JP3662116B2 - Output signal amplifier for vacuum tube amplifier - Google Patents

Output signal amplifier for vacuum tube amplifier Download PDF

Info

Publication number
JP3662116B2
JP3662116B2 JP19903898A JP19903898A JP3662116B2 JP 3662116 B2 JP3662116 B2 JP 3662116B2 JP 19903898 A JP19903898 A JP 19903898A JP 19903898 A JP19903898 A JP 19903898A JP 3662116 B2 JP3662116 B2 JP 3662116B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transistor
vacuum tube
amplifier
output
resistor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP19903898A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2000031754A (en
Inventor
泰彦 森
裕文 三苫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Korg Inc
Original Assignee
Korg Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Korg Inc filed Critical Korg Inc
Priority to JP19903898A priority Critical patent/JP3662116B2/en
Priority to US09/200,102 priority patent/US6175271B1/en
Priority to EP06019450A priority patent/EP1732212B1/en
Priority to EP98309973A priority patent/EP0923194B1/en
Priority to DE69838349T priority patent/DE69838349T2/en
Priority to DE69834617T priority patent/DE69834617T2/en
Priority to EP03019830A priority patent/EP1372260B1/en
Publication of JP2000031754A publication Critical patent/JP2000031754A/en
Priority to US09/695,940 priority patent/US6229387B1/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3662116B2 publication Critical patent/JP3662116B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F2200/00Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/03Indexing scheme relating to amplifiers the amplifier being designed for audio applications
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F2200/00Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/541Transformer coupled at the output of an amplifier

Landscapes

  • Amplifiers (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気、電子楽器用アンプやオーディオに使用されるアンプに係り、特に、真空管アンプの後段側に設置し、真空管アンプの特性を維持したまま、出力信号を増幅または減衰させ、大出力から小出力まで変換することのできる出力信号変換装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、半導体技術の進歩に伴い、電子楽器やオーディオに使用されるアンプは従来より主として使用されていた真空管に変わり、トランジスタ等の半導体デバイスを使用したものが使用されている。しかし、真空管を使用したアンプはその独特な出力特性を持つことから現在でも根強い人気があり、少数ではあるが真空管アンプは製造販売されている。
【0003】
ところが、周知のように真空管は半導体デバイスと比較すると寿命が短く信頼性が低い、部品が重く且つ大きいので収納性が悪い、発熱量が多い、高電圧が必要である、コストが高い、壊れやすい、等の各種の問題点があるので、真空管アンプを使用したいという要望があっても実際には使用できないことが殆どである。そこで、このような問題を解消するため、半導体デバイスを使用して真空管アンプの出力特性を擬似的に再生するものが従来より多数考案され、実用に共されている。しかし、真空管アンプの音は、出力トランスの磁気飽和やスピーカにて発生する逆起電力がこれらの前段に位置する出力管の動作に影響する、という双方向の関係によって作られるものであり、この複雑な回路を半導体デバイスを使用して真似することには限界がある。従って、実際には真空管アンプの出力特性と略同一の特性を持つアンプを、半導体デバイスにて再現することは不可能であった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記したように、従来においては、半導体デバイスを使用してあたかも真空管を使用しているような出力特性を得るものは多数考案されているが、出力トランスの磁気飽和やスピーカの逆起電力の発生等の特性をも含めた出力特性を得るものは無く、実際に真空管アンプの特性を忠実に再現し得るものは存在していなかった。
【0005】
