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那須次郎とアンプを語ろう

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ローバンドのロードVCについて投稿者: 恵比寿次郎 投稿日:2014/03/10(Mon) 11:58 No.1790  
こんにちは。お久しぶりです。

ローカルのOMさんがいじっている1.8/1.9MHz用の球のリニアについて相談されましたが私もわからないのでご意見を下さい。

普通のπ型回路で、ロードの計算値は1700pFくらいらしいのですが、500pFのVVCに1500pFの直径80mmくらいの円盤コンデンサを抱かせても、VVCが全部入ってしまうのだそうです。さらに200pF、500pFと固定コンデンサを抱かせても同じとか。

プレートVVCとコイルは問題なく計算値通りで効いているらしいですが、ロードだけダメだと。別のローカル曰く、ロードVCは大きいのを一個でやらないとダメで、固定コンデンサを使う場合はなるべく小さくし、VCを大きくすべきと言うのですが、その理由についてはうまく説明できないようでした。

私はロード側の効きが悪いのはVVCや固定コンデンサにRF電流が強制的に流れていないからなのだろうと思うのでますが、タイト絶縁の送信用エアバリでしたらホット側の端子が二本出ていて強制的に電流を流すことができるのでしょうが、VVCは端子が一個なので、強制的に電流を流すのはどうやるのか...と思いました。

コイル→VVC→固定コンデンサ→出力の同軸ケーブルの配線は銅リボンで順番につながっているので、少なくとも、固定コンデンサやVVCだけが経路から孤立している...ようには見えないのです。



Re: ローバンドのロードVCについて投稿者: 那須次郎 投稿日:2014/04/13(Sun) 13:59 No.1791  

恵比寿次郎さん、こんにちは。お元気でしたか?

> 普通のπ型回路で、ロードの計算値は1700pFくらいらしいのですが、500pFのVVCに1500pFの直径80mmくらいの円盤コンデンサを抱かせても、VVCが全部入ってしまうのだそうです。さらに200pF、500pFと固定コンデンサを抱かせても同じとか。

パイ型の出力VCは、プレートよりぐっとQが低いのでそんなに敏感に変化はしない感触になるでしょう。そこに並列Cを入れている場合は、さらにヌメーッとした感触で、どこが最適点なのかは判りにくくなると思われます。

 ただし、負荷抵抗が設計値になっているかも最初に検討すべきことで、せめて直流抵抗値が50Ωになっているか、くらいは確認してほしいです。もしこれがズレているとなると、設計値1700pFのところに可変範囲500〜2500pFとしても、この範囲では追従できないかもしれません。

ここはオーソドックスに、プレート側に動作インピーダンス相当の抵抗を挿入して、アンテナ側からインピーダンス計(SWR計)で測定してみる、ってのはどうでしょうね?



Re: ローバンドのロードVCについて投稿者: 那須次郎 投稿日:2014/04/13(Sun) 14:04 No.1792  

>負荷抵抗が設計値になっているか

 過去あった経験ですが、オイルに浸してあった抵抗が(上薬を塗って焼いたものではなくて素のカーボン抵抗だったので、かと思いますが)、いつのまにか直流抵抗が100Ωになっていた、という笑えない話もありますので。

このまま使用してパワーを測定すると、だいぶ出ているようなことになりました(笑)。



Re: ローバンドのロードVCについて投稿者: 那須次郎 投稿日:2014/04/13(Sun) 14:10 No.1793  

それと、このOMさんのアンプは160m専用なのでしょうか?

もしそうでないとするなら、ちゃんとバンドスイッチが回転して160mの接点に接続されているのかも気になりますね・・・

それと、パワーは何で測定したでしょうか、こまかいことをいうと、Bird43 Table 1にあるH番スラグはふつう2MHz以上用ですが。



Re: ローバンドのロードVCについて投稿者: 那須次郎 投稿日:2014/04/13(Sun) 14:32 No.1794  

ただし、ロードの抵抗値が高いと負荷VCは抜けますね。

真空VCをご使用とのことなので、もしや、シャフトのねじが抜けた状態になっていませんかねー・・・ 基本的なことで恐縮ですが、これだと最大容量のままで可動電極を引き寄せられません。

それと、負荷VCに固定Cを抱かせたときのプレートVCの位置は、当然変化しますよね??? 

