使用する部品の構成

【電源トランス】
　ノグチPMC-170M（9, 700円）
　Primary 100V , Secondary 350V-320V-290V-0-70V-290V-320V-350V

　Dc170mA / 6.3V-2.5V 3A / 6.3V-2.5V 3A / 6.3V-5V 3A / 5V 3A

【出力トランス】

ソフトンRX-30-8-プッシュプル用8KΩ/30W（9, 800円）
直流抵抗：1次P-P間：　128Ω
１次許容DC電流 ２１０ｍA（２本分） アンバラ：5ｍA
１次インピーダンス 8KΩ、UL端子(50%)有り
２次インピーダンス ６Ω

【チョークトランス】

＜左右独立電源の場合-2個必要＞
ノグチ-PMC-115H（945円）
インダクタンス1H/最大電流150mA/DCR 27Ω

【全体の構成を考える】

　６L６GC、全段差動プッシュプルで直結回路とします。
　直結回路とするため、回路は、２段構成にします。このため初段をFETによるCascode+SRPP差動回路とし、初段の利得を稼ぐことにします。初段は、ｊFET２SK246と複合３極管１２AU７で構成します。

　Cascode+SRPPの構成とすることで、利得が高くなるため、増幅度μの値が低く、内部抵抗ｒｐの低い複合３極管が使えるので、選択肢が多くなります。初段の複合３極管は、10本位から特性の揃ったものを4本選ぶ必要があるので、実売価格が比較的安い12AU7を選択しました。

　初段管の12AU7の動作点のIpが、２mAから５mAとなるので、それに対応するFETを調べると、２SK246でいけそうです。（「マルツパーツ館」のHPで無料の会員登録を行い、FET-DataSheetをダウンロードできます）。FETは、50本購入して、特性の揃ったものを４本選びます。

　６L６GCは、特性の揃ったもの４本を購入する予定。

【初段の検討】

　初段の検討は、FETとSRPP下球の特性図を並べて、次のように検討を行います。（検討を2-3回繰り返せば、動作点が決まります）

　２SK246の動作点を、特性図から大体、VDS＝12V、VGS＝-0.65V、ID＝2.5ｍAとします。

　12AU７の動作点は、FETの動作点から、IP＝2.5ｍA、出力段のカソード電圧から考えて、VP＝125Vとします。ロードラインは、250VからRL＝50ｋ位の線です。

　250VからRL＝50ｋのロードラインを２SK246の特性図に当てはめてみると、１２AU７下球の250Vの点から、２SK246の動作電圧12Vを引いた238Vの点からRL=50ｋのロードラインを引きます。4.76mAがカットオフのラインになりますので、このラインまでが動作範囲になります。動作点は、VGS＝-0.65V、ID＝2.5ｍAなので大丈夫です。動作電圧は、少し増えて、大体15Vあたりになると予想されます。

　初段FETは差動回路になるので、入力電圧1Vとすると、ひとつのFETあたりでは、0.5Vになります。VGS＝-0.65Vの点から、0.25Vずつ振ってみると、それぞれVGS＝-0.4V、ID＝3.2ｍA、VGS＝-0.9V、ID＝1.8ｍAとなります。12AU７のロードラインのピンクの線は、２SK246の動作電圧15Vを差し引いたもので、この線を超えては動作しません。

　カスコード回路は、電流増幅となるということなので、これを12AU7のロードラインに当てはめると、125V、2.5ｍAの動作点を中心に、90V、3.2ｍAと162V、1.8ｍAの点に振れます。162V-90Vの間で動作しますので、約72倍（72Vp-p）の利得が予想できます。また、６L６GCの動作点のバイアス値は、-26Vなので、72Vp-pあれば十分にドライブできます。

初段FET-2SK246の特性図

初段管12AU７のロードライン

【初段回路の検討】

　上の考え方にしたがって、初段回路を考えてみます。

　１２AU７は、μ＝17　Rp＝7.7です。（「電圧増幅双３極管比較表」のHPから）
RL＝50ｋΩとすると「私のアンプ設計マニュアル」のHPによれば、上側の球の負荷抵抗値は、

負荷抵抗値（RL） = 上側球のrp + （ 上側球のRk × 上側球のμ ） + 上側球のRk
ということなので、

上側球Rｋは、

Rk = (RL − rp) ÷（μ+1）
となるので、

Rk=（50−7.7）÷（17+1）

Rk=2.35ｋΩ

*HP「情熱の真空管」の「私のデータ・ライブラリ」に 「rp=7.7は、少し過大で、実際には、rp=10くらいだろう」という趣旨の評価があるので、Rk=2.2kΩとする。

初段　FET-Cascode+SRPP回路

【出力段の検討】

出力管６L６GCプッシュプル、出力トランス8ｋ（ソフトンRX-30-8-プッシュプル用8KΩ/30W）を予定。
次のとおり、4ｋのロードラインを引いてみます。出力段のIｐは38mＡを想定しているので、バイアス0Vのラインが76mＡと交差するように、ロードラインを引きます。290V、−26Vあたりが動作点です。（赤いラインが大体の最大定格30Wの線なので、まだゆとりがあります）。

出力段６L６GCロードライン

【総合利得の予想】

　1）　理想最大出力は、
　　　　0.038A×0.038A×8000Ω×0.9÷2=5.2W

　2）　8Ω負荷における4.2W時の出力電圧は
　　　　√(5.2W×8Ω)=6.45V　　＜最大出力時の出力電圧＞

　3）　６L６GCの入力感度は、
　 　　26V÷1.414=18.4V(r.m.s.)

無帰還総合利得＝最大出力時の出力電圧/最大出力時の初段入力
なので、

最大出力時の初段入力（入力感度÷初段利得）を求めます。
入力感度は、上の３）から、18.4V(r.m.s.)。

初段利得は、約72倍です。

したがって、最大出力時の初段入力（入力感度÷初段利得）は、
上記３）から、

（入力感度）18.4V÷（初段利得）72＝（最大出力時の初段入力）0.26
になります。

無帰還総合利得は

上記２）から、
（最大出力時の出力電圧）6.45V÷（最大出力時の初段入力）0.26＝24.8倍
になる予想です。

【負帰還】

　このアンプは、総合利得がおよそ24.8倍あると予想できるので、
　24.8倍＝27.9ｄB〔20log(10)24.8をエクセルで計算〕
　「パワーアンプの増幅度は、10倍位が適当」ということなで、
　10倍＝20ｄB〔20log(10)10をエクセルで計算〕
　27.9dＢ−20dＢ＝7.9ｄB
　の余裕があります。製作後、実機での調整になります。

【電源部】
電源は、ダイオードを使い整流します。
ノグチ-PMC-170Mは、ブリッジ整流後で、350V×1.3＝455Vが供給可能です。
　６L６GC、１本あたりのプレート電流を38mＡとすると、4本の合計で152ｍA。このトランスは、Dc170mAあるので何とか大丈夫です。
　出力段のプレートに供給する電圧は、チョークトランスのノグチ-PMC-115Hは、直流抵抗が27Ωなので、電圧降下が、27Ω×76ｍA＝2V。
出力トランスの直流抵抗が、1次P-P間で128Ωと推定されるので、電圧降下は64Ω×38ｍA＝2.4V。
　電圧降下は、合計で2V+2.4V＝4.4Vになりますので、455V−4.4V＝450Vとなります。

【回路図】