この発明はこのような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、真空管アンプにて得られるトランスの特性やスピーカの特性を含めた特性を保ったまま、この出力信号を半導体デバイスを使用して増幅させることにより、必要最小限の真空管を用いて出力信号を増幅させることのできる出力信号増幅装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本願請求項1に記載の発明は、半導体デバイスを使用して構成され、真空管アンプの出力信号を、該出力信号の特性を維持したまま増幅する出力信号増幅装置であって、負荷側に接続される出力トランスの一入力端子と真空管の出力端との間に配置され、第1の抵抗と第1のトランジスタとの直列接続にて構成される第1の回路と、前記出力トランスの一入力端子とグランドとの間に配置され、第2の抵抗と第2のトランジスタと第3のトランジスタとの直列接続にて構成される第2の回路と、を有し、前記第1のトランジスタのベース端子は前記第2の抵抗と第2のトランジスタとの間に配置された、第3のトランジスタのベース端子に接続されカレントミラー回路を形成すると共に、前記第2のトランジスタのベース端子は前記第1のトランジスタと真空管の出力端との間に接続されることが特徴である。
【0008】
請求項に記載の発明は、半導体デバイスを使用して構成され、真空管アンプの出力信号を、該出力信号の特性を維持したまま増幅する出力信号増幅装置であって、第1の増幅回路と、該第1の増幅回路とは鏡像型に構成された第2の増幅回路とからなるプッシュプル型とされ、前記第1の増幅回路及び第2の増幅回路はそれぞれ、負荷側に接続される出力トランスの一入力端子と真空管の出力端との間に配置され、第1の抵抗と第1のトランジスタとの直列接続にて構成される第1の回路と、前記出力トランスの一入力端子とグランドとの間に配置され、第2の抵抗と第2のトランジスタと第3のトランジスタとの直列接続にて構成される第2の回路と、を有し、前記第1のトランジスタのベース端子は前記第2の抵抗と第2のトランジスタとの間に配置された、第3のトランジスタのベース端子に接続されカレントミラー回路を形成すると共に、前記第2のトランジスタのベース端子は前記第1のトランジスタと真空管の出力端との間に接続され、前記第1の増幅回路、第2の増幅回路の各真空管のカソードどうしが接続され、且つ、この接続点は抵抗を介してグランドに接続されたことを特徴とする。
【0009】
請求項に記載の発明は、記第2の抵抗は可変抵抗であり、該可変抵抗を操作することにより出力レベルを調整することを特徴とする。
【0010】
上述の如く構成された本願請求項1記載の発明によれば、真空管にて増幅された電流が第1の回路に流れると、この増幅電流に比例した電流が第2の回路に流れることになるので、出力トランスにはあたかも複数の真空管にて増幅した如くの電流が流れることになる。これにより、少ない個数の真空管にて多数の真空管を使用した場合と略等価な出力特性を得ることができるようになり、寿命が短い、発熱量が多い、収納性が悪い、壊れやすい等の各種欠点を有する真空管を必要最小限だけ使用して、真空管アンプと略同様の音色を得ることができる。また、請求項2に記載の発明では、真空管を使用したプッシュプル型の増幅器について、前記と同様の作用を得ることができる。また、第1のトランジスタと第3のトランジスタとによりカレントミラー回路を形成すれば、第1のトランジスタの温度特性等の固有の特性に追従して、第3のトランジスタが動作するので、第1の回路に流れる電流を極めて忠実に再現した電流を第2の回路に発生させることができるようになり、真空管の音色の再現性を向上させることができる。
【0012】
請求項に記載の発明では、第2の抵抗を可変抵抗とし、この抵抗値を適宜変化させると、第1の回路に流れる電流と第2の回路に流れる電流の比率を任意に変化させることができるので、出力音量の調整が可能となる。このとき第1の回路に流れる電流、即ち真空管の出力電流は略一定に保持されるので、真空管による音色を維持した状態で音量調整が可能となる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図1は、本発明が適用された真空管アンプの出力信号増幅装置の一実施形態の構成を示す回路図であり、唯一の真空管V1の出力信号を増幅させ、あたかも複数の真空管を使用している如くの出力特性を得るものである。
【0014】
同図に示すように、この増幅装置は、真空管V1のプレート端子と出力トランスTRの一入力端子TRaとの間に設置されており、第1の抵抗R1と第1のトランジスタQ1との直列接続にて構成される第1の回路と、第2の抵抗R2と第2のトランジスタQ2との直列接続にて構成される第2の回路から構成されている。
【0015】
即ち、端子TRaへの接続は2系統に分岐されており、このうち一方の系統(第1の回路)は第1の抵抗R1を介して第1のトランジスタQ1のエミッタに接続され、このトランジスタQ1のコレクタは真空管V1のプレート端子に接続されている。また、他方の系統(第2の回路)は、第2の抵抗R2を介して第2のトランジスタQ2のエミッタに接続され、このトランジスタQ2のコレクタはグランドに接続されている。更に、第1のトランジスタQ1のベースは、第2の抵抗R2と第2のトランジスタQ2との接続点に接続され、第2のトランジスタQ2のベースは真空管V1のプレート端子に接続されている。そして、入力信号は真空管V1のグリッド端子に供給され、当該出力信号増幅装置の出力信号はトランスTRへ出力されることになる。
【0016】
次に、上記の如く構成された本実施形態の作用について説明する。ここで、トランスTRの入力側に流れる電流をIOUT 、第1の回路(抵抗R1とトランジスタQ1の直列接続回路)に流れる電流をIIN、真空管V1のプレート端子とトランスTRの入力端子TRaとの間の電圧をV、トランスTRから負荷側を見た時のインピーダンスをZOUT 、真空管V1から負荷側を見た時のインピーダンスをZIN、真空管V1のプレート端子の発生する電圧をVINとする。
【0017】
すると、次の(1)〜(3)式が成立する。
IOUT =VIN/(ZOUT +R1//R2) ・・・(1)
ただし、R1//R2は、抵抗R1と抵抗R2との並列合成抵抗を示す。
=R1//R2*IOUT ・・・(2)
IIN=V/R1 ・・・(3)
(2)、(3)式より、(4)式が得られる。
IIN={(R1//R2)/R1}*IOUT ・・・(4)
【0018】
また、IIN=VIN/ZIN であるから、これを(4)式に代入し、更に、(1)式を(4)に代入すると、次の(5)式が得られる。
