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那須次郎とアンプを語ろう

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続・Tetrode Amplifiers投稿者: 那須次郎 投稿日:2008/02/29(Fri) 02:09 No.1045  
四極管の代表的送信管は、何と言っても4CX1000Aでしょう。

別名、4CX1000本ノック。製作したひとがくたびれてしまうほど、言うことを聞かないアンプになることが多いからでしょう。この面白い呼び名は、遠州彦三郎さんからお聞きしました。

その送信管を贅沢にも2本並べたOMがいました。フロントパネルも優れた意匠です。’70年代、普通のアマチュアにはFL-2000Bとか6KD6を並べているような時代でした。



Re: 続・Tetrode Amplifiers投稿者: 那須次郎 投稿日:2008/02/29(Fri) 02:19 No.1046  

> 何と言っても4CX1000A
> その送信管を贅沢にも2本並べた

このアンプ、どこかで見た覚えが? 

そう、No816〜817にある似たような8877x2のアンプと作者は同じだと伝えられています。
作者OM氏はCQ出版のリニアアンプ本の中で4CX1000Aアンプについて解説していますが、不思議な記事で写真が載っていませんでした。

謎はこれで解けますね。



Re: 続・Tetrode Amplifiers投稿者: 那須次郎 投稿日:2008/02/29(Fri) 23:10 No.1047  

>何と言っても4CX1000A

このシリーズの送信管、すなわち4CX1000Aと1500BをRF回路で使用するときは、スクリーングリッドのバイパスキャパシタを内蔵する SK-800B というソケットを使用します。そのソケットの値段、’70年当時の価格で$300くらいしたのではないでしょうか? $1=¥360の時代です。

私は千葉の友達からいただきました。久し振りに出して見ましたが、だいぶ黒化しています。

VHF用の4CX1000Kと直熱管の4CX1500Aは個別にソケットを用意する必要があります。

8877x2のほうではカウンターダイアルはヤッチャンの4CX3000Aと同じ種類のようでした。当時、入手可能であった品種なのでしょう。しかしこの4CX1000Aアンプのダイアルは、30S-1のつまみか類似の製品を使用して、文字盤とエスカッションを取り付けたもののようです。



Re: 続・Tetrode Amplifiers投稿者: 那須次郎 投稿日:2008/03/01(Sat) 13:52 No.1048  

バンドスイッチ、これは非常によく出回っているもので、ヤッチャンも私の4CX1000Aでも使用しました。
5接点のものと6接点のものがあります。ただしこのスイッチは、日本製とは接点間の回転角度が違いますから、両者を連動させるには工夫が要ります。
かなりがっちりできた接点ですから、耐電力は相当なものです。耐電圧は数kVですから、プレート3kVくらい、せいぜい4kVなら耐えるかと思われます。
有名なAM/CW送信機であるBC-610のアンテナカップラに使用しているのと同じスイッチではないか、と思いますが、どうでしょうか。

タンクコイルは自作でしょう。たぶん8mm径の柔らかいガス・パイプですね。まき数が少ないので、14メガ以上かと思われます。



Re: 続・Tetrode Amplifiers投稿者: 那須次郎 投稿日:2008/03/01(Sat) 13:57 No.1049  

> バンドスイッチ
5接点のものと6接点のものがあります。
日本製とは接点間の回転角度が違います。

短いシャフトは1/4インチで、この新古品ジャンクにはたいてい矢印型のつまみが付属しています。
ばねがきつくて、日本人の指には相当な負担になりますから、ばねをドライバでこついで、少々伸ばしておくといいかもしれません。



Re: 続・Tetrode Amplifiers投稿者: 那須次郎 投稿日:2008/03/01(Sat) 14:11 No.1050  

>4CX1000A

OMの記事によれば、グリッド入力、ドライブを無誘導抵抗で受けているだけのようですから、Cgkが合計100pF近い値ですからハイバンドではインピーダンスが下がりすぎて、SWRは相当高くなります。

これは、無誘導抵抗の値を100〜200オームくらいにしておけば緩和されるのかもしれません。ただしドライブが数ワットと小さくて済むようになるので、オーバードライブしないように注意が必要です。

SWRを下げるには、Cgk(グリッド・カソード間のキャパシタンス)をキャンセルするようにバンド毎のコイルを並列または直列に入れるか、JRCの送信機にあるような、Qの低いローパスフィルタ型の回路を構成してやります(図)。