いろいろ気になります。今度見に行きましょうか・・・



Re: ローバンドのロードVCについて投稿者: 恵比寿次郎 投稿日:2014/04/13(Sun) 21:38 No.1795  

那須次郎様 ご回答、有難うございます。

相談した別のローカル曰く、次郎さんがみえると、虎の子の部品を持って行かれる、とのことですので、臨検はご容赦ください(笑)。

ダミーロードは私の持っていないBird 8890-300というピラミッド型で、下からブロアで煽る型式のを使っていました。抵抗値は50Ω±1%だったようです。

パワー測定はBird43で、スラグは5000Hや2500Hを使っているようなので、やや精度が低いようですが、一応、目安には使えるようです。

リニアは、今のところバンドスイッチは無いそうです。今後、真空リレーで7MHzまでの数バンド対応にするとか。

負荷VCに固定Cを抱かせた時のプレートVCの位置は、変化するそうです。ロードVCを少し抜いてプレートVCをいじると、出力のピークの位置は変化するそうです。でも常に不足状態なのだそうです。

あと、これは大きなヒントなような気がするのですが、プレート負荷相当の抵抗を球のプレートとグラウンドの間に接続して、MFJのアンテナアナライザで出力側から覗くと、プレートもロードも、ちゃんと容量の目標値近くで整合するのだそうです。

つまり、小信号、小電流では整合するが、大信号、大電流では整合しない、どこかでQを低下させるような非直線な要素があるのでしょうか...

この辺が不思議な所です。コイルはケース内に入れた状態でインダクタンスを測っているので大体間違いなさそうです。



Re: ローバンドのロードVCについて投稿者: 那須次郎 投稿日:2014/04/20(Sun) 19:29 No.1796  

いやはや・・・とりあえず部品は売るほどありますので、心配ご無用でしょう。でもそのダミーロード、いいですね! (笑)

さて、動作状態が(設計値に対して)どれくらいのパワーのところで、上記の状態なのでしょうか、もしかしてぐっと低いパワーのレベルで「ロードVCの値が大きいほうがいい」というのであれば、それはそうですよね! 

もしそうであれば、もっとドライブを大きくかけてやらないとイケマセン・・・・ 



Re: ローバンドのロードVCについて投稿者: 那須次郎 投稿日:2014/04/20(Sun) 19:34 No.1797  

それと、このアンプの真空管は、(わたしのアタマの中では、かってに3CX3000A7のような)ゼロバイアス三極管でしたが、実際何でしょうか?

というのは、三極管AB2だと案外ロードはいい加減、というか四極管のようには敏感に反応してくれないんじゃない?というのが私の感想です。



Re: ローバンドのロードVCについて投稿者: 恵比寿次郎 投稿日:2014/04/20(Sun) 22:02 No.1798  

那須次郎様 再度のご返信有難うございます。

そのローカルのOMさんも結構マメでして、ちゃんと研究ノートを取って記録しておりまして、プレートコイルをやや小さめからやや大きめまで、インダクタンスを変化させて、ダミーロードを使って試験をしたようで、ちゃんと、少な目のインダクタンス(プレートインピーダンスが低め)ではパワーが大きめの所で整合し、インダクタンスが大きめ(プレートインピーダンスが高め)ではパワーが小さめの所で整合するのだそうです。つまり、ある程度、π型の動作はしているようなのですが、ロードVVCだけがいつも2000pF以上入っている、という状態で、悩んでいるようです。

私の想像では、やっぱり電流レベルが大きいせいなのかなぁ...と思ったりしております。動作はちゃんとしているから、放って置いてもよさそうですが。後は、モノバンドでπLにしたら、ロードがやや少な目で良くなるよですし、効き方が変わってくるかな?というのも興味津々です。

あと球は、3000よりは小さめですが、8877ではない、類似の0バイアス三極管だそうです。ご明察と思います。



Re: ローバンドのロードVCについて投稿者: 那須次郎 投稿日:2014/04/25(Fri) 13:50 No.1799  

>π型回路で、ロードの計算値は1700pFくらい

5本足の直熱ゼロバイアス管ですよね。フルドライブして(1本なら)プレート負荷は1.5〜2kΩくらいでしょうか。そこで、大雑把にどれくらいのロードVCがいるのか、ですが、

