拙作 ６Ｌ６ ＣＳＰＰ（+Ｐ）、 ６Ｃ１９Ｐ ＣＳＰＰ と同様に出力段CSPP（クロスシャントプッシュプル）のアンプです。

初の直熱管によるCSPPとなりますが、元祖駄球だけにどうなることやら．．．。

　

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■ コンセプト

マッキントッシュタイプCSPPはこれまで期待を裏切らない性能と素晴らしい音質を提供してくれるアンプとしてすっかり拙作のメインストリームとなっています。

これまで何度も書いていますが、その動作の特徴（５０％のＫＮＦ等）によりビーム管または５極管のネイティブ動作でも比較的高いダンピングファクターが多量のループ負帰還に頼らずとも実現出来ることが大きなメリットになるし、プッシュプル合成はトランスに頼らないシングルエンドの並列合成なので、ＤＥＰＰの欠点を持ちません。一方で高いドライブ電圧が必要になることがこの回路の大きな欠点でもありますが．．．（＾＾；

今回起用した ＵＹ−４７ の先祖は ２４７ ですが、ご存じのように元祖５極管であり高効率を実現したと同時に ４５ 等の３極管に比べて５極管は音が悪いと言われた最初の球だったのです。
いわば歴史的元祖駄球！ラジオの終段には最適でもオーディオ用として高評価を得ることはありませんでした。

故に市場の人気は低く、著名なビルダーによる製作例もあるにはありますが、概して低評価に終わっています。
古典管の類ですのでそれほど市場に出回っていませんが、４５ や ２Ａ３ 等の直熱３極管達に比べればかなり安価に入手出来ます。

４５ や ２Ａ３ 等でＣＳＰＰを作って音が良かったとしても半ば当たり前、ＣＳＰＰは３極管で組むよりも５極管のネイティブ動作でこそ、そのメリットを最大限に発揮出来るので５極管の元祖とも言える ４７ でＣＳＰＰを実現しようと思ったのは私にとって極自然な成り行きです。

元祖駄球とは言え、古典的な直熱管ですのでその直裁的表現力には期待が出来ます。
５極管は３結にしてしまう手もありますが、せっかくの高効率で得られる出力が半分以下になってしまうので本末転倒です。
マッキントッシュタイプＣＳＰＰは５極管本来の実力を引き出してくれる素晴らしい回路ですので、元祖駄球汚名返上を期待して今回のアンプ製作となりました（＾＾；

３極管 ４５ から１本ずつグリッドを増やして派生したと思われる ４６ と ４７ を比較してみましょう。

最大定格	４５	４６	４７
Filament Voltage	2.5V	2.5V	2.5V
Filament Current	1.5A	1.75A	1.75A
Max Plate Voltage	275V	400V	250V
Plate Dissipation	10W	10W	-
A1級Single動作例
Plate Voltage	275V	250V	250V
Screen Voltage	-	-	250V
Grid Voltage	-56V	-33V	-15.3V
Plate Current	36mA	22mA	31mA
ｒｐ	1700	2380	60000
μ	3.5	5.6	（150）
ｇｍ	2.05mS	2.35mS	2.5mS
Load Resistance	4.6KΩ	6.4KΩ	7KΩ
Power Output	2W	1.25W	2.7W

これらの球はガラス管こそ ４５ がST-14、 ４６ と ４７ がST-16で一回り大きいですが、プレートの大きさはほぼ同じです。
それを裏付けるようにプレート損失は ４５、４６ 共に１０Wが許容されていて、何故か ４７ にはプレート損失の表示がありませんが、同じと考えて良いでしょう。また、４５ のフィラメント電流が１．５Aに対して ４６、４７ は１．７５Aと一回り多くなっています。

４６ ではB級動作時の最大プレート電圧が４００Vも許容されているのにA級動作では２５０Vがmaxとなっているので、信号電圧を含めた最大尖頭電圧が４００V程度だと思えば説明がつきます。　とは言え、４５ でのAB2級動作例でA級と同じ２７５Vになっているのはプレート損失をオーバーしない為の制限と思われます。

４７ でのAB級の動作を考えるにあたって、A1級の７KΩ負荷線に見られる動作はプレート・ロスが７．５W程度の動作であり、これを基準に考えるとAB１級動作ならば動作点を３５０V・１５ｍAあたりに設定しても問題無いようにも見えます。しかし、規格表にはプレートとスクリーンの最大定格が２５０Vとしか書かれていない為にこれ以上の電圧をかける事は躊躇してしまいます。

