた非常に派手な特別注文のトランスフォーマーを使用しているので、私はハモンド125Dを選びました。

電源には4つのトランスがあります。1つはチューブの加熱フィラメント用(Hammond 166N6)、もう1つは主な正電源用(Hammond 167G120)、1つは負電源用(Amvecoトロイド)、および「チョーク」変圧器です。 (ハモンド158Q)。 チョークは、実際にはトランスではなく、インダクタです。 基本的に、チョークの機能は並列のコンデンサーの機能に似ており、電流の突然の変化に抵抗するため、フィルターとして機能します。

購入場所

これらのトランスは、アンジェラ・インスツルメンツから入手しました。アンジェラ・インスツルメンツには、古い高品質のオーディオコンポーネントがたくさんあります。 もう1つの良い場所はParts Connexionです。 Digi-Keyから注文したAmvecoトロイド(部品番号TE62045-ND)。

チューブ

何を購入します

メインアンプセクションで使用される四極管は、4つのElectro-Harmonix 6V6EHチューブで、簡単に見つけることができます。 プリアンプチューブには、2つの三極管である2つの5965管があります。つまり、各管には実際に2つの三極管が含まれています。 チューブの内臓を見ると、2つの別個の金属シースに気付くでしょう。 これらは三極管です。 チューブをケースに取り付けるには、チューブソケットも不可欠です。

購入場所

私は[htttp://www.tubedepot.com Tube Depot]から4極管、Antique Electronic Supplyから2極管を取得しました。 ソケットは、6V6の場合は8本足、5965の場合は9本足のミニチュアのものであるAntique Electronic Supplyから来ました。

抵抗器

何を購入します

ほとんどの場合、私は通常の金属皮膜抵抗器を使用しましたが、高品質のキワメがいくつかありましたが、それらがあったからです。 回路図にある60Kと62.5の4W抵抗は、プレート負荷抵抗と呼ばれ、実際にはそれぞれ2つの2W抵抗が並列に接続されています。60Kには2つの120K、62.5Kには120と130です。 いくつかの素敵な抵抗器はかなり安価で、ほとんどの人がプレート負荷に良い抵抗器を使用することを主張しますが、それらはどこでも必要ではありません。 6V6スクリーンに接続された100オームの抵抗の定格は1 / 2Wであり、特別なものは一切気にしませんでした。 100Kバイアス抵抗器、1 / 2W、金属膜についても同様です。

購入場所

近所の電気用品店でさまざまな定格の金属皮膜抵抗器を入手するか、Digi-Keyなどのさまざまなサプライヤーからオンラインで注文することができます。 派手なものについては、Parts Connexion、Angela Instruments、またはPercy Audioを試してください。 もちろん、グーグルがあなたに言うように、他にもたくさんの良いサプライヤーがいます。

コンデンサ

何を購入します

回路内の2つの0.33uFコンデンサは、通過するDCを遮断し、ACオーディオ信号のみを通過させるものです。 ここでは高価なコンデンサがいいのですが、安いので、630Vマイラーコンデンサ(大きな赤い長方形のように見えるもの)を使用しました。 実は、現在の私のアンプのものは0.47uFですが、それはちょうどもう少し低音が得られることを意味します。 私が持っていたいくつかのオレンジ色のドロップスタイルのキャップに置き換えたいくつかを除いて、電源のすべてのコンデンサは標準コンポーネントです。

購入場所

私は地元の店から0.47uFのフィルターキャップを購入しましたが、もしあなたがちょっとしたものが欲しいなら、Angela Instrumentsのような場所を試してみる必要があります。 電源コンデンサはすべてDigi-Keyに注文しました。

ダイオード

何を購入します

Poindexterが推奨するUF1007 1000V 1Aダイオードを使用しました。 もちろん、チューブダイオードの使用を選択しない限り、本当に高価なものは必要ないと思います。 ただし、チューブダイオードはコストがかかり、ヒーターに電源が必要です。

購入場所

Digi-KeyまたはParts Connexion、およびおそらく他の多くの場所から入手できます。

ポテンショメータ、スイッチ、およびジャック

何を購入します

アンプにはポテンショメータが3つしかありません。1つはボリューム用で、2つはいずれかのチャンネルのバイアスを調整するためのものです。 ボリューム用のものはダブルデッキポットです。 2つのスイッチがあり、1つは主電源用、もう1つはチューブヒーター用です。 ここでは、通常の古い単極双投スイッチで問題ありません。 アンプに入力が1つしかないため、Poindexterのような入力間で切り替えるDPDTはありません。 また、2組のスピーカー巻線ポストが必要になるため、スピーカーを接続するものと、ステレオ入力ジャックのセット、および電源コードのプラグが必要になります。

