以前に、EL-34を用いたGG型リニアアンプをでっち上げてみました。この時は、ゲインが１０ｄB程度と、ちょっと少な目だったので、その後は、EL-34を「本来の用途」である、オーディオアンプ用に戻して、それ以上の検討を行うことは止めることにしました。ゲインが少ないとこれをドライブするのに大きなパワー（といっても２０W内外）が要るので、ま、あまり触手が動かなかったというのが本音のところです。なので、実験基板は、前面/後面/側面パネルを立てることなく、バラック・オバマ状態で「置き去り」になってしまっていました（笑）。

　そんな理由からでもありませんが、最近、ちょっとおもしろい真空管を見つけ出したので、再度この実験基板のご登場を願うことになりました。さて、その真空管とは？・・・・・実は、「物好き」の間でも、話題になったことはことはない？、TV用高圧レギュレータ管というものです。これが、GG型リニアアンプに使えるかもしれない・・・・と思ったからです。

　この管の用途はカラーTVの高圧電源のレギュレータらしいです。カラーTVの高圧電源変動は５％くらいが要求されていたようですが、白黒時代の２０％安定度でもいい時代と異なり高圧のシャントレギュレータが必要になったとのことです。これ専用の初期の真空管も、なんだか高圧整流管にグリッドをつっこんだような球が古い文献には見て取れます。その後継として、水平出力管の構造を持ち、グリッドを密に巻いたμの高い３極管が、この種の球だということです。なので、構造が水平出力管とほぼ同じなのだから、用途としてはリニアアンプのファイナルにも使えるのではないかと思ったのです。

　ただし、こいつらはビーム３極管というくらいですから、Ｃｐｇがべらぼうなので、ＲＦで中和無しにＧＫ接続では使うことはできません。当然ＧＧ接続になります。ただ、この種のレギュレータ管って、カラーＴＶ全盛期には本当にＴＶ内にあったのかな？と疑問です。というのも、トランスレス用のものが見あたら無くて、一本で６．３Ｖ２．５Ａなんて化け物のようなヒータ電流を食いますから。それに、ついぞ、真空管ファンの皆様の話題にはまったく上らなかったものですから、「本当に使われたの？」と疑問を持ってしまいます。尤も、PWZ的にはこういう球が好きなので、まったく変な奴ですよねぇ（大笑）。

　この種の球はやたらめったらμ、Gmともに高く、μ＝３００、Gm=５５０００℧なんて値が一本で実現できます。なんだか怖いくらいですが、実際にこんな値で、発振せずに「増幅」できるのかどうか不安ですが、あまり「人がやったことがない話」が大好きな私には、この球が心の片隅を占有して離れませんでした。ということで、Ebayとたまたま秋葉のオーディオバルブ屋さんで、仕入れてみました。

下記は、アノード損失が３５Ｗ、Ｇｍが５５０００μ℧の６ＪＨ５の写真です。

６ＪＨ５

かなり大きな体躯で堂々としていて、期待は膨らむのだが・・・・

　アノード損失が３５Wということは、６KD6クラスで、ポピュラーだった６JS6よりは大型管です。アノードの大きさを見ると、６KD6と同等に見えますね。この管の値段は一本あたり１５００円以下ではありましたが、多数本を揃えると、けっこうな値段になっちまいますね。

　ちょっと特性で気になるのは、μがでかいということで、これは、グリッドピッチが密で、構造的に弱く、グリッドに電流をガンガン流して使うＧＧだと球が「伸びて」しまわないか心配ではあります。しかしながら、よく考えると、μがでかいということは入力のドライビングパワーが小さくていいということなので、それでグリッドが「救われる」のじゃないかと、勝手に思って実験を開始することにします。

　で、回路図ですが、前回のEL34の時と基本的に変わりはありません。ただ、動作インピーダンスがまるで分らないので、負荷のパイマッチ回路は、球の様子を見ながらいじることになります。また、ベタコンGGなのですが、Vg-Ip特性も取っておきたいので、ｇ1は直流的に浮かしてあります。もしこの球が使えるとわかった場合、スタンバイ時のカットオフバイアスの添加用です。