一つの懸念は ４７ にはサプレッサ・グリッド（G3）があり、これがフィラメントの中点に接続されていて尚かつG2とプレートの間に位置している為に ４６ 程には高電圧を許容出来ない理由になっている可能性があります。故にAB級と言えども動作点のプレート電圧は ４５ に倣って２７５V程度に抑えておくことにします。

各社の ４７ データ・シートをみると何れもプッシュプルにも使えると書いてありながらＡ１シングルの動作例しか載っていないので、当時はラジオにしか使い道は無かったと思われます。

■ 回路について (Rev.0)

５極管によるマッキントッシュタイプＣＳＰＰですので２本の球のスクリーングリッドへの電圧はお互いのプレートから電流制限抵抗（２７０Ω）を介してクロスで供給します。互いのプレートとカソードが交流的に並列接続されていることにより、常にスクリーン電圧がカソードから一定の直流電圧となり、ほぼ完璧な５極管動作が実現出来ると言うわけです。

基本的には６Ｌ６ ＣＳＰＰ（+Ｐ）と同じくP-G帰還を併用した６ＳＮ７によるドライバーを２ＳＫ７９(V-FET)に高耐圧ＴＲの２ＳＣ４５７２をカスケード接続した初段で電流ドライブする超３結Ｖｅｒ．１に倣った回路です。

４７ の動作点は赤のラインがＡ１級動作例の７ＫΩ負荷線で、青のラインが今回目論んでいるＡＢ１級Ｐ−Ｐの４ＫΩ負荷線です。

本機のＯＰＴは旧TANGOの CRD-8 を使いましたが、先日(2010/12/5)染谷電子から発売されたばかりのCSPP専用バイファイラ捲きOPTである ASTR-20 を使うことが出来ます。ASTR-20 を使う場合には1次巻線P1-B2, P2-B1間に入っている電解コンデンサ（160μ400V）を省略することが出来ますので、よりマッキントッシュに近づきます。

半導体とのハイブリッド回路はN氏作のEL34 CSPPとほぼ同じです。
初段に真空管を採用しなかったのは直結アンプ故の直流安定度を確保する為であり、 CRD-8 ではカソード側に使う巻線がスプリットになっていない為にDCバランスサーボをかけるのが困難だからですが、ASTR-20 ならばカソード側巻線がスプリットになっていますのでDCバランスサーボも可能です。

さて ４７ は直熱管ですので、傍熱管を使うときのようなヒーター・カソード間の耐圧を心配する必要はありませんが、２ｃｈのプッシュプル・アンプで必要な４本分のフィラメント点火は全て独立でアースからフローティングさせる必要があります。

４７ のフィラメント電圧は ４５ や ２Ａ３ と同じ２．５Vですので、２．５Ｖ巻線が４回路必要なのですが、そんな都合の良いパワートランスはなかなかありません。本機ではパワートランスにノグチの PMC-190 を使っていますが、２．５Ｖ巻線は２回路分しかないので別にヒータートランスが必要になります。
今回は手持ちのタンゴ HT-2A3 を使いましたが、高さが高くシャーシー内部に取り付けると底板までの高さを上回ってしまうのでそのままでは底板が付けられなくなってしまいました。ノグチの PM-H1 を使えばシャーシー内部に収まるし、値段もリーズナブルです。現在のISO-タンゴから HT-2A3 は販売されていないようですので、PM-H1 をお奨めします。

入力？ボリュームは全くのダミー(^^;

ご覧↑の通りHT-2A3の頭がはみ出してしまうのでスペーサーを介して底板↓を取り付けている。

シャーシはかの有名なぺるけシャーシにゴールドのハンマートーン塗装をしたものです。

■ 基礎体力 （諸特性） Rev.0　(Non-NFB)

最大出力（ﾉﾝｸﾘｯﾌﾟ）	７．６W
ゲイン	２９．４ｄB
高域カットオフ (-3dB)	７０ＫＨｚ
ダンピングファクター	３．９
残留ノイズ	０．５ｍＶ

その音質は無帰還のままで充分合格なのですが、詳細な検討なしで組んだ回路での測定結果では未だ期待した性能は発揮出来ていません。

　

