ＬＣＲイコライザアンプ

最初の動機

　「無線と実験」を見ていたらイコライザ用のコイルが低価格で売られているのを知り、作ってみようという気持ちが沸きあがりました。
元々、ＬＣイコライザ用コイルとして何度かリバイバル発売されたりしていましたが、高価でなかなか手を出しかねて　いました。野口トランスが販売がされているコイルＦＥＱＨ，ＦＥＱＬを使用して作ることにしました。　このコイルは以前タンゴから発売されていたＬＣイコライザのＥＱ－６００Ｐに使われていたコイル（値）を野口トランスにて製造販売されている物だと思われます。
したがって、イコライザ回路の常数は、タンゴが開示していた偏差±０．４ｄBの物を採用することにしました。
イコライザ部分のインピーダンスは、６００Ωと低いので普通はトランスでインピーダンス変換して使用しますが、今回は、μフォロワＳＲＰＰ回路により低インピーダンスドライブで検討します。下に回路図を載せておきます。

　ＥＱ－６００Ｐの偏差±０．２ｄBの場合の回路および常数を左に載せておきます。
実際には、アンプの出力インピーダンスや入力インピーダンス（インピーダンスマッチング６００Ω）により補正は必要と思います。

　ＣＲイコライザ同様ＭＣカートリッジに対応した入力としてジャンクションＦＥＴを初段にして二段目の真空管を直結した回路構成にしました。
今回は、初段のドレイン電流の温度特性による影響（ＤＣバイアス変動）を次段のカソードに定電流を入れることにより削減させています。

　０．３ｍV出力ほどのＭＣカートリッジに対して上の回路を検討するのは問題ないのですが、私が使用しているデノンやサテンを考えるとダイナミックレンジが思うようにとれず変更することにしました。

2013/8/28

　上の図の回路が、検討したものです。ダイナミックレンジは、初段の出力で決まってしまいます。６００Ωの負荷を真空管で直接ドライブするためここには電流を流してやる必要があります。
使用する真空管は５６７０ですのでＳＲＰＰでは５ｍAぐらいがよいところです。イコライザの前でそれほどゲインを稼げないため次段でその分稼いでやる必要があります。
今回は、ノイズ（Ｓ／Ｎ）の点も考慮してＦＥＴと真空管の２段直結にしてみました。　次段をＦＥＴとの２段構成にしたのでＳＲＰＰにする必用もあまりなくなり３極管ソース接地回路としました。
オールＷＥ構成も考え価格の安いＷＥ４０８Ａを三極管接続で使用します。この球は６ＡＫ５のヒーター電圧は異なりますが長寿命管として戦後に作られたものです。５６７０と比較するとμは下がりますがｒｐは低くなります。
初段にもＷＥ４０７Ａを使用してヒーター電圧を２０Vで統一して設計することにしました。

2013/8/30

回路の見直し

ＦＥＴには２ＳＫ２４６や２ＳＫ１１７を採用することにしました。予備実験として初段を２ＳＫ１１７真空管にＲＣ５Ｂの構成でアンプを作成すると４０ｄＢのゲインを持った特性を示しました。使用するカートリッジによっては、初段でのダイナミックレンジが足りないので初段のアンプはカスケードにはしない方が良いかもしれません。回路電流が増えるので電源トランスを大型にするか２個使いする必要があります。
	2014/10/25
初段のゲインが高いのでダイナミックレンジも考慮して一つ前の回路に戻します。ここは使用するカートリッジにより最適なゲインが出てしまいます。（負荷が６００Ωなのでダイナミックレンジを上げるためには電流を増やさなければならないからです。本来ならトランスによるインピーダンス変換して負荷をドライブしてあげる必要があります。）これにより電源トランスＰＭＣ－３５が使えるようになります。下図にもう一度最終回路を掲載します。
	2015/4/25

【最終回路】

最終のつもりにしていましたが、最近の金田先生の記事を見て出力を電流伝送にしてラインアンプの入力で抵抗によるI/V変換によるボリュームを付けてあげる構成を考えてみました。電源を±１００Vにしてあげる為、初段もトランス負荷による構成に変更しました。（従来回路では２００V以上必要になるため）
	2016/2/14
直流電流を流せないトランスを選択しましたので初段の回路に変更をかけました。


また変更をしました。出力段の性能が良かったので電流ミラー回路を１：３にするとともに初段にも採用することにしました。ゲインが足りないときは入力にもトランスを入れます。＊回路が細かいのでＰＤＦを貼り付けました。（いずれすべての定数を入れます）	2016/4/18