ETOの四極管アンプのようにC2に相当する位置にCgkを入れる方法もあり、送信管の電極間容量で選択すればいいかと思います。(このほうが、直接グリッドが抵抗で終端されるので、安定化するかもしれません。)

C1=C2、最高使用周波数より2割くらい上でカットオフになるLPFになるような値にします(およそXc=50オーム)。真ん中のCは、C1、C2の2倍の容量です。コイルは小さなコイル、小指の先くらいのものなので、適当に巻いて実験してみたらいいでしょう。

4CX1000AはCpgが大変小さいので、グリッド回路に低抵抗を入れてある場合は、HFでは中和は(この段にNFBを掛けるのでなければ)必ずしも必要ではないのですが、この特色を生かすためには、スクリーン回路の「スクリーン(遮蔽)グリッド」としての効果が十分となるよう、良好なRFバイパスが絶対必要になります。

ここを手抜きすると、この送信管は4CX1000本ノックに変身します。
ゲインが高く、2mでも使用可能なこの球は、LFからVHFまでの非常に広い周波数領域で簡単に自己発振を起こす危険性があると言えます。



Re: 続・Tetrode Amplifiers投稿者: 那須次郎 投稿日:2008/03/01(Sat) 14:21 No.1051  

>4CX1000A
スクリーン回路の「スクリーン(遮蔽)グリッド」としての効果が十分となるよう、良好なRFバイパスが絶対必要になります。

コリンズ30S‐1や208Uシリーズなど業務用パワーアンプで採用されている電源の基本構成を示します。スクリーンはソケット部分で直接シャーシにアースされています。

(先ほどまでNo.1047に長々と書いてあった記述を書き換えの間に誤って消しました。もしコピーされたかたがおいででしたら、このスクリーン電源およびスクリーンのネガティブ・カレントに関するくだり以下を掲載してください!)
特殊な放電管投稿者: 那須次郎 投稿日:2008/02/23(Sat) 20:37 No.1024  
真空管といっても多種多様です。もういまや誰も知らないような真空管もたくさんあることでしょう。

JRCのサイラトロンです。名称も規格も不明ですが、製造の最終段階まで生産されていたと思われる品種です。
大きさは、五極ビーム送信管813の1.5倍くらいあるでしょうか、とても立派なものです。

部屋の飾りにどうですか?・・となると、インターネットオークションの売り言葉ですが、私としては何かに使用してみたいものです。(が、使い方がわかりません・・・)



Re: 特殊な放電管投稿者: 那須次郎 投稿日:2008/02/23(Sat) 20:43 No.1025  

> JRCのサイラトロンです。名称も規格も不明

いうなればある種の三極管、というのか特殊な二極管でしょうか。

サイラトロンには、その引き金(トリッガーなのか、ゲートなのか、呼び名すら知りませんが)をプラスで駆動させるものとマイナスで駆動させるものがあるようです。
半導体のサイリスタと同じ用途で、回路を一瞬にしてショートさせる目的で使用します。しかしサイラトロンは真空管ですから、ヒーターの消費電力が余計に必要になります。

電極の近影です。何がなんだか、よくわかりませんが。



Re: 特殊な放電管投稿者: 那須次郎 投稿日:2008/02/23(Sat) 20:47 No.1026  

> JRCのサイラトロンです。名称も規格も不明

サイラトロンの用途は、異常電圧や電流を検出して、たとえば送信機の高圧回路の一次側をOFFするよりも早いか、これをショートしてやるわけです。ひとたびショートすると、そのショート電流が消えるまでは回路は導通したままとなります。

高圧パルスを使用するレーダーの電源制御か何かに使用されるのかもしれませんが、はて??

実際の使用方法や回路構成をご存じの方がいらっしゃったら、ぜひ教えてください。



Re: 特殊な放電管投稿者: 那須次郎 投稿日:2008/02/23(Sat) 21:06 No.1027  

> 真空管といっても多種多様

これも特殊なガス放電管のようです。手許にVR-800とVR-900があります。大きさは小指の2関節分くらい。厳重に包装保護され、よほど高価なものだったのでしょうか・・・



Re: 特殊な放電管投稿者: 那須次郎 投稿日:2008/02/23(Sat) 21:23 No.1028  

> 誰も知らないような真空管

会社名がなぜ テン なのか、今風ならビーバーかラッコでしょうか。

TENというブランドのラジオの真空管や送信管などを製造していた会社で、現在の富士通テンの合併前の前身会社の社名です。イタチ科の動物のことではありません。



Re: 特殊な放電管投稿者: 那須次郎 投稿日:2008/02/23(Sat) 21:32 No.1029  

>VR-800

たとえばETOのアンプで91‐βという、四極管GU74Bを使用する製品があります。そのスクリーングリッドの保護回路として、ガス放電管が使用されています。
負荷やドライブの異常から、スクリーンに高圧が発生するのを防ぐ目的で放電管を入れてあるのです。四極管のダイナトロン特製と関係があります。

