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那須次郎とアンプを語ろう

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CA2832Cで段間増幅投稿者: 那須次郎 投稿日:2008/05/11(Sun) 16:21 No.1110  
以前紹介した、CA2832Cモジュールでトランシーバーのトランスバータ端子から低電力出力を取り出して増幅する方法。
IMDは-50dB程度に抑えられます。

バラック配線をやめて、キャビネットに入れることにしました。

A級増幅なので、28Vかけると400mAくらい流れますから、相当な発熱になります。
小さいヒートシンクでは高温になりNG、コンピュータCPUクーラーを秋葉原の日曜露天で購入(500円)、取り付けることにしました。



Re: CA2832Cで段間増幅投稿者: 那須次郎 投稿日:2008/05/11(Sun) 16:27 No.1111  

> CA2832Cモジュール
> コンピュータのCPUクーラー取り付ける

さてここまでやってみると、このCPUクーラーは大変効率よく冷やすのがわかったのですが、ウルサイ!!

これでは、回したままで送信するのは、ちょっと、憚られます。

普通は低速で、熱くなったら高速にするほうがよさそうです。ちょうどよく、ヒートシンクには(何でしょうか)温度検出器もついているようです。



Re: CA2832Cで段間増幅投稿者: 那須次郎 投稿日:2008/05/31(Sat) 22:16 No.1115  

> A級増幅なので、28Vかけると400mAくらい流れます

アルミという材質は、案外、熱伝導は良くないのでしょう。通電して20分もすると、モジュールとヒートシンクの温度差がけっこう生じます。

モジュールは触るのが熱いほどなので、おそらく50℃ははるかに越えて60℃近いかと思います。
かたやヒートシンクは、モジュールに近接の部位でも、触れない温度でないどころか、ぬるいくらいです。40℃くらい?

この温度差、気になります。



Re: CA2832Cで段間増幅投稿者: 那須次郎 投稿日:2008/05/31(Sat) 22:29 No.1116  

> この温度差、気になります。

ヒートシンクとモジュールの間に銅板をはさめば解決することですが、たかだか10W程度の放熱に、メンドウ・・と人間なるべくなら楽をしていきたいものなのですが、1.5mm厚の銅板を買ってきました。

なぜメンドウか、といって、高々1.5mmの銅板でも、銅という部材は硬いうえに粘っこいので、アルミのようには簡単に切れません。

おまけに金ノコの弓がどこかにお隠れになっているので、ノコ歯のみ握りしめて、49x60mmくらいの小片を切り出すのに20分もかかりました。それに途中で1回、ノコ歯が折れました!

手頃な卓上ジグソーがあれば欲しいところです。(以前、ホームセンターで購入した安物があったのですが、中国製の糸ノコがポキポキよく折れるので、使うのをやめました。)



Re: CA2832Cで段間増幅投稿者: 那須次郎 投稿日:2008/05/31(Sat) 22:54 No.1117  

> ヒートシンクとモジュールの間に銅板をはさめば

黒いヒートシンクの背面とモジュールの間に1.5mmの銅板をはさみました。

もともとモジュールを取り付けた位置が、ヒートシンクの上端なので、あまり効率よく冷える位置ではありません。

モジュールのケースが放熱部分側にすこし出っ張りがあるため、ヒートシンクのはじっこに取り付けたのです。
中央に取り付け直せばよいのでしょうが、これもメンドウです・・・



Re: CA2832Cで段間増幅投稿者: 那須次郎 投稿日:2008/05/31(Sat) 23:02 No.1118  

> A級増幅なので、相当な発熱になります。

さて本日の肌寒い雨の降る秋葉原、「もえ〜」というのがまだはやっているのでしょうか、土曜の昼過ぎでいつものおっさん達や機械好きの若者たちに混じって、若い男女カップルなどでそこそこ人出がありました。

触ると熱いとか冷たいではなくて、できることなら多少なりとも客観的にデータを取りたいものです。
秋月にデジタル温度計がありましたので購入しました。¥500.