購入場所

私は個人的に高価なボリュームのポットを散財しませんでしたが、多くの人々はそれが重要な部分だと思いますので、お金があれば自由に散財してください。 繰り返しますが、Parts Connexion、Angela Instruments、またはPercy Audioを試してください。 スイッチ、ポスト、およびジャックについては、Radioshackまたは他の電子用品店を試してください。 電源コードのプラグ/ヒューズボックスはDigi-Key製で、部品番号は Q201-NDです。 もちろん、このためにヒューズが必要になります。1Aのヒューズだと思います。これは、あらゆる電気用品店で入手できます。

他のもの

いくつかのネジ、ナット、ボルト、およびこれらの種類のものが必要になります。これらは、ハードウェアストアで入手できます。 フックアップワイヤについては、Poindexterはかなり派手なものを使用しますが、Radioshackの通常のフックアップワイヤを使用しているだけで安いということです。

ステップ3:オーディオ回路:何が起こっているのか

押し引き

このアンプの背後にある基本原理はかなりクールで、一見の価値があります。 このアンプは6V6プッシュプルアンプと呼ばれ、6V6はチューブモデルですが、このプッシュプルビジネスとは何ですか? 差動回路の特殊なケースを指し、信号全体が負と正の2つの電圧の差で構成されます(技術的には、出力段のみがプッシュプルですが、両方とも差動です)。 簡単に言えば、一方のチューブがACオーディオ信号の正の半分を生成してスピーカーを押し出し、もう一方のチューブが負の半分を生成してスピーカーコーンを引き込み、その結果音波が生成されます。 たとえば、プリアンプの2つの三極管を使用します。 それらのカソードは互いに接続されており、信号はチューブの1つだけのグリッドに送られます。 そのため、信号が高くなると、一方のチューブのグリッドは陰極から飛び出す電子をより少なく反発し、さらに突進します。陰極が互いに接続されているため、電子も他方のチューブの陰極から飛び出します。上手。 これにより、回路を介して一方向に電流が流れ、最終的にはスピーカーコーンを外側に強制する電流を生成するトランスを流れます。 信号が低くなると、逆のことが起こります。 グリッドは電子をカソードに反発し、これらの電子は他のチューブのカソードに移動し、以前とは逆の方向に電流を送ります。 この電流が出力トランスの一次コイルを流れると、二次コイルに電流が誘導され、スピーカーコーンが内側に移動します。

ただし、スピーカーに到達する前に、信号は2つの.33uFコンデンサーでフィルター処理され(コンデンサーは技術的には回路の中断であるためACは通過できるため、DCはこれらを通過できません)、出力段、またはメインアンプセクション。 その後、今回は6V6を除き、すべてが再び起こります。 中央の-20 DC電圧は、6V6のグリッドのバイアス用です。 6V6のシールドは、抵抗を介してアノードに接続されているため、アノード電圧の一部が得られます。

ステップ4:レイアウト/計画

Poindexterが指摘しているように、これはおそらくプロジェクト全体で最も重要なステップです。 そもそもすべてを適切な場所に配置するだけで、エクスペリエンスがさらに快適になります。 while真空管アンプに慣れていない私にとっては、まったく新しいものではありません。 しかし、動作するので、そこに。

電源とオーディオ回路を2つの独立したセクション/サイドとして保持する必要があります。 すべてのチューブは1つのエリアにまとめて配置し、出力トランスは近くに配置する必要があります。 トランスフォーマーを近づけすぎるとハム音が発生する可能性がありますが、私はそれについて文句を言うほどうるさくありません。 ハムの問題の一部は、トランスの上に金属カバーを置き、ケースを適切に接地することで解決できます。 このアンプでは、トランスをケースに固定するボルトがナットでしっかりと接地板に取り付けられています。 どうやら、トランスを互いに相対的に配置することは、ハムを除去するのにも役立ちます。 トランスフォーマーを90度回転させて、トランスフォーマーが互いに一致しないようにすると、ハムがある程度減少します。 ただし、角度は常に90度であるとは限りません。したがって、非常にうるさくて辛抱している場合は、最適になるまで角度を慎重に調整することは間違いなくオプションです。

多くの真空管アンプの回路は、他の電子プロジェクトとは少し異なって実装されています。 プリント基板は常に使用されるわけではなく、ここにはありませんでした。 それは、コンポーネントが互いに直接はんだ付けされ、端子ストリップが接続の小さなハブとして機能する、自由形式の回路タイプのものです。 これは物事を行うための最も体系的な方法ではありませんが、PCBの設計と注文よりも高速であり、プロトボードはエンクロージャーで利用可能なスペースよりも多くのスペースを占有する可能性があります(今ではうまくいくかもしれないと思いますが) 。

ステップ5:ビルド:エンクロージャー

私が選んだ囲いは古いカトラリーボックスでした。 正直なところ、この種のケースはお勧めしません。見た目と同じくらい面倒だからです。 側面と上部は非常に厚いため、金属やプラスチック製の薄いケース用のコンポーネントを、面倒なことをせずに取り付けることは困難です。 また、金属製の筐体を使用すると、シャーシにアースを接続し、それをシャーシに接続するだけで回路内のあらゆるものを接地できるため、接地が容易になります。 カトラリーボックスでは、この問題を解決するために、銅でコーティングされたプレートをそこに入れる必要がありました。 しかし、クールな外観の木製エンクロージャが必要で、余分な作業を気にしない場合は、それを選択してください。