この放電管もそういった用途に使用されたのかもしれませんが、これも私には謎です。



Re: 特殊な放電管投稿者: 那須次郎 投稿日:2008/02/24(Sun) 16:33 No.1033  

> JRCのサイラトロン
目的は、高圧電源を瞬時に遮断する(ショート、シャントする)回路です。これをクローバー(Crowbar)回路といいます。これで検索するといろいろ出てきます。

友達のノリさんが教えてくれました。↓

バール「旧RCA」のテクニカルマニュアルがあり、8P下からサイラトロンを使ったプロテクションのことが書かれています。
http://www.burle.com/cgi-bin/byteserver.pl/pdf/tp105.pdf

10mS以下でショートするように書かれています。アルミ箔試験で小さなピンホールのみになるよう、トリッガーを調整しなさい、とあります。ショートしたときにバシッとならずに、プスッ・・で終わるということです。



Re: 特殊な放電管投稿者: 那須次郎 投稿日:2008/02/24(Sun) 17:01 No.1034  

> 高圧電源を瞬時に遮断するクローバー(Crowbar)回路

検索するとほかにも多数、面白い記述が見つかりました。読んでいるうちに半日つぶれてしまいました。

Alpha 87A, 89 やAmeritron AL-800にも高圧crowbar回路があるようです。メカニカル接点なのでしょうか、アブナイ・・・

http://www.k4jrg.org/site/ham.nsf/Alpha89.pdf?OpenFileResource 

http://www.radiocraft.co.jp/a87a.html 

http://www.hamradiomarket.com/Articles/ALC%20for%20real.htm



Re: 特殊な放電管投稿者: 那須次郎 投稿日:2008/02/24(Sun) 17:15 No.1035  

> 高圧電源を瞬時に遮断するクローバー(Crowbar)回路

CPI Eimac 3CX1500Dの説明書にも使用が推奨されています。
http://www.g8wrb.org/data/Eimac/3CX1500D7.pdf 
Care and Feeding Of Power Grid Tubes 送信管の有名な教科書の抜粋。
http://www.cpii.com/docs/related/22/C&F3Web.pdf



Re: 特殊な放電管投稿者: 那須次郎 投稿日:2008/02/24(Sun) 17:18 No.1036  

> 高圧電源を瞬時に遮断するクローバー(Crowbar)回路

350MHz 35kWハイパワーアンプ インドでもUHFアンプはこうやって作ります。ドライバーの8938ストリップラインアンプを自慢しているのが面白い。
http://accelconf.web.cern.ch/accelconf/a07/PAPERS/WEPMA145.PDF

3CX3000A7が前段増幅のハイパワーアンプ。大き過ぎますが、読むだけでも楽しそうです。スクリーン保護も忘れずに。
http://jasosx.ils.uec.ac.jp/JSPF/JSPF_TEXT/jspf1997/jspf1997_06/jspf1997_06-617.pdf  



Re: 特殊な放電管投稿者: 那須次郎 投稿日:2008/02/24(Sun) 17:22 No.1037  

アマチュアでよく知られているG3SEKの保護回路基板も購入可能ですが、私は(場合によると簡単に)保護回路も故障するような半導体使用のものは好まない、ということなのです。
G3SEK回路がどの程度丈夫にできているのかどうか、経験あるかたはいませんか?

アマチュア用で実用化されているクローバ回路では、中電圧のサイリスターを多数直列接続して、うまくトリッガー電圧をかけてやることで2−3kV程度の高圧遮断用として利用する方法が知られています。

Bulkyなサイラトロン真空管を使用しない方法としては、半導体回路で役に立つのはそれくらいではないでしょうか。


おまけです。
海賊版でしょうか、2006年ARRLハンドブック。http://mxh.strefa.pl/pliki/tech/book2006/17.pdf 

恐ろしいことに、クローバー回路で高圧をショートして、一次側のヒューズをぶっ飛ばす、と書いてある!・・・ので、参考にはなりませんでしたが。



Re: 特殊な放電管投稿者: 5F23製作中 投稿日:2008/02/25(Mon) 00:15 No.1038  

はじめまして。いつも興味深く拝読しております。

気象庁関係のレーダー観測員の方から、定期交換でいただいた5C22というサイラトロンを所持しています。気象レーダの原理がイマイチわかっていないのですが、マグネトロンをマイクロセカンドオーダでスイッチングするのに使われているんでしょうね。