夜になってまだ雨が降っていますが、室温22.2℃でした。

はさんだ銅板がどれくらい効率よく放熱するのか、きちんと測定することにします。



Re: CA2832Cで段間増幅投稿者: 那須次郎 投稿日:2008/05/31(Sat) 23:17 No.1119  

> 触ると熱いとか冷たいではなくて

とりあえず通電してみて、熱の伝わり具合は指先で感じながら、¥500のデジタル温度計の検出チップをモジュールの放熱部分にあてておきます。

こういういい加減な測定方法だと、自分の指先の温度が影響しそうです。それほど、0.1℃というのは微妙な温度です。

なるべく指の温度が影響しないよう気遣いながら、およそ20分もするとモジュールの温度は48.2℃で、温度上昇はプラトーに達しました。
その差、26.0℃。まだ室温がそう高くないのでいいとして、けっこう発熱しています。

このヒートシンクは、フィンが細くてこまかいので、通風してやらないと充分冷えないのかもしれません。

モジュール電源電圧24V、電流0.4A、信号入力無しなので、モジュールの消費電力は9.6W。
すなわち、温度上昇は2.7℃/Wです。



Re: CA2832Cで段間増幅投稿者: 那須次郎 投稿日:2008/05/31(Sat) 23:42 No.1120  

> すなわち、温度上昇は2.7℃/Wです。

これがいい値なのかどうか、私にはわからないのですが、とりあえずヒートシンクの温度上昇はモジュールのそれにかなり近付いたように思います。
自前の指先温度計では、それでもまだ、数℃の差がありそうです。

1.5mmであまり厚くない銅板なので、モジュール側と離れたほうでは温度差があるのは仕方ないでしょう。おそらくこれも、数℃の差がありそうです。

少し気持ちが落ち着きましたので、モジュールのユニットを箱に戻すことにします。
UY-807投稿者: 那須次郎 投稿日:2008/04/04(Fri) 22:45 No.1078  
戦後、日本のアマチュア無線が復興したときから’60年代後半まで、アマチュアのシンボルだったのはこの送信管でした。

UY-807は四極ビーム管で、上手に作ると6mでも使用可能です。普通は807、ハチマルナナ(略してマルナナ)と呼ばれていますが、正式にはUYが付いて、星型にピンが並んだ、5ピンのベースであることを示します。



Re: UY-807投稿者: 那須次郎 投稿日:2008/04/04(Fri) 23:10 No.1079  

> UY-807は四極ビーム管で、
トップに送信管の特徴であるプレート電極の引出しが出ています。ここから出力同調回路に接続します。
受信用のST真空管ではトップにグリッドが出ているものがあります。そこから隣のIFT(中間周波トランス、同調回路)に接続します。

縦長の電極はプレートです。その内側に金網のようなスクリーンとコントロールグリッドがあり、さらに内側にヒーターを収納したカソードの長四角い箱型の電極が入っていますが、この写真では見えません。

一番下の電極引出しを覆う囲いのような電極はカソードに接続され、ビーム形成電極といいます。カソードは高周波的にはグラウンドに落ちるため、この囲いはシールドも兼ねています。

GGアンプといって、多極送信管のグリッドやスクリーンをまとめてグラウンドに接地して、カソードにドライブ電力をかける方式が流行し始めた’50代末から’60年代初頭の時期、この真空管もGGアンプに使用できないか、と実験したひともいました。

しかしうまくいっても80mなどローバンドのみ、高い周波数のGGアンプは発振してしまってだめでした。理由は、このビーム形成電極が、GGアンプ接続では、入力(カソード)と出力(プレート)間のアイソレーションを劣化させるためです。



Re: UY-807投稿者: 那須次郎 投稿日:2008/04/04(Fri) 23:31 No.1080  

> UY-807
この送信管の同等管で同じ内部構造をもつ、1625 というラージUT‐7ピンベースの四極ビーム送信管があります。

1625は、メーカーによってはベース内部でカソードのリードとビーム形成電極が接続されるものがあり、これを別にしてやるとGGアンプでも動作させることができるのです。 7ピンベースのうち使用されないピンを利用して、ビーム電極をカソードとは別に引き出します。

1625 のヒーター電圧は12Vであり、移動用無線機でしばしば使用されました。

写真は 1625 2パラのオートチューン航空無線機ARC-25の終段部分です。高級保養地のOMに見せていただきました。



Re: UY-807投稿者: 那須次郎 投稿日:2008/04/05(Sat) 02:19 No.1081  

> UY-807
> 一番下の電極引出しを覆う囲いのような電極はカソードに接続され、ビーム形成電極といいます。カソードは高周波的にはグラウンドに落ちるため、この囲いはシールドも兼ねています。

しかし、この囲い部分がない 807 もあるようです。
写真はYahoo!オークションから拝借した、東芝UY−807 です。なにかオーディオなど、別の用途に使用されるために製造されたのでしょうか??

