QUAD#22 真空管プリアンプのイコライザーアンプ部の仕組み（真空管プリアンプの自作-3）

経緯
自作予定のQUAD#22 真空管プリアンプの回路図を見て、イコライザーアンプ部とフラットアンプ部の、それぞれのゲインを求めてみようとした。
しかし、イコライザーアンプ部のゲインがどこで決まっているか分からない。
更に、イコライザーアンプ部のどこで、RIAAカーブ特性を形成しているのかも分からない。

このまま自作しても良いけど、せっかくの機会だから、ある程度理解してから進めていこう。と、いうことで、調べてみました。以下に、理解できた範囲ですが、報告します。

（図1）イコライザーアンプ部
QUAD#22 真空管プリアンプのイコライザーアンプ部回路のみを抜き出してみた。

回路図から分かる事
・カソード抵抗R3に並列にコンデンサーC2が取り付けられているので、真空管T1はフルゲインで動作している。
・プレートからグリットに負帰還がかかっている。

（図2）単純化した回路図
RIAAカーブ特性とゲイン-周波数特性を見るために、単純化してみた。

単純に見えるが、負帰還回路でR6とC5が接地され、その後で直列にC6(180pF)が入っている。

（図3）RIAAイコライザーカーブとは（参考）
RIAAイコライザーカーブは、抵抗とコンデンサーで、１次のローパスフィルターまたはハイパスフィルターの組み合わせで形成される。

時間値T1、T2、T3は、屈曲点でのフィルターを構成する抵抗とコンデンサーの積の値だ。

QUAD#22 真空管プリアンプの、RIAAイコライザーカーブを構成する素子を探す
図2の単純化した回路図から、図3のRIAAイコライザーカーブを構成する素子を探してみた。

まず、図2でR5とR6とC5の部分で、OUT側からのローパスフィルターとして計算し、さらに負帰還回路なので分母と分子を反転させると、周波数応答G(ω)が求まる。


周波数応答G(ω)の分母がローパスフィルター、分子がハイパスフィルターを形成する。
分母のR6C5の積：75μSは、図3のT3の値と一致し、分子の（R5+R6)C5の積：310μSは、図3のT2の値とほぼ一致する。

RIAAイコライザーカーブのT3とT2の屈曲点を構成する素子が分かったが、T1の屈曲点(ローパスフィルター)を構成する素子が見つからない。
入力部のR1とC1がローパスフィルターを形成しているが、

時間値68μSは、T3よりさらに高周波領域（2341Hz)であり、異なる。

ここで、C6をT1のローパスフィルタの代わりに用いているのでは？と気づいた。
図2で、回路の周波数応答を求めてみる。低周波領域では、C1とC5が無い（オープン）と同等なので、

分母のローパスフィルター部は、低周波（０Hz）から、20ｄB/decで周波数特性が落ちていることを示しており、RIAAイコライザーカーブのT1から落とす周波数特性を、C6で代用しているのが分かった。

イコライザーアンプ部のゲイン
周波数が1KHzでの、C6のインピーダンスを求めてみると、

884KΩとかなり大きな値だ。負帰還回路に直列に入っている抵抗R5(47KΩ)をほとんど無視できる。
従い、1KHzでのイコライザーアンプ部のゲインは、



イコライザーアンプ部で、RIAAカーブやゲインを決定する抵抗やコンデンサーがほぼわかった。その中で、C6(180pF)は、小さい容量ながら、RIAA特性とゲインの両方を決めている重要な素子であり、経年変化や温度変化に強いコンデンサーを選ぶ必要があるようだ。

なお、理解が十分に出来ていない中での調査です。不明点、疑問点等ありましたら、コメント欄にてご連絡願います。

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