VIN/ZIN={(R1//R2)/R1}*VIN/{ZOUT +(R1//R2)} ・・・(5)
(5)式を変形し、且つ、R1//R2を展開すると、次の(6)式を得ることができる。
ZIN={(R1+R2)/R2}*[ZOUT +{(R1*R2)/(R1+R2)}] ・・・(6)
(6)式において、R1≪ZOUT 、R2≪ZOUT とすると、(7)式が得られる。
ZIN≒{(R1+R2)/R2}*ZOUT ・・・(7)
(7)式より、ZINとZOUT は、第1の抵抗R1と第2の抵抗Rとの比率にて決定されることが理解できる。例えば、R1=R2とすると、
ZOUT =(1/2)ZIN となり、インピーダンスが1/2となる。従って、トランスTRよりの電流出力が2倍となり、真空管V1の出力信号が2倍の電流に増幅されたことになる。そして、このとき第2の回路(第2の抵抗Rと第2のトランジスタQ2とによる回路)に流れる電流は、第1の回路に流れる電流と同一となるから、IOUT はIINの2倍となり、真空管V1の出力特性を維持していることになり、結果として、1本の真空管にてあたかも2本の真空管を使用した如くの出力信号を得ることができるようになる。
【0019】
また、第1の抵抗R1と第2の抵抗R2との比率を適宜変更することにより、電流の増幅率を変化させることができる。例えば、R2=2*R1とすれば、IOUT をIINの3倍とすることができ、R2=(1/2)*R1とすれば、IOUT をIINの1.5倍とすることができる。
【0020】
このようにして、本実施形態における出力信号の増幅装置においては、1本の真空管V1を使用してあたかも1本以上の真空管を使用している如くの出力信号を得ることができるので、発熱量が多い、高電圧が必要である、コストが高い、寿命が短い等の各種の問題点を有する真空管の個数を必要最小限に抑えることができ、ギターアンプやオーディオアンプに使用する場合には極めて有用である。
【0021】
更に、第2の抵抗R2を可変抵抗とし、この可変抵抗を操作することにより、電流IOUT の大きさを調整することができるので、これにより出力音量の増加、減少を適宜調整することができる。音量調整は、通常入力側(即ち、図1における真空管V1に入力される前の段階)にて行われているが、第2の抵抗R2の抵抗値を変更する方法を採用すると、真空管V1に流れる電流IINを略一定に保持したまま音量の調整が可能であるので、真空管の音色を維持したまま、音量を調整することができるようになる。
【0022】
図2は、本発明の第2の実施形態に係る真空管アンプの出力信号増幅装置の構成を示す回路図である。同図に示すように、出力トランスTRの一入力端子TRaへの接続線は2系統に分岐されており、このうち一方の分岐(第1の回路)は、第1の抵抗R11、第1のトランジスタQ11のエミッタ、コレクタを介して真空管V1のプレート端子に接続され、他方の分岐(第2の回路)は、第2の抵抗R12、第3のトランジスタQ13のエミッタ、コレクタを介し、更に、第2のトランジスタQ12のエミッタ、コレクタを介してグランドに接続されている。そして、第1のトランジスタQ11と第3のトランジスタQ13のベースどうしは接続されており、この接続点は、第2のトランジスタQ12のコレクタにもまた接続されている。即ち、第1のトランジスタQ11と第3のトランジスタQ13とによりカレントミラー回路が構成されていることになる。また、第2のトランジスタQ12のベースは抵抗R3を介して真空管V1のプレート端子に接続され、出力トランスTRの二次側にはスピーカSPが接続されている。
【0023】
そして、上記の如く構成された第2の実施形態によれば、第1のトランジスタQ11と第3のトランジスタQ13とにて形成されたカレントミラー回路により、第1のトランジスタQ11の特性(温度特性等)をそのまま真似した電流が第2の回路に流れることになるので、より安定な回路動作とすることができるようになる。
【0024】
また、若干の安定性の劣化を許容するならば、図3に示すように、図2に示した第3のトランジスタQ13の代わりにダイオードD1を使用することも可能である。このような構成によれば、トランジスタの代わりにダイオードを使用する分だけ構成を簡易化することができるという効果を発揮することができる。
【0025】
図4は、各種波形を示す説明図であり、同図(a)は入力信号としての正弦波を示し、同図(b)は半導体デバイスを使用して構成されたアンプにより正弦波信号を増幅した際の出力波形図、同図(c)は従来における真空管アンプにて増幅した際の出力波形図、同図(d)は図2に示した回路を使用して正弦波形状の入力波形増幅した際の出力波形図をそれぞれ示している。同図(b)から容易に理解されるように、半導体デバイスを使用したアンプでは、入力される正弦波を略忠実に再現した出力波形が得られているのに対して、同図(c)に示される如く全て真空管を使用したアンプの場合には、真空管アンプ独特の波形が得られている。
そして、本発明が適用された増幅装置では、同図(d)に示されるように、従来の真空管アンプ(全てを真空管にて構成したアンプ)より得られる出力波形と略同一であり、真空管の出力特性を忠実に再現していることが理解できる。
【0026】
図5は、本発明の第3の実施形態に係る真空管アンプの出力増幅装置の構成を示す回路図であり、図示のようにこの出力増幅装置では2本の真空管V11、V12を使用したプッシュプル型増幅器とされている。即ち、重複を避けるため詳細な説明は省略するが、図2に示したカレントミラーを使用した増幅回路を上下対称に配置し、2本の真空管V11,V12のカソード端子(熱陰極)どうしを接続し、この接続点を抵抗R24を介してグランドに接続している。
【0027】
周知のとおり、プッシュプル型のパワーアンプは、プリアンプより得られる音声信号を、フェイズインバータPIにより正、負の信号に分離し、このうち正側の信号を真空管V11が具備された上側の回路にて増幅し、負側の信号を真空管V12が具備された下側の回路にて増幅し、これらの信号をトランスTRにて合成してスピーカSPより出力するものである。そして、このような構成によれば、2本の真空管V11,V12を使用するのみで、あたかも4〜6本の真空管を使用したプッシュプル型真空管増幅器と略同一の増幅特性を得ることができる。
【0028】