　実装に関しては、こんなGｍの高い球をいじったことがなく（GK動作で１２GN7の20000μ℧が最高）、それも、多数本のパラレルとは・・・・・・、一歩間違えば、大発振になることが予想されます。これを抑えるための方策は多くはありません。配置的には、入出力の結合をなくすことに尽きると思います。配置は、四角形の頂点に４本の球の中心をおくのがいいのかな？とは思いましたが、まずは、EL34で以前に使った、４本をライン上に並べた形で実装してみます。しかしながら、これだとカソードがピン４、アノードがピン７＆８となって、かなり接近しています。これでRFをつつがなく増幅できるかは、本当にピンホールに糸を通すような困難さが予想されますが、まずは、とにかく「トライ」してみることにします。

　考えたのは、プレート回路はシールドで分離するのは困難ですが、カソードの入力回路はなんとかなるのではないかという着想です。エキサイターからの信号は約20μHのチョークコイルで受けていますが、これから、各真空管を繋ぐのはもちろん同軸ケーブルを使い、カソードのソケットピンも銅箔でシールドしてしまいます。こうすることで、なんとか発振を抑えられないかと考えました。

実装図

カソードピンは銅箔でシールドして、グリッドバイアス、カソード入力回路は０．８Ｄ２Ｖで配線している
この写真ではまだ入力のチョークが２．５ｍＨだがその後ＦＴ１１４の２０μＨに交換した

　さて、次はタマタマ達のラフな特性取得です。静特性というやつですね。ビーム三極管とかいっても要は４極管？なので、Vp固定のVg-Ip特性を取ってみます。動作がグランデッドグリッドなので、面倒ですから、GG状態で見ることにします。これに関しては、Ｖａ＝６００Ｖくらいでは、Ｖｇ＝0ではほとんど電流が流れず、Ｖａ＝１０００Ｖ時、Ｖｇ＝０Ｖで１０～１５mAほど流れるので、ベタコンＧＧでもいいという感触を得ました。

　で、、実際に動作をさせてみます。４本もパラったら絶対に発振するだろうなぁ・・・と思って臨んだのですが、これに関しては極めて「安定的」でした。なので、気をよくして動作パラメータをいじりながらいろいろやってみました。

全体図

やたら真空管の「体積」が大きくて、形状からは大いに期待したのだが・・・

ところが、最終的には以下のような状態が、得られたベストの特性でした。

　　周波数：７ＭＨｚ
　　Va:９００V
　　Vg：０V（ベタコンGGと同等：いろいろいじったのですが、ベタコンGGがベスト）
　　出力：１００Wｐｅｐ　　（ＩＭＤ：-20ｄＢ！）
　　Ｇａｉｎ：１９ｄＢ
　　効率：お笑いレベルの３０％程度！

　という結果です。要するにパワーは思ったほど伸びなくて、歪みも大きいという状態です。なので、あえて波形を載せるのは止めておきます。これでは見てもがっかりするだけですから。たぶん、私のレポートの中でも、「アンプ」を作っておいて、出力波形も出力スペクトラムも出さなかった唯一の例じゃないでしょうか（苦笑）？　以前に作ったEL-３４×４のGGアンプに比べても、合計アノード損失が４０％も多いのに取り出せる電力は半分以下でした。これでは、ちょっと「使えねー！」ですね。この真空管を用いてGGアンプを作る意欲は無くなってしまいました。

　たしかに、ＮＥＴ情報でこの種のタマタマをオーディオアンプに使った例がありましたが、出力電力はあまり取れない（Aクラスのシングル動作で５Ｗがやっと）ようでした。ただし、もしかしたら、今回の私の実験で、何らかのミスを犯している可能性もありますが、ちょっと先を急ぎたい事情があるので、ここはあまり突っ込まずに撤退してしまいましょう。

　但し、ゲインはGGにしてはけっこうすごくて、１９ｄBもあります。通常のGGアンプだと専用ゼロバイアス管を使っても１３ｄB程度でしょうから、振幅で１０倍近い増幅度が実現できるのには恐れ入ります。Gmがとんでもなく高いからでしょう。ただ、４パラにしても発振しないのはこれもちょっと不思議といえば不思議です。単体のGmが１/５以下のEL-34の方が発振しやすかったですから。

　なにはともあれ、これ以上、この球をいじるのは止めておきます。またしても、この実験基板の側板を建てて「ケース」を作る元気が出ないという結果になりました。事ここに至ると、このような４パラGGアンプは、「もう見たくもない」という気になるのですが、最後にもう一回、手元に残された「最後の」真空管で４パラGGアンプで遊んでみたいと思います。しっかし、懲りないですねぇ（大笑）。

