■サブミニチュア管６０２１Ｗハイブリッドプリアンプ（１） ２０１４年１1月

本機は最近のアンプ研究成果である１段増幅アンプ初段にサブミニチュア管を採用したものである。１段増幅アンプはそのシンプルな増幅メリットによって、超高域発振に対する余裕のある補正、あるいはアンプの高速化が容易に図れる特長を有する。１段増幅アンプの初段には通常デュアルＦＥＴが用いられる。過去のいくつかの開発事例からもその実績は検証済みである。そして、そのＦＥＴをサブミニチュア管に置き換えるものである。優秀な基本回路特性に加え、サブミニチュア管によってノスタルジックな音質を得ようとする一連の試みの１つである。

すでに、初段ＦＥＴをサブミニチュア管に置き換えた１段増幅パワーアンプを開発した。今回は、プリアンプに初段サブミニチュア管１段増幅アンプを適用したものである。初段をデュアルＦＥＴとした場合には直流的安定度が比較的容易に確保できる。しかし、ハイブリッドアンプでは初段の２つの真空管に完全にペアー動作を要求するには無理がある。多少なりとも２つの真空管に特性の相違が出る。これは、アンプ出力のＤＣオフセット増加として現れる。真空管の音はわれわれを改めて魅了するものではあるが、同時に解決すべきそのような課題もある。元来、真空管アンプに直結アンプという思想は希少である。いわゆるトランジスターの直結アンプの優秀さは誰もが認めるところであり、ハイブリッドプリアンプとして直結アンプを実現することには大きな価値がある。

具体的には、ゲインが６．９倍（１７ｄＢ）の本機では、出力ポイントでおよそ±１００ｍＶのＤＣオフセットが発生する。このＤＣオフセットへの対処として２つの方法が考えられる。１つの手段は、出力ポイントから出力コンデンサーを通して信号を出力する方法である。出力コンデンサーによってＤＣ成分をカットする方法である。本機ではこの方法を用いている。出力コンデンサーを入れることには時代を逆戻りするようで若干の抵抗を感じるかもしれないが、出力コンデンサー直前まではＤＣ領域の素直な増幅作用が完全に維持され、特性的にはきわめて安定している。安易というよりは賢明な１つの手法である。他の手段はＤＣ負帰還を用いるものである。この手段は「ハイブリッドプリアンプ（２）」で紹介する。

＜全体構成＞
本機は電源とフラットアンプからなる簡素なものである。レコードに対応するＲＩＡＡイコライザアンプは省略した。

＜アンプ部回路＞
アンプは初段に６０２１Ｗサブミニチュア管を用いている。使用する能動的な半導体にはメタルキャンシールのトランジスタを多用している。入力から出力に向かってその動作を説明する。入力信号はＱ２０１（６０２１Ｗ）の入力側３極管のグリッドに入る。他方の３極菅のグリッドにはＲ１１８（３３ｋΩ）、Ｒ１１９（５．６ｋΩ）によってＮＦＢがかかる。Ｑ１０１のそれぞれのプレート電流は定電流負荷用トランジスターＱ１０３（２ＳＡ６０３）、Ｑ１０４（２ＳＡ６０３）で受け、定電流負荷の余った電流を２段目のベース接地トランジスターＱ１０５（２ＳＡ６０４）、Ｑ１０６（２ＳＡ６０４）のエミッターに注入している。Ｑ１０６のコレクターは直接Ｑ１１１（２ＳＣ９４３）のベースに接続され、終段を駆動する。Ｑ１０５のコレクターは、いったんＱ１０７（２ＳＡ６０３）を通り、Ｑ１０８（２ＳＣ９７９）、Ｑ１０９（２ＳＣ９７９）からなるカレントミラー回路に接続され、終段を駆動する。Ｑ１０５〜Ｑ１０９はＩ／Ｖ変換回路である。初段の実質のｇｍをｇｍ’、終段ダーリントン部の入力インピーダンスをｒ０とすれば、アンプの裸ゲインはｇｍ’ｒ０である。とりわけ高いインピーダンスｒ０によって十分なゲインを得ている。本機の裸ゲインはおよそ７５ｄＢ、クローズドゲインが１３ｄＢである。Ｃ１０６〜Ｃ１１０（３．３μＦ）がＤＣ成分をカットするコンデンサーである。
オープンループ特性

＜電源／遅延回路部＞
本機の電源はかなり簡素化している。しいて言えばリップルフィルタに軽いフィードバックがかかった程度としている。これは、しばしば不安定要因となりがちな多量のフィードバックを避けるためである。

＜内部構造＞
筐体は、ｔ２鋼板の曲げ加工によって高剛性を確保し、鉛薄板による防振材によって効果的なダンピングを得ている。

＜特性＞
本機の特性は、従来の初段ＦＥＴ１段増幅プリアンプまでにはわずかに届かないが、真空管を使用したアンプとしてはきわめて優秀な特性を得ている。純真空管アンプでは増幅回路として抵抗負荷によるものが多いので必然的に安定な限界フィードバック量がある。これに対し、ハイブリッドアンプではトランジスターの高インピーダンスｒ０という力を借りているので、アンプの裸ゲインが安定に大きくとれ、初段の真空管動作範囲が狭くなり、その結果、初段差動増幅による２次ひずみのキャンセルと相俟って直線性のよい低ひずみのアンプに仕上がっている。
歪率特性
周波数特性
１００ｋＨｚ方形波応答（上入力、下出力）