図6は、図5に示したプッシュプル型増幅器を使用して得られる出力特性を示す波形図であり、同図(a)は入力信号とされる正弦波を示しており、同図(b)は4本の真空管を使用して構成した増幅装置(即ち、本発明を適用しない従来のプッシュプル型増幅装置)に前記の正弦波を供給した時の出力波形図、同図(c)は図5に示した増幅装置に正弦波を供給した時の出力波形図をそれぞれ示している。そして、同図(b)、(c)から容易に理解されるように、真空管を使用した従来のプッシュプル型増幅装置を使用した場合(b)と、必要最小限の真空管を使用した場合(c)とを比較すると略同一の波形が得られており、本発明の増幅装置が忠実に真空管の特性を維持していることが確認できた。
【0029】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明による真空管アンプの出力信号増幅装置によれば、少ない個数の真空管を使用し、あたかも多数の真空管を使用した如くの出力特性を得ることができるので、発熱量が多い、高電圧が必要である、コストが高い、寿命が短い、壊れやすい等の各種の欠点を有する真空管を必要最小限に抑えることができ、多数の真空管を使用したものと同等の出力信号を得ることができるので、ギターアンプやオーディオ用アンプとして従来より根強い人気のある真空管アンプを、比較的簡便且つ低コストにて実現することができるようになる。
【0030】
また、第1のトランジスタと第3のトランジスタとによりカレントミラー回路を形成すれば、第1のトランジスタの温度特性等の固有の特性に追従して、第3のトランジスタが動作するので、第1の回路に流れる電流を極めて忠実に再現した電流を第2の回路に発生させることができるようになり、真空管の音色の再現性を向上させることができる。更に、プッシュプル型の増幅装置にも適用することができ、通常4〜6本の真空管を使用して構成されるプッシュプル型の真空管増幅装置を必要最小限である2本の真空管にて構成することができる。
【0031】
加えて、第2の抵抗を可変抵抗とし、この可変抵抗を操作して出力音量を調整すれば、真空管に流れる電流値を略一定に保持したまま音量調整が可能となるので、真空管の有する独特の音色を維持したまま音量調整が可能となり、その利用価値は極めて高い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態に係る真空管アンプの出力信号増幅装置の構成を示す回路図である。
【図2】本発明の第2の実施形態に係る真空管アンプの出力信号増幅装置の構成を示す回路図である。
【図3】図2に示した第3のトランジスタの代わりにダイオードを接続した例を示す回路図である。
【図4】(a)は入力波形となる正弦波の波形図、(b)は半導体デバイスを使用したアンプに正弦波を入力した際の出力信号を示す波形図、(c)は従来における真空管アンプに正弦波を入力した際の出力信号を示す波形図、(d)は図2に示す回路に正弦波を入力した際の出力信号を示す波形図をそれぞれ示している。
【図5】本発明の第3の実施形態に係る真空管アンプの出力信号増幅装置(プッシュプル型)の構成を示す回路図である。
【図6】(a)は入力波形となる正弦波の波形図、(b)は真空管を4本使用してプッシュプル増幅装置を構成した際の出力波形図、(c)は図5に示したプッシュプル増幅装置を使用して得られる出力波形図である。
【符号の説明】
R1,R11,R21,R25 第1の抵抗
R2,R12,R22,R26 第2の抵抗
R3,R23,R24,R27 抵抗
Q1,Q11,Q21,Q24 第1のトランジスタ
Q2,Q12,Q22,Q25 第2のトランジスタ
Q13,23,Q26 第3のトランジスタ
V1,V11,V12 真空管
TR 出力トランス
D1 ダイオード
SP スピーカ
PI フェイズインバータ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to amplifiers for electric and electronic musical instruments and audios, and in particular, installed on the rear side of a vacuum tube amplifier, amplifies or attenuates an output signal while maintaining the characteristics of the vacuum tube amplifier, and outputs a large output. The present invention relates to an output signal conversion apparatus capable of converting from a small output to a small output.
[0002]
[Prior art]
In recent years, with the advance of semiconductor technology, amplifiers used for electronic musical instruments and audio have been changed to vacuum tubes that have been mainly used conventionally, and those using semiconductor devices such as transistors have been used. However, amplifiers using vacuum tubes are still popular because of their unique output characteristics, and although few, tube amplifiers are manufactured and sold.
[0003]