No.1080の写真に見られるように、通常、807は内部電極の下部のところまでシャーシに沈めるか、球の周囲にシールドの筒を設けてやることが多いようです。

シールドの囲いを付ける場合、ソケット周囲に空気が抜ける穴を開けて対流させる必要があります。



Re: UY-807投稿者: 那須次郎 投稿日:2008/04/09(Wed) 01:46 No.1086  

ところで、一番上の写真の UY-807 はすべて旧ソ連製の球です。よく見ると内部構造に違いが見られます。

2種類の807から、ソ連が関わる歴史を連想しています。

左側のものでは電極押さえのマイカ板を固定するのにタイトのビーズが付いています。プレート引き出しリードは(写真だとよく見えませんが)電極に巻き付けて取り付けられています。

これは1971年製造でしょうか、71という印刷が見られます。
そうだとすれば、ソ連が支援する北ベトナムが、アメリカ軍相手に果敢に戦争していた時期のものです。

この球は、いわゆる rugged tube、 丈夫な構造のUY-807 なのかもしれません。

右のものではタイトのビーズは省略されていて、プレート引き出しリードの固定もいい加減です。これは1977年製造でしょうか、77という印刷が見えます。

この時代は、すでにベトナム戦争は1975年に終結し、北ベトナムによる南北統一(というか南への侵攻でしょうけれど)が終わっています。米ソ間の冷戦もここまでくると、かなり両者にとっての痛手となります。

その後、1979年にはソ連のアフガン侵攻や中越国境紛争が起こります。
一枚岩だ、と少なくとも日本のジャーナリズムが勘違いしていた、社会主義国家間での紛争、あるいは社会主義国内部ですら親ソ派および親中国派の間では、両者の根深い対立が目に見えてくる時代です。(すでに、このころベトナムでは親ソ連派が、カンボジアでは親中国派が実権を掌握していました。)

しかし、それにしてもどうしてこの送信管が旧ソ連で製造されていたのでしょうか、不思議な話です。

世界のどこかに、アメリカ製無線機を購入して(あるいは援助で供給されて)、その後、ソ連に真空管の供給を依頼していたような、ちゃっかりした国が、もしかしたらあったのかもしれません・・・。



Re: UY-807投稿者: 那須次郎 投稿日:2008/04/27(Sun) 15:34 No.1101  

> 旧ソ連製の球

その後、東ヨーロッパからアメリカ合衆国へ移住した友人からメールが来ました。
その球は、旧ソ連製G−807 ではないのか? 送られてきた友人のパワーアンプの写真で、真空管にはそう書かれています。

確かに、私の手もとの送信管にも、Γ‐807 と書いてあります。
キリル文字のガンマ(Γ)は英語のGですから、なるほど!!

友人のメールによれば、この球はアマチュアではもちろんのこと、テレビや高圧回路、民生品から軍用無線機に至る広い用途で使用されたポピュラーな球だ、とのこと。
彼は、この送信管を10本パラレルにしてHF送信機を作りました。80mで1kW、10mでも600W出るそうです。

しかしなぜ、原産国アメリカ合衆国、製造元RCAの 807 が、どういう経緯でロシアで生産されたのか? 第二次大戦前後、あるいはRCAと旧ソ連の真空管産業が技術提携していたのか!? いぜんとして私の疑問は残ります。

(東欧諸国の無線技術の歴史がなかなか伝わらないので、友人のコメントは貴重でした。)



Re: UY-807投稿者: 那須次郎 投稿日:2008/04/27(Sun) 20:28 No.1102  

> どういう経緯でロシアで生産されたのか?

さて東欧からスウェーデン経由で米国に移住したその友人のメールはさらに続きます。米ソの送信管を対比すると、

「私の知る限り、RCA 829 =Russian GU29, RCA 807 =Russian G-807, RCA 813= Russian GU13 です。
いくつかの軍用受信機や送信機および車両なども同様、第二次大戦中にアメリカからソ連に、対独戦争のために供与されました。

戦後、赤軍はドイツで設計されたレーダー用のマイクロ波真空管などを持ち帰りました。たとえば、LD6=GI6B, LD7=GI7B, LD11=GI11B, LD12=GI12B といった具合です。
ドイツ製だった優れたHF用軍用送信管では、LD50=GU50 というのもあります。
戦後の冷戦時代、米ソの良好だったこの協力関係は崩れました。