＜４パラ６ＡＧ７ｓＧＧアンプ＞　【2020.3.21】

　前回は、ゲテモノ真空管はやっぱりゲテモノでした・・・という話で笑ってもらいました。確かにNET上にも「すこしは」この手の「高圧レギュレータ管？」の動作例があるのですが、信頼性の「匂い」が少しでも感じられるサイトの情報では、これらの真空管達の「実動作性能」は大したものではないという結果になっています。ま、なんだかとんでもなくいい特性を喧伝しているサイトも極く稀にあるのですが、そういうところは、眉に何かをつけてみる必要があるのかも？しれません。

　さて、こういった笑いの後なのですが、さらなるお笑いをぶちかましてみましょう。お題は引き続きGGアンプです。

　GGアンプの「笑い」といえば、今までの私の原稿に何回か登場したことがあるのですが、なんといってもこれの右に出るものはないでしょう。俗にオバQアンプ（リニアアンプとは言っていない：大笑）と揶揄している高出力？アンプです。

　どこが揶揄されているかというと、アナログTV用映像増幅菅である６AG7（アノード損失はわずか９W）を４本用いて、入力は５００Wが実現できるというものです。出力に関しては記述がありませんが、３００Wの写真現像用の電球が明るく輝く・・・という話のアンプです(先の写真の中の文章にも明記されています：笑）。まぁ、ちょっと「しったか」の人なら、「う～～～ん、こりゃダメだ」と思うのが普通です。ただ、記事の語り口があまりにも自信満々なので、「実際のところはどうなんだ？」と思う人もいたかもしれません。もしかしたら、こんな疑念は、記事の後に議論になって、即座に正しい結論が出ているのかもしれませんが、私は、記事の出た当時は、この分野には、まるで興味がなかったので、そのあたりの経緯は知る由もありませんでした。

　ただ、この記事は、２０年以上前に、昔の真空管の記事を集めていた時、国会図書館にまで出向いた時にピックアップした記事なので、当時から、なんだか「おもしろそう」だとは思っていたのでしょう。今回、故あって、このアンプの検証をしたくなってみました。

　というのも、もう、Purchases　historyに残っていないので相当に昔の話だと思いますが、Ebayで６AG7をドイツから格安で仕入れてありました。１０本の新品箱入りで、たしか、一本あたり２．Xユーロでした。これは、だれも入札していなかったので、初期値で落札した覚えがあります。もちろん、当時、オバQアンプの事は一応念頭にあり、いつかは遊んでみようと思っていましたが、いつのまにか、ヨーロッパからはるばる飛んできた６AG7sは部品置き場の奥深く退蔵されてしまっていました。これを、昨年末の大掃除の時に偶然発見して、「一丁、遊んでみるかぁ」と思うようになったのです。

箱入り６AG7達

　ドイツから届いた６AG７は、本当に未使用新品で、外見上の劣化も少なく、ヒータを通電していると、真空管の外皮の「塗装？」かなにかわかりませんが、それから、若干の「熱を加えたときの匂い」が発散されて、長期間に使用された個体ではないものであることが明らかでした。↓に４本ばかり示しておきます。文字印刷もカスレが無く、これは、本当にＮＯＳ（New Old Stock）、要は新品なのでしょう。

６ＡＧ７新品

　さて、これを使うにあたって、まずは６ＡＧ７のデータを見ておきましょう。尤も大切なアノード損失は９Wですから、４本でも３６Wと、いままで使ってきたパワー管のアノード損失の足元にも及びません。４０KG6Aならば、６AG7４本分の損失を一本で賄えてしまいます。要するに、複数本を集めても大した電力をハンドリングできないということになります。Gmは１２０００μ℧ですから、まぁ、いままでのパワー管よりは若干高めのようですね。映像増幅菅ですから、５結のGKでは高増幅率を要求されるが、TV受像機の黎明期のものですから、こんなものなのでしょう。時代を経ると１２GN7とかの２００００μ℧もある球が出てきます。そうそう、言い忘れましたが、この種の真空管の後継管は１２BY7が有名です。高齢のアマチュアには、FT101/TS520のドライバー管と言うほうが有名ですかね。