However, as is well known, a vacuum tube has a short life and low reliability compared to a semiconductor device, and the components are heavy and large, so that the storage property is poor, the heat generation amount is large, the high voltage is required, the cost is high, and it is fragile. Therefore, even if there is a desire to use a vacuum tube amplifier, it is almost impossible to actually use it. Therefore, in order to solve such a problem, a number of devices that reproduce the output characteristics of a vacuum tube amplifier in a pseudo manner using a semiconductor device have been devised and used in practice. However, the sound of the vacuum tube amplifier is made by the bidirectional relationship that the magnetic saturation of the output transformer and the back electromotive force generated by the speaker affect the operation of the output tube located in the preceding stage. There are limits to imitating complex circuits using semiconductor devices. Therefore, in practice, it has been impossible to reproduce an amplifier having substantially the same characteristics as the output characteristics of a vacuum tube amplifier with a semiconductor device.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, many devices have been devised in the past to obtain output characteristics as if using a vacuum tube using a semiconductor device. However, magnetic saturation of the output transformer and back electromotive force of the speaker are generated. There is no one that obtains the output characteristics including the above characteristics, and there is no one that can faithfully reproduce the characteristics of the vacuum tube amplifier.
[0005]
The present invention has been made to solve such conventional problems, and the object of the present invention is to maintain the characteristics including the characteristics of the transformer and the speaker obtained by the vacuum tube amplifier while maintaining the characteristics. An object of the present invention is to provide an output signal amplifying apparatus capable of amplifying an output signal using a minimum necessary vacuum tube by amplifying the output signal using a semiconductor device.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 of the present application is an output signal amplifying apparatus configured using a semiconductor device and amplifying an output signal of a vacuum tube amplifier while maintaining the characteristics of the output signal. Te, is disposed between the output end of one of the input terminals and the vacuum tube output transformer connected to the load side, a first circuit is constituted by the series connection of the first resistor and the first transistor, A second circuit disposed between one input terminal of the output transformer and the ground, and configured by a series connection of a second resistor, a second transistor, and a third transistor; A base terminal of the first transistor is disposed between the second resistor and the second transistor, and is connected to a base terminal of the third transistor to form a current mirror circuit. Over scan terminals are connected, wherein the Rukoto between the output terminal of the first transistor and a vacuum tube.
