たまリントンとトラターボ
タマリントンアンプ
タマリントンアンプ
たまリントンは、真空管とトランジスタのダーリントン接続によるアンプで、１９７０年頃に、レコードプレーヤーに内蔵された５０ＥＨ５シングルアンプを修理する目的で考えられたものです。
第一図が基本回路で、これで真空管の代用をしました。
たまリントン接続では真空管のＧｍはトランジスタのｈｆｅ倍に、ｒｐはｈｆｅ分の一に、Ｐｐは、トランジスタのＰｃにまで拡大されます。μは元の値のままです。
この回路での最大出力は、出力トランスの一次側に発生する交流電圧の実効値Ｖｐを二乗した値をインピーダンスＺｐで割ることで計算できます。第一図のような一段たまリントンでは、１２ＡＸ７を使用しても増幅率は１００が限度で、入力電圧が１Ｖｒｍｓの場合、Ｖｐは１００Ｖｒｍｓが限界です。従って最大出力はＺｐによって決まります。Ｚｐ＝２ＫΩなら、出力は５Ｗ、必要なＢ電流Ｉｂｏ＝７１ｍＡ、Ｚｐ＝１ＫΩなら、出力は１０Ｗ、Ｉｂｏ＝１４１ｍＡとなります。また、必要なＢ電圧、Ｅｂｂ＝１００Ｖｒｍｓの最大値＝１４１Ｖに、入力電圧が最大値の時のトランジスタの飽和電圧を加えた値になります。Ｚｐを低くするほど出力は増加しますが、ダンピングファクターは低下します。この場合、１２ＡＸ７を両ユニット並列にすることで改善されます。
第二図は、一段たまリントンの実用回路で、今回試作したものです。Ｄ１は温度補償と、トランジスタのＶｂｅにより真空管のバイアスが深くなるのを防ぐためのものです。Ｃ３、Ｒ３は、過大入力によりトランジスタがカットオフした場合に出力トランスのインダクタンスにより、高圧パルスが発生し、トランジスタがショートするのを防ぐ目的と、高域でスピーカーのインピーダンスが上がるのを補正するも目的から追加しました。また、トランジスタのショートにより、出力トランスや電源部が焼損するのを防ぐために高圧ヒューズを追加してあります。このヒューズは左右チャンネル独立に設けないと音質を劣化する場合があります。二段増幅の場合は出力段のみに入れ、前段はヒューズを通らないようにして音質の劣化を防ぎます。また、トランジスタのＨｆｅが高すぎる場合は真空管のＩｐが少ししか流せないので、カソード〜アース間に定電流回路を挿入して分流します。今回の実験回路には入っていません。 また、これは抵抗値が十分高ければ、抵抗で代用できます。
第三図はウルトラ・たまリントンです。真空管のプレートを出力トランスのＵＬタップに接続する事で、タップが５０％の位置にあれば、増幅率は二倍になり、その結果、同一入力電圧で得られる出力は４倍になります。ダンピングファクターは半分になりますが、真空管を並列にすることで解決できるので、得な方法です。
第四図のスーパーたまリントンは、二段増幅にしたもので、ゲイン不足によって最大出力が制限される問題を解消できます。６ＤＪ８を使用した場合の例で、耐圧が高く、Ｐｃも大きいが、ｈｆｅが１０程度と比較的低いテレビ水平出力用のトランジスタが使用できます。この場合は、Ｚｐ、Ｖｐ、Ｉｂｏは部品の最大定格以内であれば自由に設定できます。例として、Ｚｐ＝２．５ＫΩで出力が６Ｗ欲しければ、ＶＰ＝１２３Ｖｒｍｓで、Ｖｐの最大値が１７２Ｖ、Ｉｂの最大値が１７２Ｖ÷２．５ＫΩ＝６９ｍＡとなります。
ＶｂはＶｐの最大値に５０Ｖ程度を足して２２０Ｖ位必要です。正しく知りたい場合は６ＤＪ８の負荷線から計算する必要があります。６ＤＪ８のμが約３０ですので、Ｖｐ＝１２３Ｖを得るために必要な二段目のグリット入力電圧は、４〜５Ｖｒｍｓ程度、一段目のグリッド入力電圧は約０．２Ｖｒｍｓ程度です。従って一段目のカソードのパスコンを外しても、出力トランスの二次側からＮＦをかける余裕は十分あります。
タマリントン電源部
第五図は、６ＢＭ８を使用したトランジスタ・ターボアンプです。この回路の特徴は、６ＢＭ８三結アンプの出力部の電流をパワートランジスターに分流して６Ｗ程度の出力を得ようというものです。これは、電動自転車の発想を応用したもので、６ＢＭ８三極部の出力をトランジスタでパワーアシストすることで、６ＢＭ８の音質を維持しながら大出力を得るものです。分流比はトランジスタに９０％、真空管に１０％です。
この回路も分流比を変更することで、部品の定格が許す範囲でＺｐ、Ｖｂｂ、Ｉｂｏを自由に設定でき、1０Ｗ以上の大出力も可能です。
１９９８／１１／２３ Ｙ．ＴＡＮＡＫＡ