　さて、このアノード損失が合計３６Wしかない真空管達で５００Wインプットが可能なのか、さっそく試していくことにしましょう。普通に考えてアノード損失が３６Wならば効率を５０％とすればDC入力はアノード損失の倍の７２Wになります。連続動作か、間欠動作かで、余裕は変わりますが、まずは連続動作で見てみます。この場合、「出力電力」はCW連続動作であれば３６W、２－トーンのPEPで行けば同じく７２Wまでは「いけそうな」雰囲気ではあります。この「いけそうな」というのは、「リニアに増幅する」という意味で言っています。

　オバQアンプでは、アノードに１０００V掛けたGGアンプということですが、この球の最大定格電圧は３００Vあたりですが、これはGKでのまともな増幅回路の場合で、GGでBクラスならば、たしかに１０００Vくらいかけないと、アノード電流が流れません。これが５００Vではまったく出力はでてきません。なので、BクラスGGの動作例としてはこんなものなのでしょう。但し、アノードに１０００Ｖかける是非に関しては論じません。そうしないとＢクラスＧＧで動作をしないから、仕方なく掛けるということになります。

　ということで、GGアンプを組んでみることにしました。以前のゲテモノアンプでコンパクトロン12ピンのコネクタから、また８ピンGTコネクタに戻します。それ以外は、ほとんど以前のパーツを使いまわします。

裏側配線

インプットチョークは２０μＨ程度のもの（ＦＴ１１４＃６１に18回）に交換済み

　今回も、カソード入力ピンは、周りのアースされたピンを頼りにシールドしてしまいました。たまたまいい配置でアースにするピンがあるので、それを使って、カソードピンに銅箔を覆いかぶせてシールドしてしまいます。よく考えると、６AG7はメタル管なので管全体がシールドされていて、さらに入力をシールドできると、アノード側配線を露出させても結合が少なくできて、発振の心配はかなり低い感じです。少なくともEL-34のアンプよりは安定な気がしています。４パラでも発振の素振りはこれっぽっちもありません。

　で、組上げた様子を以下に示します。

全体写真

　回路図は、以前のゲテモノアンプと同じなので、省略します。

さて、さっそく動作確認に移っていきましょう。ドライブ系統はEL34の実験で示したものと同じです。まずは、出力の伸びですが、いつものごとくPEP出力でどこまでいくか見てみます。

　私は、アンプの入出力特性グラフを取得しないのが流儀ですが、それには理由があります。実は、入出力特性だけではリニアリティがいいか悪いかあまりよく分らないからです。一方、歪率を決めて（例えばIMD=-30ｄBとか）、どこまで、PEP出力が伸びるかを記しておけば、出力、リニアリティを正確に認識することができますから、こちらのほうが、入出力特性グラフより、はるかに有用です。要するに「実際に“使える”電力」はどこまでなんだ？という疑問に答えられるということです。

　入出力特性だけからは「明確に」リニアリティがいいのかどうかよくわかりません。出力には歪も混ざっていることを考え、その歪が-20ｄBあっても、出力には電力で１/100しか現れてこないのですから、直線に見えるグラフからはその様子がまるで分りません。まぁ、－１ｄBコンプレッションレベルを見れば、「どのあたりまで使えるか」は想像することもできますが、これはあくまで「想像」であり事実はわかりません。

　さて、能書きが過ぎたかもしれませんが、肝心の出力です。なんとかIMD3=－３０ｄBの条件で１００WPEPを得ることができました。以下に波形を示します。

振幅波形




スペクトラム

　５０Ω端で２００Vpepまで伸びているので出力は１００Wpepというわけです（実効出力は５０W）。アノード損失が３６Wしかない終段にしては、けっこうリニアに動作していることが見て取れます。アノードに１０００V近い電圧（負荷時は９４０V）がかかっていますが、一介の受信管である６AG7はよく耐えている感じです。但し、アノード損失が小さいので、長時間に渡って動作させるのは控えたほうがいいと思われます。だって、↓の例ではDC入力が１３１Wで実効出力が５０W（PEPでは１００W）なので、６GA7×４で１３１－５０＝８１Wもの損失を被って（処理して）いることになります。定格損失の２倍以上ですから、これは、もう一杯一杯の動作のはずですが、けっこう歪率は破綻していません。なので、６AG７は優秀なのかもしれませんね。

　この時の条件＆結果をまとめると以下の通りです。

　　Va：９４０V
　　Ia：１４０ｍA
　　効率：３８％　（これはちょっと悪いなぁ）
　　出力：１００Wpep ＠７MHｚ　(IMD3=－３０ｄB)
　　利得：１３ｄB ＠７MHｚ