[0008]
The invention according to claim 2 is an output signal amplifying device configured using a semiconductor device and amplifying the output signal of the vacuum tube amplifier while maintaining the characteristics of the output signal. The first amplifier circuit is a push-pull type composed of a second amplifier circuit configured in a mirror image type, and the first amplifier circuit and the second amplifier circuit are respectively connected to the load side. A first circuit disposed between an input terminal of the output transformer and an output end of the vacuum tube and configured by series connection of a first resistor and a first transistor; and an input terminal of the output transformer; A second circuit disposed between the first resistor and the second resistor, and a second circuit configured by connecting the second transistor and the third transistor in series. The base terminal of the first transistor is The second resistor and the second transistor Disposed between, so as to form a current mirror circuit is connected to the base terminal of the third transistor, the base terminal of the second transistor is connected between the output terminal of the first transistor and a vacuum tube The cathodes of the vacuum tubes of the first amplifier circuit and the second amplifier circuit are connected to each other, and this connection point is connected to the ground through a resistor.
[0009]
According to a third aspect of the invention, the pre-Symbol second resistor is a variable resistor, and adjusts the output level by operating the variable resistor.
[0010]
According to the first aspect of the present invention configured as described above, when the current amplified in the vacuum tube flows to the first circuit, a current proportional to the amplified current flows to the second circuit. Therefore, a current as if amplified by a plurality of vacuum tubes flows through the output transformer. This makes it possible to obtain output characteristics that are almost equivalent to the case where a large number of vacuum tubes are used with a small number of vacuum tubes, such as a short life, a large amount of heat generation, poor storage, and fragile. By using only a necessary minimum number of vacuum tubes, a tone similar to that of a vacuum tube amplifier can be obtained. In the invention according to claim 2, the same operation as described above can be obtained for the push-pull type amplifier using a vacuum tube. In addition, if a current mirror circuit is formed by the first transistor and the third transistor, the third transistor operates following the characteristic such as the temperature characteristic of the first transistor. It becomes possible to cause the second circuit to generate a current that reproduces the current flowing through the circuit very faithfully, thereby improving the reproducibility of the timbre of the vacuum tube.
[0012]
In the third aspect of the present invention, when the second resistor is a variable resistor and the resistance value is appropriately changed, the ratio of the current flowing through the first circuit to the current flowing through the second circuit is arbitrarily changed. Therefore, the output volume can be adjusted. At this time, since the current flowing through the first circuit, that is, the output current of the vacuum tube is kept substantially constant, the volume can be adjusted while maintaining the tone of the vacuum tube.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of an embodiment of an output signal amplifying apparatus for a vacuum tube amplifier to which the present invention is applied. The output signal of a single vacuum tube V1 is amplified, as if a plurality of vacuum tubes are used. The output characteristics as described above are obtained.
[0014]
As shown in the figure, this amplifying device is installed between the plate terminal of the vacuum tube V1 and one input terminal TRa of the output transformer TR, and is connected in series with the first resistor R1 and the first transistor Q1. And a second circuit configured by connecting the second resistor R2 and the second transistor Q2 in series.
[0015]
That is, the connection to the terminal TRa is branched into two systems, and one of these systems (first circuit) is connected to the emitter of the first transistor Q1 via the first resistor R1, and this transistor Q1. Are connected to the plate terminal of the vacuum tube V1. The other system (second circuit) is connected to the emitter of the second transistor Q2 via the second resistor R2, and the collector of the transistor Q2 is connected to the ground. Further, the base of the first transistor Q1 is connected to the connection point between the second resistor R2 and the second transistor Q2, and the base of the second transistor Q2 is connected to the plate terminal of the vacuum tube V1. The input signal is supplied to the grid terminal of the vacuum tube V1, and the output signal of the output signal amplifying device is output to the transformer TR.
[0016]
Next, the operation of the present embodiment configured as described above will be described. Here, the current flowing to the input side of the transformer TR is IOUT, the current flowing to the first circuit (a series connection circuit of the resistor R1 and the transistor Q1) is IIN, and between the plate terminal of the vacuum tube V1 and the input terminal TRa of the transformer TR. the voltage V 0, ZOUT the impedance when viewing the load side from the transformer TR, ZIN the impedance when viewing the load side from the vacuum tube V1, the voltage generated by the plate terminal of the vacuum tube V1 and VIN.
[0017]
Then, the following equations (1) to (3) are established.
IOUT = VIN / (ZOUT + R1 // R2) (1)
Here, R1 // R2 represents a parallel combined resistance of the resistor R1 and the resistor R2.
V 0 = R1 // R2 * IOUT (2)
IIN = V 0 / R1 (3)
From equations (2) and (3), equation (4) is obtained.
