LCRイコライザアンプ
1.回路検討
  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 UP
 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 UP
  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 UP 
 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 UP

【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 up
 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 up
 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 up
2.主な使用部品
 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 UP
 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 up
       
  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 UP
       
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 UP
3.電源回路

【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 UP
 
 
 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 up

*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U】
4.製作
 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 UP
 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 UP
   
4.出力特性  
 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 up
   
   

M.I.の趣味の部屋