ステップ6:ビルド:はじめに

そのため、電源を一方に、オーディオ回路をもう一方に配置しました。 ケースの内側に、銅でコーティングされたプレートを取り付けて、接続されているものを接地します。 これにより、変圧器の外部を簡単に接地でき、ハムを減らすことができます。 トランスはプレートにナットとボルトでしっかりと接続されているため、プレート自体をケースの内側に固定します。

ステップ7:ビルド:電源

回路図とはんだを読むことができれば、すべてをまとめることができるはずです。 ただし、あなたが私のようであれば、最初の数回は間違ったことをするでしょう。 ご覧のとおり、電源用とオーディオ回路用の2つの銅板があります。 表面全体を覆う1つの大きなプレートがあるとさらによかったのですが、十分な大きさのプレートがなかったので、やらなければなりませんでした。 この最初の写真では、真空管を置く場所と、オーディオ回路と電源の間のギャップを埋める方法を考えながら、アンプの残りの部分のレイアウトを感じていました。

後の写真では、私が話していた「自由形式」の回路がいくつかあります。 コンポーネントのこれらの小さな塊は互いに直接はんだ付けされていますが、これはPCBを使用するよりも少し混乱しますが、それは迅速であり、回路基板のためのスペースを作り、おそらく設計することを心配する手間を省きます(そしてそれはハードコアです) 。 とにかく、端子台はそれらのほとんどをケースにかなりしっかりと固定します。

Amvecoのトロイドは少し奇妙に配線されていますが、恐れることはありません。非常に便利な図があります。

ステップ8:ビルド:オーディオ回路

オーディオ回路は少し厄介に見えるかもしれません。 チューブソケットの脚にコンポーネントをはんだ付けしていました。ワイヤーが交差していました。 ありがたいことに、それは機能します。これは初めての種類のプロジェクトですが、何度も何度も戻って改善および更新できるものでもあり、おそらくそうなると思います。

そこにある赤いコンデンサは0.33uFと想定されていますが、実際には0.47uFであり、これは実際には問題ではなく、単に低音が増えることを意味します。 彼らはたまたま大きな料金を握り続けるので、あなたはそれらに特に注意し、それらを放電することを忘れないでください。 これらのコンポーネントは、将来のある時点で高品質の部品に交換する価値があると思われます。ほとんどの人は、アンプの音にとって非常に重要だと考えているからです。 (ああ、忘れないでください、あなたはオーディオ回路を2回構築しています-結局のところ、これはステレオアンプです!)

ステップ9:ビルド:テストと仕上げ

したがって、すべてをまとめたら、実際に機能するかどうかを確認します。 ただし、最初に壁に直接差し込まないでください。配線を間違えた場合は、いくつかのコンポーネントを焼いてしまう可能性があるためです。 煙が出ている場合、それはおそらく良い兆候ではありません。 電話などの低電圧デバイス用の電源アダプターを使用して、最初にすべてを確認できます。 これを電源ソケットの端子に接続し、マルチメーターを使用して、電圧が示されている回路図上のポイントをテストします。 写真のような電源アダプタでは、電圧は約10倍ほどオフになります。 すべてが基本的に正しいように見える場合、先に進み、プラグを差し込んで、何も炎上しないことを望みます。 電源が動作したら、スピーカーを接続して、音がどうなるかを確認します。 動作するまでいじくりまわします、非常に注意してください(私が話している内容がわからない場合は、イントロを確認してください)。

ステップ10:結論

うまくいきます。 そしてそれはきれいです。


(大きな167G120トランスは少し気づきましたが、どうすればいいのでしょうか?それはトランス自体の構造だけなので、アップグレードする必要があるかもしれません)

ステップ11:リンクとメモ

ポインデクスターの楽器

回路のチューブ紹介

Vacuumtubes.net:真空管の仕組み

Fun With Tubesは素晴らしいリソースです。 (サットマンに感謝!)

ウィキペディアは常にあります

Morgan JonesのValve Amplifiersなど、優れた書籍も多数あります。この本には、すべての基本的な真空管の概念とアンプの設計が完全に網羅されています。 ジョーンズには、コンポーネントレイアウト、エンクロージャーの設計/構築、パフォーマンスのテストとトラブルシューティングなど、優れた真空管アンプを構築するための物理設計上のすべての考慮事項をカバーするBuilding Valve Amplifiersという本があります。

Power Vacuum Tubes Handbookは、チューブに関する優れた詳細な教科書です。


注意

それ以来、Poindexterは設計を更新しており、下図のような回路図を提供するのに十分なほど親切でした。

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