Re: 特殊な放電管投稿者: qm06友の会 投稿日:2008/02/25(Mon) 00:16 No.1039  

>恐ろしいことに、クローバー回路で高圧をショートして、一次側のヒューズをぶっ飛ばす、と書いてある!・・・ので、参考にはなりませんでしたが。

こちらは商売柄数千ボルトの何千アンペアを遮断することがあります、高圧直流を切ること・・・技ありの技術です。
明日もこの仕事で都内まで

その昔の低圧ドロッパー電源では2次を潰して1次のヒューズを飛ばす・・良くあった技ですが、高圧でこれをやるのはオソロシヤですね。



Re: 特殊な放電管投稿者: 那須次郎 投稿日:2008/02/26(Tue) 21:21 No.1040  

>気象レーダの原理がイマイチ
5F23製作中さん、書き込みありがとうございます。
レーダー装置がどういう仕組みなのか、私もよく知らないのですが、マイクロ波でパルスの大電力を、用途によって特徴的なビームパターンをもつアンテナで送信、そして同じアンテナで直後に受信するという、アマチュア無線とは違った意味で面白い装置なのだろうと思います。
レーダー送信機はマグネトロンを使用するのでしょうか?進行波管かクライストロンではないか、と思いました。もちろん連続波用ではなくて、パルス専用の真空管です。CWでは使えないのです。

5F23は見たことがありませんが、4-400A相当管ですね。
東芝など日本のメーカーが製造したのかと思います。

私もかつて5F22をもらいましたので、チムニー付き専用ソケット(洋式便器のような形の!ベース部分に強制空冷用のダクトが付く)を探してきました。当時、秋葉原の一角にあった東芝の営業オフィスでか?あるいは今は開店休業のラジオデパートの太平洋で購入したように思います。もちろん新品でした。
5F22は、OMがもう1本くれるような話でしたが、ついに入手できず、そのままタンスのこやしになりました・・・

5F23/4-400Aはグリッドの許容損失が小さいので、ベタコンGGはやめたほうがいいですね。歪みも大きくなります。
・・・またご報告ください!

qm06友の会さん、
> 商売柄数千ボルトの何千アンペアを遮断することがあります

そうですか、バッカーンと花火のような大きな火花を散らしながら切るのでしょうか?あたりにプラズマ化した金属のにおいが立ち込めそうですね。
それとも、窒素ガスなど不活性ガスで充満した部屋で、qm06友の会さんがぐぐっと息を止めて(笑)、大きなスイッチを引っ張るのでしょうか、全体重をお掛けになって、ね。

変電施設では、大きなアークを引きながらスイッチが切られると聞きました。直流と交流では、なにか違いがあるのでしょうか?



Re: 特殊な放電管投稿者: qm06友の会 投稿日:2008/02/27(Wed) 11:23 No.1041  

昨日は渋谷界隈で昼夜お仕事・・・

さて
>直流と交流では、なにか違いがあるのでしょうか?

簡単に言いますと、交流の場合は必然的に電流がゼロクロスしますから、少々アークをひいても勝手に切れてくれます。
最悪でも半サイクル待てば勝手に切れます。

直流の場合はアークがなかなか消えてくれないのです
那須さんがおっしゃるのは気中型の遮断器これは切るとき
ドッカーン!と大音響・・・接点距離を広くとって
無理やり切っている感じがします。

変電所以外の身近な例で言えば、始発駅(例えば上野)で上りの電車を下りにする場合、切替を行うのですがバーンって音を聞いたことがありますかね?
あれも気中で高圧を切替えているのですが、アークを空気で無理やり飛ばしているのですね。

もう一つは真空遮断器、SW部分を真空スイッチにします。
小型版は皆さんもお使いですよね!
更に直流大電流を高速で切りたい場合は、高周波電流を切る瞬間に印加して無理やりゼロクロスさせます。
簡単な原理
http://www.fesys.co.jp/sougou/seihin/p16/syadanki.html