IIN = {(R1 // R2) / R1} * IOUT (4)
[0018]
Further, since IIN = VIN / ZIN, if this is substituted into the equation (4) and further the equation (1) is substituted into (4), the following equation (5) is obtained.
VIN / ZIN = {(R1 // R2) / R1} * VIN / {ZOUT + (R1 // R2)} (5)
When the equation (5) is modified and R1 // R2 is expanded, the following equation (6) can be obtained.
ZIN = {(R1 + R2) / R2} * [ZOUT + {(R1 * R2) / (R1 + R2)}] (6)
In the equation (6), when R1 << ZOUT and R2 << ZOUT, the equation (7) is obtained.
ZIN≈ {(R1 + R2) / R2} * ZOUT (7)
From the equation (7), it can be understood that ZIN and ZOUT are determined by the ratio of the first resistance R1 and the second resistance R. For example, if R1 = R2,
ZOUT = (1/2) ZIN, and the impedance is halved. Therefore, the current output from the transformer TR is doubled, and the output signal of the vacuum tube V1 is amplified to a double current. At this time, since the current flowing through the second circuit (the circuit formed by the second resistor R and the second transistor Q2) is the same as the current flowing through the first circuit, IOUT is twice IIN. The output characteristics of the vacuum tube V1 are maintained, and as a result, an output signal as if using two vacuum tubes can be obtained with one vacuum tube.
[0019]
Further, the current amplification factor can be changed by appropriately changing the ratio between the first resistor R1 and the second resistor R2. For example, if R2 = 2 * R1, IOUT can be three times IIN, and if R2 = (1/2) * R1, IOUT can be 1.5 times IIN.
[0020]
In this way, in the output signal amplifying apparatus in the present embodiment, it is possible to obtain an output signal as if using one vacuum tube V1, as if using one or more vacuum tubes. It is possible to minimize the number of vacuum tubes with various problems such as high voltage, high voltage, high cost, short life, etc. Useful.
[0021]
Further, since the second resistor R2 is a variable resistor and the variable resistor is operated, the magnitude of the current IOUT can be adjusted, whereby the increase or decrease in the output volume can be adjusted appropriately. The volume adjustment is normally performed on the input side (that is, the stage before being input to the vacuum tube V1 in FIG. 1). However, if a method of changing the resistance value of the second resistor R2 is adopted, the vacuum tube V1 is adjusted. Since the volume can be adjusted while keeping the flowing current IIN substantially constant, the volume can be adjusted while maintaining the tone of the vacuum tube.
[0022]
FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration of an output signal amplifying apparatus for a vacuum tube amplifier according to the second embodiment of the present invention. As shown in the figure, the connection line to one input terminal TRa of the output transformer TR is branched into two systems, and one of these branches (first circuit) includes the first resistor R11, the first resistor The other branch (second circuit) is connected to the plate terminal of the vacuum tube V1 through the emitter and collector of the transistor Q11, and the second branch is connected to the second resistor R12 and the emitter and collector of the third transistor Q13. The second transistor Q12 is connected to the ground via the emitter and collector. The bases of the first transistor Q11 and the third transistor Q13 are connected to each other, and this connection point is also connected to the collector of the second transistor Q12 . That is, a current mirror circuit is configured by the first transistor Q11 and the third transistor Q13. The base of the second transistor Q12 is connected to the plate terminal of the vacuum tube V1 via the resistor R3, and the speaker SP is connected to the secondary side of the output transformer TR.
[0023]
According to the second embodiment configured as described above, the characteristics (temperature characteristics, etc.) of the first transistor Q11 are obtained by the current mirror circuit formed by the first transistor Q11 and the third transistor Q13. ) Directly flows in the second circuit, so that a more stable circuit operation can be achieved.
[0024]
If a slight deterioration in stability is allowed, as shown in FIG. 3, it is possible to use a diode D1 instead of the third transistor Q13 shown in FIG. According to such a configuration, an effect that the configuration can be simplified by using a diode instead of a transistor can be exhibited.
[0025]
4A and 4B are explanatory diagrams showing various waveforms. FIG. 4A shows a sine wave as an input signal, and FIG. 4B amplifies the sine wave signal by an amplifier configured using a semiconductor device. (C) is an output waveform diagram when amplified by a conventional vacuum tube amplifier, and (d) is a sinusoidal input waveform amplification using the circuit shown in FIG. The output waveform diagram at the time of doing is shown, respectively. As can be easily understood from FIG. 5B, an amplifier using a semiconductor device has an output waveform that substantially faithfully reproduces an input sine wave, whereas FIG. In the case of an amplifier using a vacuum tube as shown in Fig. 1, a waveform unique to the vacuum tube amplifier is obtained.