　トランジスタの見直しを行い２ＳＡ１９２４を三洋の２ＳＡ１４８０に変更しました。耐圧は３００Ｖと低くなりますが、　　Ｃｏｂが小さい事やｈｆｅの直線性が良いことなど性能が良いので採用することにしました。カソード側のトランジスタは発熱しないのでＴＯ－９２の２ＳＡ９７０に変更しました。

2016/10/9

　手持ちの真空管では、ＭＴ管で１２ＡＵ７系，６０７２Ａ（１２ＡＹ７Ａ），ＥＣＣ８８やＧＴ管で５６９２（６ＳＮ７），ＥＣＣ３２など考えられるのですが、まずは最近イコライザに使用して気に入ってる５６７０を選ぶことにしました。
５６７０はＭＴ管ですが、他の双三極管とはピン配置が違うのでそのまま差し替えは出来ません。
コンデンサについては、信号系にはフイルムコンデンサを使用しますが、カソード抵抗のバイパスにはタンタルコンデンサを使用します。特に初段のＬＣイコライザへのカップリングは、値も１００μＦと大きいので手頃な大きさのコンデンサがあるのか調べてみました。ちょうど手頃な（小さくはないです）フイルムコンデンサを見つけたので採用してみます。　

2013/8/30

　回路の見直しで当初とは大分使用部品が変わってしまったが、掲載はそのままとしておきます。
新たに必要となったキーデバイスについて追加して行きます。

2016/2/14

　ＦＥＱＨ（４５ｍＨ）とＦＥＱＬ（１．９Ｈ）が野口トランスで販売されている。
ＬＣイコライザを作る動機となった部品がこれである。

●Ｔｃａｐ－Ｋ１００μＦ

　イコライザのインピーダンスが６００Ωなので、一般的に真空管回路ではトランスを使うが、低インピーダンスドライブ回路を採用することによりコンデンサカップリングでドライブする。
このため容量は、１００μＦほどが必要になる。普通は電解コンデンサを使用するところですが、ちょっと贅沢にフィルムコンを使うことにしました。
容量の大きなフィルムコンは、音があまり良くないという話もありますが？

●ＴＤ－２
	タムラ製作所のＴＤシリーズを使用します。海外製含めて数種類購入が可能ですが価格と性能を考えるととてもリーズナブルな製品です。直流を流せないのでアンプの構成を変更する必要があります。

　丁度よいトランスがなかったので特注することになりフェニックスへ依頼する。

●５６７０，２Ｃ５１，４０７
	真空管を色々探して見ました。左からウエスタンの２Ｃ５１、タングソルの２Ｃ５１、ＧＥのＪＡＮ仕様の５６７０、ＧＥの一般５６７０、下の段の左がシルバニアのゴールドピンタイプのＧＢ－５６７０です。ウエスタンにはＷＥ３９６もありますが最近は価格が高価になっています。比較的低価格のヒーターが２０ＶタイプのＷＥ４０７を購入しました。ＧＥの２種類も内部が全く異なっておりＯＥＭ生産場所が異なるのかもしれません？　ウエスタンの４０７を使うとヒーター→カソード間電圧が高いのでＳＲＰＰでも電源電圧を高くすることができます。
	2013/8/25

●４０８
	６ＡＫ５のヒーター電圧を２０Ｖにしたタイプの五極管です。ピンが７本のタイプなので６．３Ｖの場合は６ＡＫ５ファミリーを選ぶことになります。４０８として左の３種類を手に入れました。左からウエスタン，シルバニア、ノースになります。
	2013/8/30

【採用したイコライザ電源】

　アンプの構成を変えたため回路電流が増えて電源トランスの容量をアップさせることになりました。スペースが無くなったのでチョークトランスをやめて半導体によるレギュレータを採用することにしました。
基準電源に何を採用するか色々検討しましたが、回路をシンプルにするためツェナーダイオードを採用することにしました。ツェナーは原理的にノイズを出すためオーディオには採用を控えていましたが東芝のローノイズタイプの銀色標印が手に入ったので採用を決めました。（ノイズが少ないと言われています？廃番）高周波ノイズを抑えるためコンデンサをパラっています。

2014/10/30

　電流出力タイプに変更する事にともない電源を±１００V で動作させることになり作製したのが上図の回路です。
ＦＥＴによる定電流回路は耐圧が低いためトランジスタによりカスケードクランプさせて使用します。出力ドライブにはＳＩＣ－ＭＯＳトランジスタのＳＴＣ２４５０ＫＥを使用しました。ツェナーを使わない回路が実現できるか楽しみです。