■ 変更について

組み上がってとりあえずは無帰還状態で音質確認したものの、簡易測定の結果では回路に問題ありなのが明白です。オシロでクリップ波形を見ると、もう既にそれ以前から頭打ち傾向があって充分にドライブ出来ていないのが見て取れます。

NFBを施すにしてもその前に先ず裸特性を改善しなければお話になりません（＾＾；

これはP-G帰還が初段の振幅を制限しているからに他ならず、CRD-8 を採用して１次インピ-ダンス２KΩとした本機ではドライブ電圧が不足してしまうのです。
６Ｌ６ ＣＳＰＰ（+Ｐ） や EL34 CSPP に於いて１次インピ-ダンスを１．６５KΩとした場合ではP-G帰還でもなんとかドライブ出来ていましたが、やはり１次インピーダンスが高くなるとドライブは一層厳しくなります。

■ 回路図　Rev.1

変更点は ６ＳＮ７ のP-G帰還を止め、プレートをＢ電源に繋いでアクティブ負荷抵抗動作に変更します。（ブートストラップも使わない）
当然の如く、これにて裸状態のダンピングファクターが弱冠低下（3.9 → 2.6）し、ゲインが上昇します（29.4 → 34.1dB）が、ゲインはオーバーオールのＮＦＢに回します。

電源回路は１８０Ｖタップから２００Ｖタップへと繋ぎ直して、ＡＢ級動作には不足だった＋Ｂ電源を少々高く設定しました。
これにより実効プレート電圧が約２６５V程度になり、それに連れてスクリーン電圧も共に定格の２５０Vを少々オーバーしますが、プレート損失は４W程度でしかないので、A1級動作（プレート損失７．５W）よりかなり軽い動作になります。

■ 基礎体力 （諸特性）　Rev.1

	Rev.0	Rev.1
最大出力（ﾉﾝｸﾘｯﾌﾟ）	７．６W	９．５Ｗ
最大出力（５％歪み）	-	１０．２Ｗ
オープン・ゲイン	２９．４ｄB	３４．１ｄＢ
クローズド・ゲイン	-	２１．９ｄＢ
高域カットオフ (No-NFB)	７０ＫＨｚ	２２ＫＨｚ
高域カットオフ (Over All)	-	１２０ＫＨｚ
ダンピングファクター	３．９	１６．７
残留ノイズ	０．５ｍＶ	０．５ｍＶ

Rev.1 の無帰還状態で高域カットオフが Rev.0 よりも低下したのは６ＳＮ７によるP-G帰還の効果が無くなった為です。

残留ノイズは ４７ をAC点火とした割には低い値で収まり、過去との比較では上出来の部類ですが、やはり１００Hzの歪率には影響が出ています。

気のせいか、本機と同様にブートストラップもP-G帰還も併用していないMQ80の歪率カーブに似た傾向があります。

ループＮＦＢは１２．２ｄＢと結構な量がかかっていますが、CRD-8 はインピーダンスが高い分 CRD-5 程には高域が延びていません。
200KHzあたりに小さなピークが見えますが、緩やかに減衰しているおかげで位相補償無しでも満足な結果になりました。

■ 雑感

今や ４７ も貴重なビンテージ管ですので本機ではプレート電圧を２６５〜２７０V程度にとどめましたが、それでも最大出力１０Wをマーク出来たのは意外でした。

でも歪率グラフを見れば実力は６〜８Wあたりで、偶々最大出力付近で歪みが足踏みしているだけのようにも思えます。

思い切って３２０Vくらいかけてやればドカンと出力が取れそうですが、スクリーン電圧は２５０V付近をキープしなければならないので小細工が必要だし、スペアが簡単に入手出来ない現在の市場状況ではそんな欲張った冒険は出来ませんので大人しく大事に使っていくつもりです。

元祖駄球をCSPPで試すのが今回のテーマなのですが、４７ は直熱管であるおかげでその音質は期待を裏切らないアンプとなりました。

マッキントッシュタイプCSPP回路は５極管（またはビーム４極管）の真価を発揮出来うるベスト・ソリューションであると確信します。

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直熱管をＣＳＰＰネタにするには他にも冒頭で紹介した ４５ や ４６ 等が面白そうですが、４６については仲間のＮ氏が拙作の４６＋ＳＴＣシングルをＣＳＰＰにアレンジして製作し、好結果を得ています。