写真のラックには、一番下に私の G-807x10 パワーアンプ、その上にGU-13x2のアンプがあり20mバンドで1000W出ます。

これらのパワーアンプは、私がスウェーデンに移住したときに製作しいまも時々HFのコンテストなどをするときに長時間にわたり使用しています。



Re: UY-807投稿者: 那須次郎 投稿日:2008/04/27(Sun) 20:33 No.1103  

> 米国に移住したその友人のメール
この送信管を10本パラレルにしてHF送信機を作りました。

「昨年、アンプの807をプリント基板に載せ換えました。だいぶへたって来たためです。もちろんこれらはいい球を選別して、アンプ用にしました。」



Re: UY-807投稿者: 那須次郎 投稿日:2008/04/27(Sun) 20:37 No.1104  

「写真の通り、私のアンプには、RCAのJAN規格の807と、旧ソ連製の807がいっしょに並んで入っています。一般に、ロシア製送信管のほうが、オリジナルのRCAの球よりも、もっとオーバーロードにも耐えると言えそうです。」

ひとに歴史あり、送信管にも歴史あり、と理解しました。



Re: UY-807投稿者: Birdhouseの住人 投稿日:2008/04/29(Tue) 22:02 No.1105  

>戦後の
懐かしい球です・・・・最初に使用したのは40年位前に袴を外すことからはじめました。ここを御覧の皆様がご存知でしょう=GG AMPを作る為でした。
その後、加工しやすい1625に手を出しましたHi
3−500Zが入手難になって4−400AやCが代用されていますが・・・・実行された方はおられますか?



Re: UY-807投稿者: 那須次郎 投稿日:2008/05/04(Sun) 03:39 No.1106  

>最初に使用したのは40年位前
Birdhouseの住人さん、お元気でしたか?

そうですね、こちらもいろいろやりました。まずCB用のアンプ、これは807Wと呼ばれたUS製で、別名5933という6146を太らせたような球でした。CQハムラジオ誌の広告に載っていたものを通販で購入したのではなかったかと思います。

そのあとUY‐807でHFオールバンド用AM送信機を設計して、作りかけていましたが、変調器の6BQ5が入手できず途中で挫折。

これにかわって、トリオTX‐88Aのファイナル部分だけ取り出したような、50MHzのパワーアンプを作りました。ダミーロードにした60W白熱電球がかなり明るくなりましたから、パワーはよく出たようですが、ドライブをかけなくても出力が出ていることもありました!

このとき、信号は強くなるが変調は浅くなる、という不思議なレポートをもらいました。近所のOMに、グリッドバイアスを006Pの電池でかけなさい、といわれたのですが、そのころの私には意味が理解できませんでしたし、乾電池を真空管に使うのでは寿命が短いだろうと反発を覚えたものです。

私の6mアンプは、なにしろTX−88Aがお手本でしたから、グリッドバイアスは、グリッドリーク抵抗にグリッド電流を流してやるCクラスの方法なので、直線増幅していないせいで変調波は増幅できなかったのでしょう。
おまけにドライブをかけていないか、うまくかからないときにはグリッドバイアスはゼロボルト、いきおいよくプレート電流が流れてしまいます。

乾電池で固定バイアスをかけてやって、グリッド電流を流さない方法であれば、きちんとAMも増幅したであろうし、過大なプレート電流も流れないのでしょうけれど、あとの祭りです。

真空管のグリッドバイアスを乾電池でかけてやっても、グリッド電流は流さないので、消耗しにくいわけですが。


>3−500Zが入手難
確かに’80年代のゼロバイアス管は入手が難しくなりました。これは愛用するひとには大きな問題でしょうね。

3-500Z, 3CX800A7, 8877, 8874~8875 シリーズも、中古球すら大変高価な値段を吹っかけられてしまいます。

相当管があっても、米国製Eimac →中国製Chaimac ?とかで、信頼度はだいぶ下がります。単価が安いのはいいのだが、ひと箱まとめて購入して、使えるのを選別してちょうどいい値段となる、といっていた方がいました。相当、歩留りが悪そうな話でした。

Eimac送信管には、保証書と一緒に高圧やX線発生についての注意書きが入っています。
そこの決まり文句は、High voltage can kill とか、lethal とか書いてあるのですが、Chaimacだと、この球は死んでいるかも・・なんて書いてあるのでしょうか、見たことがないのですが。

冗談はさておき、3-500Zのかわりに4-400Aではずいぶんと時代に逆行します。ラジアルビ—ム四極管のゼロバイアス動作は、いいことがありません。かと言ってAB1クラス動作は、小さいキャビネットのアンプの中では熱がこもって大変でしょう。4-400Aのほうがやや
大きいので、つっかえるかもしれませんし。

ここはせっかくですから、 Sveltana 811Aを 8本パラレルというのはいかがでしょう。811Aは、いかり肩で少し太っていますから、うまく入りますかどうか?