50Ω負荷に合わせるためのロードVCのリアクタンスは、タンク回路のQをいくつに設定するかで異なりますが、

Q=10だと、だいたい35〜42Ω、つまり2400pF前後(2000〜3000pFあるといいですね)。

パイマッチでは高調波抑圧が十分ではありませんので、タンク回路のQ=15と高めに設定するなら、18〜22Ω、つまり5000pF前後は必要ですね。えらく大きな値になります。

ロードVCが1700pFという値が、もとの設計をどうされたかわからないのですが、現状よりもロードVCの容量はもっと大きくないとうまく動作しないのだろうと思います。

(恵比寿次郎さんがおっしゃるように、パイマッチは大きなロードVCが必要なので、かえって大変なのであります!)



Re: ローバンドのロードVCについて投稿者: 恵比寿次郎 投稿日:2014/04/30(Wed) 11:24 No.1800  

またまたご返信有難うございます。

定数計算のメモを見せてもらってきました。f=1817.5kHz、Zp=3.35kΩ、Q=12、C1=315.1pF、C2=1891pF、L=26.5μH、というのが代表的な値だそうです。

Lをこれよりもやや大きくすると大きめのZpに整合するようで、小さめの出力で効率が上がり、Lをやや小さくすると大きめの出力で効率が上がるので、合っているのだそうですが、C2に2500pFを入れてもVVCが全部入ってしまうとか。

こうなると部品の性能か、あるいは電流経路を疑いたくなります。VVCはCometの500pFで、これに1000pFや500pFの直径80mmくらいのネジ止めの円盤形コンデンサを追加しているそうなので、次はJenningsの1000pFにしてみれば...と言ってあります。もちろん、ロードのコンデンサの配線は信号の流れに沿って入っていました。

暖かいシーズンになったので、のんびりやるそうです。



Re: ローバンドのロードVCについて投稿者: 那須次郎 投稿日:2014/05/06(Tue) 14:16 No.1801  

Zp=3.35kΩ とはだいぶ高電圧・低電流な動作なのですね。

もともと設定されたロード側のQはぜいぜい2くらいで低いでしょうから、調整ツマミをまわしてみて容量変化に対してそれほど鋭敏に出力は変化しないので(ゼロバイアスGGはさらに鈍感!)、やっかいですね。

調整する方法としては、ある程度大きめのドライブ電力で、パワーがそこそこ出る状態のところから、ロードVCの容量を増加させてパワーが1〜2割くらい減るのを見て(このときプレート電流はやや低下する? 四極管だと顕著ですが、このゼロバイアス球ではどうでしょうか)、プレートVCの容量を減らしてさらにパワーが増加するかを見てやったらいいかと思います。

このロードVCを増加させた状態というのは、たいていプレート電流が低下する方向に行くと思われますが、8877や3CX800A7に代表されるようなハイμゼロバイアス管ではグリッド電流が大きく流れ、四極管ではスクリーン電流が大きく流れます。
いずれの場合でも、見かけ上はプレート電流が減った分、出力効率が高いように見えます。

しかし高調波ひずみ、相互変調ひずみともに増加します。

ご存じのようにSSB運用の同調操作はこの逆で、ある程度の出力の点から、ロードVC容量を減らして出力が10~15%低下する状態とします。このあたりがSSBでひずみが少ない動作点です。

このときプレートVCを再同調させて若干出力が増加するかもしれませんが、あまり期待するほど増えませんので、ここで(ロードVCを減らしたために)プレート電流が流れ過ぎないようにさえ注意すればいいと思います。

160mでもSSBでラグチューできるといいですね!(笑)



Re: ローバンドのロードVCについて投稿者: 恵比寿次郎 投稿日:2014/05/08(Thu) 17:08 No.1802  

こんにちは。

並列回路では回路内部に流れる電流がQ倍になると学びました。この場合の元になる電流はπ型回路の出力の電流なのかどうか確かではありませんが、もし1kW//50Ωであれば出力側ではおよそ4.5Armsとなるので、Q=12とすれば、少なくともロードVCには52Armsも流れることになるのでしょうか。

最近、ウェブで検索できるVVCのカタログを眺めているのですが、大抵は13.8MHzがピークで、定格で80Aなどでも、2MHzでは20Aなどとなっていて、この辺がくだんのロードVCがダメな理由なのかな、とも想像しております。要するにVVCの電流容量が少ないということです。
これでしたら430pFの三連VCか1,000pFのタイトVCでも使う方が楽かも知れません。