もう少し出力が取れそうな球ならば ６Ｌ６ の類似管としてメタル管でありながら直熱管である １６１９ あたりが面白そうです。

ＯＰＴですが、本機に採用した CRD-8 や CRD-5 は今となっては入手困難ですが、有難いことに今現在染谷電子からCSPP専用バイファイラ捲きOPT ASTR-20 が発売されていますので、これを使わない手はないです。

ASTR-20 は５K（１．２５K)と８K（２K)両方の１次インピーダンスを２次側タップで切り換えることが出来ますので、色々な球に応用が可能ですし、高域減衰特性も良いのでさらに良い結果が期待出来ます。（但し、拙作 6C19P CSPP には使えませんのでご注意！）

■ 変更その２

製作初期には良くある話ですが、Rev.1 の音質も暫く聞き込むにつれてに弱冠の”もどかしさ”を感じ、拙作の他のCSPPアンプと較べると何処かスッキリしない印象がしてきました。

他のCSPPアンプとは球もOPTの動作インピーダンスも違うし、音質に違いがあったとしても当然なのですが、何がその”もどかしさ”を生んでいるのかその原因を暫く考え込んでいました。

当初はハイブリッド構成とした半導体がいけないのかもと思案しましたが、例えば５０Ｓｉｎｇｌｅ等では同様の半導体を使っていても”もどかしさ”を感じることはないので半導体諸悪根源説は自己否定せざるを得ません。

悶々としていたそんなある日、どうやらゲインを抑える目的で多めに設定したNF量が災いしている可能性を仲間のN氏より指摘して頂きました。

確かにDFが１６．７と他のアンプ達よりも結構高めなのがＮＦＢ量の多さと共に Rev.1 の特徴として現れています。

オーバーオールのNFBを減らすとゲインが余り、F特も劣化するので Rev.1 にて一旦は外したP-G帰還を再利用することにしました。

■ 回路図　Rev.2

Rev.1 ではドライブには不利になるP-G帰還を止めてしまいましたが、その帰還量をコントロールすればドライブ能力を保ちながらもゲインを抑えることが出来るはずです。

４本直列に繋いだ抵抗をOPTと並列に接続して１次側に発生する出力電圧を4分割し、６ＳＮ７のプレートに電源と共に２５％の帰還電圧を供給します。

超３極管接続のように直後の出力管のプレートから戻せば１００％P-G帰還であり、プッシュプルの対になる反対側のプレートから取ればブートストラップになるのがお判りかと思いますが、抵抗にて分割した２点から戻せば５０％P-G帰還であり、上下逆につなぎ替えれば５０％のブートストラップにもすることが可能です。

通常、負荷に抵抗をパラってしまうとその出力が抵抗に喰われてしまい出力が低下するので、抵抗値は最低でも負荷の１０倍以上は必要です。

本機の出力段の動作負荷抵抗は２ＫΩですので最低でも２０ＫΩですが、１０ＫΩの抵抗を４本使って負荷の２０倍に相当する４０KΩにしました。

理想はOPTにタップですが、抵抗でも大きな問題等無く動作可能なので使わない手はありません。今後UL接続のバリエーションにも応用が期待出来ます。

電源回路の変更はありません。

■ 基礎体力 （諸特性）　Rev.2

	Rev.0	Rev.1	Rev.2
最大出力（ﾉﾝｸﾘｯﾌﾟ）	７．６W	９．５Ｗ	７．０Ｗ
最大出力（５％歪み）	-	１０．２Ｗ	８．２Ｗ
オープン・ゲイン	２９．４ｄB	３４．１ｄＢ	３１．１ｄＢ
クローズド・ゲイン	-	２１．９ｄＢ	２１．１ｄＢ
ループNFB	-	１２．２ｄB	１０．０ｄB
高域カットオフ (No-NFB)	７０ＫＨｚ	２２ＫＨｚ	３６ＫＨｚ
高域カットオフ (Over All)	-	１２０ＫＨｚ	１３０ＫＨｚ
ダンピングファクター	３．９	１６．７	１０．０
残留ノイズ	０．５ｍＶ	０．５ｍＶ	０．1５ｍＶ

Rev.1 の数値と見較べると出力では弱冠劣りますが、１０W出力時の歪率が７．５％になってしまった為であり、実質最大出力はほぼ同じ。

Rev.0では１００％P-G帰還回路でしたが、Rev.1では０％、今回のRev.2では負荷から抵抗で分割することにより５０％のP-G帰還を実現。

これにより、オープンゲインが３ｄB下がり、それに伴いSP出力からのループNFBも１２．２ｄBから１０ｄBに下がり、ダンピングファクターが少し低下しましたが、高域カットオフは Rev.1 よりも改善しています。

