真空管アンプ カソード抵抗のワット数

質問

こんにちは。よろしくお願いします。
このカテゴリであっているか不安ですが質問させていただきます。

初めての真空管アンプをつくろうといろいろ設計しているのですが、カソード抵抗のワット数の決め方がわかりません。
例えば、ある真空管の特性曲線上でIp=7mA、Vb=-2Vに動作点を設定したとします。電源電圧は200Vで1Vp-pの入力を電圧増幅(シングル動作)するとします。

この時、自己バイアスのために入れるカソード抵抗は上の動作点から考えて300Ω程度になると思います。
そしてこの動作点よりカソード抵抗は7mA*2V=0.014Wに耐えられればいいと思うのですが、これであっていますでしょうか？

インターネット上で他者様の回路を見ていると似たような真空管、回路を使っていても1Wやそれ以上といった大きな値のものを使っています。初めてのアンプということで実験機的な意味合いもあり、カソード抵抗を半固定抵抗にしようと思っていたので、不安になり質問させていただきました。

また電圧増幅ではほとんどIpやVbが変動しませんが、それらが大きく変動する電力増幅段(シングル動作)についても、その変動はバイパスコンデンサで逃がされると考えて、動作点におけるIp*Vpでワット数を決めてしまっても大丈夫なのでしょうか。

以上、分かりにくいことがあれば補足しますのでよろしくお願いします。

回答No.1

P0O9I · ベストアンサー

>7mA*2V=0.014W
技術的には、その考え方で良いです。通常、販売されている抵抗は 1/4W が一般的ですので、それを使えば良いでしょう。

アンプ屋さんの発想はよく分からないのですが、大きい物を使った方が良い音がする気がするのかもしれません。
真空管回路で 1/4W が小さすぎて、使いにくいから、大きな物にしているのかもしれません。
もう一つ、入力信号が大きくなり、ピークでも2Vをオーバーすると急に電流値が大きくなります。そのマージンを考えているのかもしれません。その場合はひずみも大きくなるため、そのようなレベルではまず使わないはずですが。

＞その変動はバイパスコンデンサで逃がされると考えて、動作点におけるIp*Vpでワット数を決めてしまっても大丈夫なのでしょうか。
それで良いです。
もし、バイパスコンデンサが無くても、信号はそのレベルを中心に上下するだけですから、平均すれば、同じ電力になります。

お礼

ご回答ありがとうござます。
なにか特殊な計算式や動作でもあるのかと思っていました。
こういうモノは身近に相談できる人がいないと大変ですね。
現状の設計のまま一度つくってみようと思います。

ありがとうございました。

回答No.3

e_Chikama

no-2です。　　間違いが有りましたので、訂正してください。

> ある真空管の特性曲線上でIp=7mA、Vb=-2Vに動作点を設定したとします。電源電圧は200Vで1Vp-pの入力を電圧増幅(シングル動作)するとします

普通は、質問様の通りで良いです。　バイアス-2v、入力1Vp-p　ですね。　入力2vp-pと勘違いしました。

失礼しました。

回答No.2

e_Chikama

難しい質問ですね、基本的にはｎｏ-1様で良いです。

＞　そしてこの動作点よりカソード抵抗は7mA*2V=0.014Wに耐えられればいいと思うのですが、これであっていますでしょうか？

計算上は良いですが、実際はこのままでは抵抗の加熱により抵抗値の変化も有ります。また、近くの他の部品が抵抗加熱より劣化の恐れが有ります。　長期安定したアンプ造りのため、4倍程度以上のｗ数抵抗を使用します。　　7ｍＡ＊7ｍA＊３００Ω＊4倍=約0.06w 以上の抵抗値を選びます。　質問様の抵抗では、おそらく焼損するか、短期間でトラブルの元になります。

＞　カソード抵抗を半固定抵抗にしようと思っていたので、不安になり質問させていただきました。

調整時ですね? 　調整時ならば良いですが、使用するなら固定抵抗にするべきです。
しっかりした、半固定抵抗ならば良いのですが、抵抗が焼損等でショートした場合、真空管がオーバーヒートして不良になる、又は電源系が壊れます。　　一番大事な所です。

シングル動作ですね。

＞　 例えば、ある真空管の特性曲線上でIp=7mA、Vb=-2Vに動作点を設定したとします。電源電圧は200Vで1Vp-pの入力を電圧増幅(シングル動作)するとします

この動作では、少々歪の点で問題が有ると思われます。　バイアスが２vで1vppでは、ip線が直線ならば良いのですが、実際は曲線になりますので、歪が多くなると思います。

真空管は、規格に対してアバウトなものですから、実際は有る程度計算し製作後、発信器とオシロ、歪率計、ミリボル計で測定しながら調整します。

オーディオは拘りのものですから、自分自身が満足すかどうかです。

お礼

ご回答ありがとうございます。

たしかにグリッドが正の領域に入ってしまうかもしれないことを考えれば
かなり大きく余裕を見ておく必要がありますね。
今後の設計の参考にさせていただきます。
今回は設計上ボリュームMAXでも正にならないようにしたつもりですので
現状の半固定抵抗(0.1Wぐらい？)で一度つくってみようかと思います。

どうもありがとうございました。