ということで、私の体重をかけてもなかなか切れないのですよ



Re: 特殊な放電管投稿者: 5F23製作中 投稿日:2008/02/27(Wed) 22:38 No.1042  

那須さま

>レーダー装置がどういう仕組みなのか、私もよく知らないのですが

レーダシステムについて少し調べたところここ
http://www.radartutorial.eu/08.transmitters/tx04.en.html
にありました。内容が膨大で完全な理解はできていませんがレーダの種類(気象レーダや軍事兵器のレーダ)によって使っている素子がマグネトロンであったり、進行波管(TWT)であったり固体化素子(Power-MOS-FET)であったりするようです。

サイラトロンの動作説明は文中のモジュレータのリンク
http://www.radartutorial.eu/08.transmitters/tx06.en.html
にあり Radio frequency energy in radar is transmitted inshort pulses with time durations that may vary from 1 to 50
microseconds or more. という事でマイクロセカンドオーダーのパルスを発生させるため、チャージ⇒トリガー⇒ディスチャージを受け持っているようです。

このほか、アンテナの事も詳しく書いてますが、英語を読むのは苦手なもんで。



Re: 特殊な放電管投稿者: 5F23製作中 投稿日:2008/02/27(Wed) 22:42 No.1043  

>5F23は見たことがありませんが、4-400A相当管ですね。

まとめて書き込むと文字制限からか受け付けてもらえなかったので分けての書き込みさせていただきます。

正体がバレバレですが、5F23は下記
http://jf3dri.tea-nifty.com/blog/2007/06/4400a1_f6cb.html
http://jf3dri.tea-nifty.com/blog/2007/12/amperex5f234400_6122.html
に掲載しており、

http://jf3dri.tea-nifty.com/blog/4400a_pp/index.html
を製作中です。

ベタコンGGはアマハンなど多くに記事がありますが、こちらで指摘されているように、G1焼損が心配(4-400Aの Pcg1=10W)なのでバイアスをかけたアンプにしようと考えています。ただし、AB1ににするには動作例からSg=750Vが必要で、この電源を得るのが大変なので、Cg電流がある程度流れるAB2(Sg=500V)動作を考えおります。4CX1000AのようにPcg =0W じゃないので、ある程度のCg流しても大丈夫かと。

 GG-PPなんて初めての経験ですし、ろくな測定器もなく、手探りでのトライなんで一発で動作はしないでしょう。その節は、ノウハウをご教授ねがいます。

#発端は3-500Zが何本もガスチューブになってしまい
 (押入れ保管してただけで新品が腐ってしまった例も・・)
 いやけがさしたことからです。
#表題からそれた話題になってすいません。



Re: 特殊な放電管投稿者: 那須次郎 投稿日:2008/02/29(Fri) 01:50 No.1044  

5F23製作中さん、製作記事拝見致しました。
6mアンプですか、難しそうですね。
ポイントは何でしょう? SGの良好なGNDでしょうか。

この送信管ではあまりいいGNDは取れないかと思いますので(引出が棒ですから)、グリッドのGNDもいいものにしないとアイソレーション不足で発振するかもしれません。
それこそ、うまくチューニングをとると、ドライブしなくても500Wくらい出てきそうで!(笑)

スクリーン電源は、AB1クラスの750Vであれば、VR-150MTを5本シリーズにするのだろうな・・と漠然と思っていました。実際、JANマーク入りの4−400Aを入手してきて、そうやって部品を集めてアンプを作る準備はしていたことがあります。
たいして電流は流れませんのでブリーダー抵抗で十分かもしれませんが、厳密にデータをとるとIMDなどに違いがでるか? ぜひ実験してみてください。

昔、目黒のOMのシャックにあったこの送信管のABクラスGGアンプを見て、ひどく憧れたものでした。フィラメントの明るい輝きが何ともいいですね。伝説では、OMはこのアンプで80mでJAで初めてヨーロッパから599のレポートをもらったのだ、とか。毎月、CQ誌の80mコラムをにぎわせていたのが思い出されます。
OMのアンテナはビルの屋上から片側を引き下ろした変形逆Vでしたが、実際よく飛んでおりました。屋上のペントハウスにシャックがありました。’60年代末から’70年代初頭のことです。

が、私の4−400A計画は、そのうちX球に気がいってしまいましたので、けっきょく実現しませんでした・・・ 

ANTリレー、いいアイデアですね。
引出しリードを別に出す方法は何度かやったことがあります。HFでは十分いけますが、6mではかなりリアクタンス分が出てくると思いますので、5pFとか10pFとか、小容量のキャパシタンスをリレーの前後に並列に入れてキャンセルしてやってください。

> #発端は3-500Zが何本もガスチューブになってしまい

それは残念でした。それこそ特殊な放電管ですね!
エージングをかけてもNGでしたでしょうか?
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