もちろんSP出力からのループNFBを抑えるだけでも改善は見込めたのかも知れないけれど、Ｆ特が弱冠劣るであろう事は想像に難くありません。

残留ノイズは エージングが進んだ為なのか？P-G帰還のおかげなのか？真偽の程は定かではありませんが、今回は両ｃｈ共に150μVあたりまで調整することが出来ました。これがＡＣ点火だとはにわかに思えない程の低ノイズに我ながら驚き！

絶対値はさほど低くはないが健全な？歪率カーブになった。

■ 雑感

これまでの拙作においてCSPPはOPT２次側から初段へのNFBとの相性が良い、または音の鮮度劣化が殆ど無いと思い込んでいた節がありました。
しかし、Rev.1 での１２．２ｄBのループ負帰還は本機にはちょっと多過ぎたようです。やはり多量のループＮＦＢは音の鮮度劣化を招きます。

Rev.2 ではP-G帰還を５０％利用することで裸ゲインを抑えたことによりループNFB量も下がりましたが、P-G帰還量は３ｄBになるので全体の帰還量はRev.1よりも多いという結果です。

以下にそれぞれの裸ゲインとNFB量、トータルゲインの関係を表します。

	Rev.0	Rev.1	Rev.2	※例（予測値）	※例２(予測値）
	P-G帰還のみ	P-G帰還無し	５０％P-G帰還	ブートストラップ	５０％ブートストラップ
オープン・ゲイン	２９．４ｄＢ	３４．１ｄＢ	３１．１ｄＢ	※３９．３ｄＢ	※３６．３ｄＢ
クローズド・ゲイン	−	２１．９ｄＢ	２１．１ｄＢ	−	−
P-G帰還	４．７ｄＢ	０．０ｄＢ	３．０ｄＢ	−	−
ＫＮＦ	※５．２ｄＢ	※５．２ｄＢ	※５．２ｄＢ	０．０ｄＢ	※３．０ｄＢ
ループNFB	０．０ｄＢ	１２．２ｄＢ	１０．０ｄＢ	−	−

 Rev.1 のオープン・ゲイン状態が見た目に無帰還ですが、CSPPではこの状態で既にKNFがかかっているので全くの無帰還ではありません。
ブートストラップをかけてＫＮＦをキャンセルした状態が無帰還となるので、参考までに（※残念ながら実測ではありませんが）予測値を書き込みました。

先にも書きましたが、今回の抵抗分割により実現した５０％P-G帰還は上下の接続を入れ替えることにより５０％のブートストラップにも応用可能です(例２)。ブートストラップをかけてＫＮＦをキャンセルしてしまうとＣＳＰＰらしさが薄らいでこれまた落ち着かない音になりがちですのでブートストラップも加減出来ればドライブ電圧・ゲイン・Ｆ特等のバランスを取る為にメリットが生きる場合がありそうです。

今回はB+とプレート間の中点の５０％にしましたが、抵抗値の配分で任意のパーセンテージを選ぶことが出来ます。この抵抗分割を応用することにより帰還量やゲインをコントロールすること以外にも出力管のSGに応用すれば理想的なUL動作が見つかるやも知れません？？（＾＾；

重ねて書きますが、負荷に並列に接続すると当然出力段の負荷抵抗になり、出力を喰ってしまうので最低でも１次（Ｐ−Ｐ間＝Ｋ−Ｋ間）インピーダンスの１０倍以上の抵抗値にすべきです。本機では１次インピーダンス２ＫΩに対して抵抗４０KΩ（１０KΩ ｘ ４）とし、負荷の２０倍としてあります。もちろん前段に供給する電流を考慮しながら決めていますので抵抗値は大きすぎてもダメです。理想を言えばＯＰＴからタップが取り出せれば良いのですが、そこまでしなくてもそれなりの効果が得られるのが今回の抵抗分割による帰還量のコントロールです。

さて、本機の音ですが、その音質は”もどかしさ”が払拭され、同じ直熱管CSPPである ３００B CSPP にかなり近付きました。
当然ながら自分の作品に対する希望的・自己満足的なバイアスがかかりますので、鵜呑みになされないよう．．．（＾＾；

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Last update 3-May-2011