　これを見ると、EL-34の時に比べて、利得が３ｄB程度良好になっています。ということはPEP１００Wを得るのに、入力はPEP５Wでいいということになって、けっこうドライブが楽になりますね。EL34の場合はPEP２００W近くのパワーが得られますが、ゲインが小さい（１０ｄB）なので、ドライブはPEPで２０Wが必要になります（アタリマエ）。ま、こんな状況を鑑み、６ＧＡ７×４のオバＱアンプはどんな用途に使っていくのかを考えていくのでしょう（まだ決めていないが）。

　さて、この時の6AG7×４の負荷インピーダンスですが、πマッチの設計ができるように、一応測っておきました。ここにあるように、出力にスカラータイプのVNA（要はトラッキングジェネレータとリターンロスブリッジ）を繋げて、πマッチ回路のVC達は最大出力（IMD3=-30ｄB時）を得られる値に固定します。その時の６AG7×４のアノード結線を外してVRを繋ぎ、スカラーVNAのディップが一番深くなるVRの値を読み取ります。今回は１．９ｋΩとなりました。もちろん、スカラーVNAのディップする周波数は７MHｚよりは高くなり、これは、６AG7×４のCpkや、回路の浮遊容量が加わることで、実動作では７MHｚにチューンされていると解釈できます。1.9ｋΩなら、ま、リーズナブルな値だと思います。というのも６１４６B×２で１００Wの回路だと、この値は２．２ｋΩくらいになりますので。

　おっと、一番肝心な話をしていませんね。そう、入力が５００Wpepが可能か？という話です（大笑）。ここまで読んできた賢明な読者であれば、６AG7は、アノード損失が小さい割には、歪も少なくて比較的パワーが出るなという印象でしょう。但し、それ以上でもなくもちろんそれ以下でもありません。

　入力５００Wということは、もちろんピークをさしているのでしょうから、PEP表示で考えればいいでしょう。もし、オバQアンプの効率が（今回実験した例より良好で、例えば写真のキャプションにあるように）５０％であれば、PEP出力で２５０Wとなります。実効出力はその半分の１２５Wです。つまり上記実験例の２．５倍もの出力を得ようとするわけです。この時の歪はどうなると思いますか？

　この領域では６AG7パワーアンプは急激に飽和します。B級正常動作と考えられる今回の実験例より４ｄB（２．５倍）もオーバードライブしたら、そもそも振幅が飽和してしまって、IMD３は－１０ｄBをうかがうレベルになっちまいます。RF出力のエンベロープは「方形波」のような飽和波形になるはずです。と思って、測定してみました。

エンベロープ写真

２ｄBアップ時

　上図はIMD3=-30ｄB時の最大出力が１００Wｐｅｐ時に、入力を２ｄＢアップさせた状態です。エンベロープの飽和が見て取れますね。この時のスペクトラムが以下の図の通りです。実は、４ｄＢオーバー入力にすると球の損失が増えて「へたる」のが怖いので、ここまでとしています。

スペクトラム

　たった２ｄＢをアップさせた状態でもう、ＩＭはひどい状態です。リニアならば出力はPEP１５８Wになるはすです。これより更に２ｄB程度大きなＰＥＰ２５０Ｗが得られる「はず」の入力レベルを加えると、出力は完全に飽和してしまって、まともな動作は行えない・・それこそ、ＩＭ３が－１０ｄＢ以下は確実というところまで劣化します。エンベロープが「太って」くるので、電力は増加しますが、その全てがスプラッターということになります。こういう状態で実運用したらどうなるか？昨今は、みなさんのＳＤＲ受信機でスペクトラムが見えますから、当然のごとく鼻つまみものになること請け合いです。

　また、確かにアノード損失が３６Wのところ１２５Wも消費されるのですから、プレートが赤熱してもおかしくありません。もしPEPでの議論でなく、CWでアノード入力が５００Wだというなら、球の損失は２５０Wとなり、なんとアノード損失の７倍です。これなら、アノードが溶けてもなんの不思議ではありません（笑）。

　はい、みなさん、ここまでくれば、よくわかりますね？オバQアンプで写真用電球を照らした「RF電力なるもの」は実はスプラッターまみれの「きったねー」電波だったということが・・・・・・・・・。たぶん、まともな「音」にはなっていなかったのだろうなと、容易に想像できますね（大笑）。