電力増幅段の特性をシミュレーションする EL34/6CA7 3結 プッシュプルアンプ

電力増幅段のシミュレーションを行います。

出力トランスはタンゴのXE−60−5を使う予定ですが、ここではほぼ同一サイズのタムラ製作所F2021でシミュレーションしました。技術評論社から出版されている中林歩著「真空管アンプの「しくみ」と「基本」」のCDに入っているモデルを使用しています。

実際のアンプと同じように、カソードに電流検出抵抗10オームを入れました。この10オームと出力トランスの抵抗分があるためプレートとカソード間の電圧が下がります。そこで,
プレートとカソード間の電圧を400Vにするため、電源電圧V1は404Vとしました。

バイアス電圧V4が−33Vではなく−32.5Vになっていますが、これは10オームにおける電圧ドロップが約0.5Vあるためです。

これら回路条件でフルスイング（グリッドとカソード間の電圧がゼロまでスイング）する場合の入力電圧V2は34.3V(0ーP)となりました。

シミュレーション結果は下図の通りです。過渡解析で最大出力電圧と歪率、ＡＣ解析でゲインとカットオフ周波数を求めました。

　　　　　　　　　　　　　　　過度解析の結果

　　　　　　　　　　　　　　　過度解析のログファイル

　　　　　　　　　　　　　　AC解析の結果

　　　　　　　　　　　　　　　AC解析のログファイル

シミュレーションの結果です。
　　最大出力　：　16W (8Vrms)
　　歪率　　　：　1.9％ (THD)
　　ゲイン　　：　-10.1dB (1KHz)
　　カットオフ：　136.2Kz (-3dB)

最大出力は合成特性曲線で求めた値の80％となりました。プレート電流とプレート・カソード間の電圧が合成特性曲線と同じ値まで振れていないことと、出力トランスのロスの影響があると考えています。

次にカソードNFをかけた回路をシミュレーションします。下図が回路図になります。

KNF付き回路でフルスイングするために必要な入力電圧は45.4V(0ーP)となりました。

　　　　　　　　　　　　　　　過度解析の結果

　　　　　　　　　　　　　　　過度解析のログファイル

　　　　　　　　　　　　　　　AC解析の結果

　　　　　　　　　　　　　　　AC解析のログファイル

シミュレーションの結果です。
　　最大出力　：　15.2W (7.8Vrms)
　　歪率　　　：　1.4％ (THD)
　　ゲイン　　：　-12.6dB (1KHz)
　　カットオフ：　167.7Kz (-3dB)

小さくなったゲイン分がNFとして働き、歪率と周波数特性が改善されています。

電源電流は、平均140mA、ピーク180mAでした。