Re: UY-807投稿者: Birdhouseの住人 投稿日:2008/05/04(Sun) 10:23 No.1107  

> ’60年代後半まで、アマチュアのシンボルだったのはこのk今日は実家でJUNK?球整理中4−65、4−125未使用箱入りが見つかりません。。。蔵の中かな・・・・Hi



Re: UY-807投稿者: 那須次郎 投稿日:2008/05/07(Wed) 23:59 No.1108  

> 未使用箱入りが見つかりません。。。蔵の中かな・

あるOMいわく、年を取ると一日の半分は探し物をしている、とか。
だんだんそうなりますかね? 大丈夫でしょうか。

こちら連休中は無線室の雨漏り修理(まだ天井上のみにとどまる)などで、普段まったく使わない筋肉を使いまして、全身筋肉痛です。
毎日、同じ仕事ばかりやっていると、いかに人間がダメになるか、よく分かりました! たまには連休もいいものです。



Re: UY-807投稿者: 那須次郎 投稿日:2008/05/10(Sat) 12:36 No.1109  

> 807Wと呼ばれたUS製で、別名5933という6146を太らせたような球

これですね。
ベースはGTではなく、普通の807と同様のUY 5ピンです。



Re: UY-807投稿者: 5F23製作中 投稿日:2008/05/14(Wed) 00:05 No.1112  

久しぶりに書き込みさせていただきます。807の話題だったので、私からも807の直熱管である 1624 の写真をアップします。これは、BC604というWWⅡ時代の送信機のファイナルに使ってあったものです。ドライバ段は1619という金属管が使われており、これも中身は6L6系のようですね。

しかし、807を10本パラにするとは・・・・驚きです。OTLアンプみたいになってしまいそうな気がしますが。



Re: UY-807投稿者: 那須次郎 投稿日:2008/05/17(Sat) 01:40 No.1113  

5F23製作中さん、P-Pアンプの製作は着々と進んでいるようですね。完成が楽しみです。

>807の直熱管である 1624
珍しい真空管を拝見しました。ちょうどVHF用の2E26 に2E24という直熱管がある(と思いましたが)と同じことでしょうか。
カソードが少ないヒーター電力で効率よく電子を放出するものが製作されるまでは、電力管は大電力の直熱フィラメントを使っていたので、その流れなのでしょう。

G-807x10本パラレルというのには私も驚きました。ジャンクで簡単に手に入ったのでしょう。
RFパワーアンプのOTLのようなもの(ブロードバンドアンプ、非同調、Aクラスなら実現できるのかもしれない?)というのも効率悪そうですから、このアンプでは出力同調はちゃんと取っているのだろうと思います。

プレートに1kVくらいかけて(AMでなく、CWやSSBなら可能でしょう)、間歇使用の50%デューティなら1本あたりプレート損失は2倍で50W、10本なら500W と単純に考えて、通常の2倍の130mAくらいプレート電流を流して、Cクラス動作をさせると出力1kW出る、ということかと理解しました。
SSBではこの管本来の使い方で、グリッド電流を流すAB2動作も可能なわけです。

10mなどハイバンドでは効率は良くないのでしょうが、いかにも東欧のアマチュアが頑張って作ったパワーアンプだな、と感心します。

この友人はHFからマイクロ波の月面反射まで幅広く楽しんでいる、かなり腕のいい電気技術を持っているひとですから、こういう芸当は誰にでもお勧めできることではありませんが、上記の理由で効率80%、出力1kWも可能なのでしょう。

ただし多数の真空管を並べるときは放熱効果が減弱するので、ガラスに穴があくようなトラブルを経験します。
通風しても807のような放射冷却管ではプレート電極そのものを冷やす効果はありませんが、ガラス管壁の温度上昇は抑えられるわけです。
(しかし、このアンプに空冷ファンなど付いているのだろうか?)



Re: UY-807投稿者: 那須次郎 投稿日:2008/05/17(Sat) 10:00 No.1114  

> このアンプに空冷ファンなど付いているのだろうか?

No. 1102 の写真を見ると、フロントに2枚、パンチングメタルが貼り付けてありますから、キャビネットの奥からファンで吹いてやって、正面に風が出てくる軍用機のような方法を採用したのかもしれません。未確認ですが。
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