2013年4月29日月曜日

真空管試験機 Tube tester の製作(その1) 真空管とは、、、、



 年初のブログで 「構想十年、、、、ようやく完成の運びとなりました。経過を追々アップしていきます。」とアドバルーンを揚げてもう4ヶ月が経ちました。知人、友人からも「どうなった?」の声があり、勇を振るって書き始めました。どうなることか、、、、

 私の趣味のひとつに「真空管アンプつくり」があります。
 このために絶滅種(当初はそう思っていました)保護のために真空管を意識して集め始めましたが、それが新旧取り混ぜてずいぶんの量になっています。上写真はそのほんの一部です。大きさを知るために単2電池を混ぜてあります。右の写真は現在愛用の「6V6-PPの真空管アンプ」です。

 真空管は本来品質のバラつきが大きく(特に古い時代のものは)また、消耗品であるために中古で入手したものはその特性を知ることが必須となります。ということで「真空管試験機Tube testerが欲しいなー」とおもっていましたが、、、、ということで「構想十年、、、、」ということになったわけです。

 「いまどき真空管?」 などという人が多いので今回はざっと真空管について述べて見たいと思います。
 真空管は、1884年にエジソンが最初に2極真空管の特許を取得し、さらに1906年、デ・フォレスト3極真空管の特許を取得して以降、飛躍的に進化が遂げられていきます。
 戦後の五球スーパーラジオテレビジョンと真空管全盛時代を迎えるわけですが、トランジスタに代表される半導体素子の出現によって、あたかもかつての恐竜のごとく衰退していきました。
  ・原理的に熱電子源(フィラメントやヒーター)が必要なので消費電力が大きく、発熱する。
  ・フィラメントやヒータを有するため寿命が短い(数千時間程度)。
  ・真空管そのものや、これを用いる機器の小型化や耐震性に問題がある。
といった欠点があったからでしょう。
 でも、特殊な真空管の一種であるマグネトロンは、強力なマイクロ波の発生源として、電子レンジに使われ今も現役でがんばっていますし、旧東ヨーロッパ諸国やロシア、中国では独自の進化を続け、現在でも生産が続けられており入手可能です

 左図は真空管の動作を解かりやすく図示したものです。
 真空管というのは、真空に近い状態ガラスや金属等の容器の内部にいくつかの電極を封入したものです。電子を放出する電極(陰極・カソード)をヒーターやフィラメント高温にして、陰極表面から放出される電子を対極である陽極・プレートが引き寄せます。そして陰極と陽極の間に置いた制御格子グリッドでこの電子の流れを電圧制御し、発振、変調、検波増幅などの作用をさせるものです。

 真空管はその時代と用途によってそれこそ多くの種類があります。したがって資料によってその概要を確認する事から始まります。私は古いですが、ラジオ技術社の「全日本真空管マニュアル」を使っています。ちなみにこれは昭和48年(1973)4月20日 15版1刷です。
 今回例にとりあげる 6AV6 という真空管は52ページの右に掲載されています。またRCAの RECEIVING TUBE MANUAL も併用しています。




 ネットでも多くのサイトがありますが、わたしは「Frank's Electron tube Pages
http://www.tubedata.org/を使わせていただいています。

 6AV6は7ピンのMT(ミニチュア管)でピン配置は左図のようになります。

ピン番号は時計回りに割り振られていますが、下から見た配置です。(最近のICは上から見た配置)
 この球(真空管のことを我々はこう呼びます)は5級スーパー時代に良く用いられた3極・2極・2極複合管です。このなかの3極管部のプレート電圧・電流特性を測定ってみましょう。

 既述の「真空管の動作」図のようにプレート電圧とグリッド電圧をかけ、ヒータに電流を流せばプレート電源電流を読みとる準備が出来ます。あとはグリッド電圧ごとにプレート電圧を変化させ、応答する電流をプロットすれば「プレート電圧・電流特性」を得る事が出来ます。

 右写真はこのブログで以前紹介した「真空管時代の可変定電圧電源の上に測定すべき6AV6を仮にセットしたところです。左写真はその拡大写真です。また右下写真はグリッド用電源と測定用DMM(ディジボル)です。



これらの測定器はこのブログのこの章を書くために急遽セットアップしたもので、私が製作した「真空管試験機 Tube tester」ではありません。要は適当な電源と測定器さえあれば比較的簡単に真空管の特性が測定できるといいたかったのです。

 以下に結果を示します。
 左側の図がマニュアルに掲載されていた6AV6のプレート電圧・電流特性」で、右側の白っぽい図が今回測定した結果です。
 即興でとった結果ですがなかなかうまくいきました。



 もともと真空管はかなり「アバウト」なものでまたそのことが長く愛されてきたのだと私は思っています。



 では次回以降をなるべくはやくアップするように、、、、

 これら真空管の実験には~400Vの高電圧を使いますのでもしおやりになるときはくれぐれも感電にご注意ください!!!

2 件のコメント:

takinx さんのコメント...

こんばんは。
初めまして。

良い測定器をお持ちですね。
729Bは 手に入れたいなあと想ったことが多々あります。

ときどき遊びにきます。

悠悠櫻 さんのコメント...

takinx さん

お立ち寄りいただきありがとうございました。

>良い測定器をお持ちですね。
  私のはほとんどがセコハンです。

>729Bは 手に入れたいなあと想ったことが多々あります。
  たまたま捨て値であったのを偶然に見つけました。今の時代にふさわしくない大柄ですが、思わず手が出てしまいました。C電源が貧弱ですので改造しようかとも、、、、

私の勝手な思いでやっていますので、よろしくご指導いただければと思っています。

また覗いてやってください。