2016/2/18

＊回路一部変更

最終的な真空管用ヒーター電源とオペアンプ用電源の回路図を書いてみました。。電圧が２０Vと高く電流が少ないので、定電流回路を採用しました。電圧ドライブと違って突入電流が押さえられるので真空管に優しい電源になります。定電流回路を簡略にしました。
	2017/5/12 改
電源トランスにＲコアを使用する予定で、ラッシュカレント対策として３３０００μＦの手前に投入遅延回路を入れました。レギュレータの制御トランジスタをＭＯＳへ変更します。最初の回路では繰り返しの動作でのラッシュカレントに対応できなかったので変更しました。ラインアンプは下図の差動２段の回路と電流増幅タイプを検討します。
	2017/5/12 改

【ラインアンプ】

【ラインアンプⅡ】

　ＬＣＲでイコライザを作るにあたり、ＲＩＡＡ以外にも対応出来ないか検討しながら進めることにしました。
ＲＩＡＡは、元々アメリカ主導で作られた統一規格なので各社の対応にはばらつきが大きく１９７５年以前には以前のカーブでレコードが作られていたものも多くあったようです。
すべてに対応するのは複雑になるので、コロンビアとデッカのカーブを検討してみます。

	ターンオーバー周波数	ロールオフ周波数	主なレコード・レーベル
ＤＥＣＣＡ	１２５Ｈｚ／５００Ｈｚ	１．５９ｋＨｚ	ＤＥＣＣＡ－ＵＫ，ＬＯＮＤＯＮ
			ＥＭＩ，ＡＮＧＥＬ
			ＤＥＵＴＳＨＥ－ＧＲＡＭＭＯＰＨＯＮ
ＣＯＬＵＭＢＩＡ	１００Ｈｚ／５００Ｈｚ	１．５９ｋＨｚ	ＣＢＳ－ＳＯＮＹ，ＡＴＬＡＮＴＩＣ
			ＣＯＬＵＭＢＩＡ－ＭＡＲＣＡＳ
			ＰＡＢＬＯ，ＳＡＶＯＹ
ＲＩＡＡ	５０Ｈｚ／５００Ｈｚ	２．１２ｋＨｚ	ＲＣＡ，ＰＨＩＬＰＳ，ＥＲＡＴＯ
			Ａ＆Ｍ，ＤＥＣＣＡ－ＵＳＡ

　イコライザ回路としては、上のような回路を検討することになります。右側が２．１２ｋＨｚのロールオフ周波数を決めていますのでコンデンサーをパラって１．５９ｋＨｚに下げる切換を付けます。
左は低域を決めていますが５００Ｈｚも決めているので、直列にＣＲを入れて低域を落とすように（５０→１００Ｈｚ）調整させるようにします。
最終定数を上図にアップしました。切替にはリレーを使いますが、あまり接点を増やしたくなかったので高域の切替はｃｄｓによるリレーにしました。ＯＮさせたとき５０Ωの抵抗となる為低域は特性が出ませんでした。

2015/4/25

　左の写真がＬＣＲのブロックを基板にレイアウトしたものです。上部中央にリレーがありその両脇が１０μＦのコンデンサがありその両端をショートさせています。
中央下の黒い２個がＣＤＳアナログ・リニア・フォトカプラというＬＣＲ２０３です。接点を減らす目的で使用してみました。
色々なメーカーのコンデンサを使用していますが意図しているわけではありません。
　なおＲＩＡＡ以外はＣＲにより特性を合わせ込んでいるのでインピーダンス６００Ωからズレてしまいますが簡易的とお考えください。

2015/4/26

　電流出力としたため、次につながるアンプが電圧入力か電流入力かで特性が異なります。
私の場合は、電圧入力のラインアンプに入ることになります。配線が長くなり線間容量が大きくなると周波数特性が落ちてしまいます。しかし電流入力であれば直列に抵抗が必要ですがＣの影響を小さくおさえられます。

＊Ｃは配線間容量など

　左の回路図が、イメージ図です。電圧入力では、ＣとＲ（１０ｋ）で決まる周波数特性を持ちます。仮に１０００ｐＦなら１５ｋＨｚぐらいになってしまいます。
ただこの１０ｋを可変するだけでボリュームとなります。
私の場合ラインアンプが別ケースのため配線の長さを最小にしてＣの影響を２００ｐＦぐらいに抑えて採用しました。１０ｋの抵抗でＩ／Ｖ変換をしてあげているわけです。

2016/2/20

M.I.の趣味の部屋