調整手順についてお教え頂き有難うございます。GGではプレートVCを調整して出力を増加させ、次にロードVCを調整してグリッド電流を減らし、さらにプレートVCを調整して...という手順で、最後にロードVCを少し抜いて歪みを減らす、であったかと記憶していました。ご呈示の手順を提案してみます。



Re: ローバンドのロードVCについて投稿者: Nasu Jiro 投稿日:2014/05/22(Thu) 01:06 No.1804  

パイマッチなので、直列共振、1/2波長相当ですね。プレート側のCとL(並列にすると使用周波数に共振する)、さらに負荷側のLとC(これも同様)に分けて考えるそうです。全体で見ると、L 2つ、C 2つが直列で閉回路なので、もとの周波数に共振する。

並列回路だと1/4波長相当。

負荷部分はQ=1.5~2くらいに設定すると思われますから、電流はそんなに多くないでしょう。

UHFキャビティ回路では、Q=200 なんていうのは普通の回路ですから、大電流が流れてたいへんです。
EMTRON DX3SP について投稿者: 健康法師 投稿日:2013/07/25(Thu) 16:00 No.1785  
ご教授をお願いします。
現在、手元にDX3SPが有るのですが、写真にあるRFチョークと
カップリングCの間にある L は何のために入っているのでしょうか?
トーシロの私には理解できません。
このAmpは色々と問題ありみたいですが、手直しして使おうか、手を引こうか迷っています。



Re: EMTRON DX3SP について投稿者: 那須次郎 投稿日:2013/07/28(Sun) 20:55 No.1786  

> RFチョークとカップリングCの間にある L は何のために入っているのでしょうか?

リアクタンス分として何かの働きがあるのでしょうね。
たとえば、プレートVCの最少容量が大きすぎるので、タンクコイルの最高周波数部分に使う部分を真空管側にもってきた、それでプレートVCはロード側に移動させて、多少大きめの容量でもいいようにした、とかです。

文章ではわかりにくいですね。コリンズ30S-1アンプの出力回路を見てください。



Re: EMTRON DX3SP について投稿者: 那須次郎 投稿日:2013/07/28(Sun) 21:02 No.1787  

上記の件は、このページの表紙にあるメインメニューから、

資料室にある
重箱の隅をつついて遊ぶPDF版の
プレートタンク回路
39ページ

に解説があります。



Re: EMTRON DX3SP について投稿者: 健康法師 投稿日:2013/07/29(Mon) 12:12 No.1788  

那須次郎さん、ありがとうございます。
実は、重箱本(手書きコピー版)をその昔に送って頂いて持っています。
プレートVCのタップダウン効果なんでしょうね。
タンクコイルの一部と見なすには、あまりにも細い線ですので今一納得できませんが、、、28MhzでRTTY運用すると、すぐにトラブりそうですね。
このAmpはヒーター配線のコネクターが燃えたり、プレートの排熱がパラ止めのRを焙っているし、排熱をブックファンに任せているしと気にいらない部分が多いです。



Re: EMTRON DX3SP について投稿者: 那須次郎 投稿日:2013/07/31(Wed) 02:37 No.1789  

健康法師さん、そうでしたか、このアンプの実際のところを存じませんでしたが、せっかく立派な送信管を採用しても、冷却がお粗末えはすぐに故障させてしまいます。
アンプ自体の発熱でダウンしてしまいそうな作りは、いまいちまずいですねえ・・・

この細いコイル部分が、タンク回路の一部になるのは間違いないです。なぜわざわざチンチロチンになりそうな細い線にしたのか?・・・ですが、もしかするとVHF帯でロスを増加させる意味があるのかもしれません。

プレートVC位置のタップダウンで問題になるのは、VHF帯の寄生共振です。不要な周波数に、もうひとつ、あるいは複数の共振点を生じることが、異常発振を引き起こすなどの問題をもたらすかもしれません。
そこで、思い切ってVHF帯の共振周波数でのコイルのQを低下させるために、わざわざ細い線でコイルを作った、そう考えるのはどうでしょう? 
しかし、ほかにいろいろ疑問があるANPのようですから、この細いコイルの真意はわかりませんね!
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このプログラムは KENT 氏の yybbs を xoops(PHP) に移植したものです
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