In the amplifying device to which the present invention is applied, as shown in FIG. 4D, the output waveform obtained from a conventional vacuum tube amplifier (amplifier composed entirely of vacuum tubes) is substantially the same as that of the vacuum tube. It can be understood that the output characteristics are faithfully reproduced.
[0026]
FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration of an output amplifying apparatus for a vacuum tube amplifier according to a third embodiment of the present invention. As shown in the figure, this output amplifying apparatus uses a push-pull that uses two vacuum tubes V11 and V12. Type amplifier. That is, although detailed description is omitted to avoid duplication, the amplifier circuits using the current mirror shown in FIG. 2 are arranged vertically symmetrically, and the cathode terminals (hot cathodes) of the two vacuum tubes V11 and V12 are connected to each other. This connection point is connected to the ground via a resistor R24.
[0027]
As is well known, the push-pull type power amplifier separates the audio signal obtained from the preamplifier into positive and negative signals by the phase inverter PI, and the positive signal among them is sent to the upper circuit equipped with the vacuum tube V11. The negative signal is amplified by the lower circuit provided with the vacuum tube V12, and these signals are synthesized by the transformer TR and output from the speaker SP. According to such a configuration, it is possible to obtain substantially the same amplification characteristics as a push-pull type vacuum tube amplifier using 4 to 6 vacuum tubes only by using two vacuum tubes V11 and V12.
[0028]
FIG. 6 is a waveform diagram showing output characteristics obtained by using the push-pull amplifier shown in FIG. 5. FIG. 6A shows a sine wave as an input signal, and FIG. ) Is an output waveform diagram when the sine wave is supplied to an amplifying device configured using four vacuum tubes (that is, a conventional push-pull type amplifying device to which the present invention is not applied), and FIG. FIG. 6 shows output waveform diagrams when a sine wave is supplied to the amplifying apparatus shown in FIG. 5. As can be easily understood from FIGS. 7B and 7C, when a conventional push-pull type amplifying apparatus using a vacuum tube is used (b) and when a necessary minimum vacuum tube is used ( Comparing c), substantially the same waveform was obtained, and it was confirmed that the amplification device of the present invention faithfully maintained the characteristics of the vacuum tube.
[0029]
【The invention's effect】
As described above, according to the output signal amplifying apparatus for a vacuum tube amplifier according to the present invention, since a small number of vacuum tubes are used and the output characteristics as if a large number of vacuum tubes are used can be obtained, a large amount of heat is generated. High voltage is required, high cost, short life, fragile vacuum tubes with various disadvantages can be minimized, and output signals equivalent to those using many vacuum tubes can be obtained Therefore, it is possible to realize a vacuum tube amplifier which has been popular as a guitar amplifier and an audio amplifier and is relatively simple and low cost.
[0030]
In addition, if a current mirror circuit is formed by the first transistor and the third transistor, the third transistor operates following the characteristic such as the temperature characteristic of the first transistor. It becomes possible to cause the second circuit to generate a current that reproduces the current flowing through the circuit very faithfully, thereby improving the reproducibility of the timbre of the vacuum tube. Further, it can be applied to a push-pull type amplifying device, and is normally composed of 4 to 6 vacuum tubes, and a push-pull type vacuum tube amplifying device is composed of two vacuum tubes which are the minimum necessary. can do.
[0031]
In addition, if the second resistor is a variable resistor and the output volume is adjusted by operating this variable resistor, the volume can be adjusted while maintaining the current value flowing through the vacuum tube substantially constant. The volume can be adjusted while maintaining the timbre, and its utility value is extremely high.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of an output signal amplifying device of a vacuum tube amplifier according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration of an output signal amplifying device of a vacuum tube amplifier according to a second embodiment of the present invention.
3 is a circuit diagram showing an example in which a diode is connected instead of the third transistor shown in FIG. 2;
4A is a waveform diagram of a sine wave serving as an input waveform, FIG. 4B is a waveform diagram illustrating an output signal when a sine wave is input to an amplifier using a semiconductor device, and FIG. 4C is a conventional vacuum tube; FIG. 4D is a waveform diagram showing an output signal when a sine wave is inputted to the amplifier, and FIG. 4D is a waveform diagram showing an output signal when the sine wave is inputted to the circuit shown in FIG.
FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration of an output signal amplifying device (push-pull type) of a vacuum tube amplifier according to a third embodiment of the present invention.
6A is a waveform diagram of a sine wave as an input waveform, FIG. 6B is an output waveform diagram when a push-pull amplifier is configured using four vacuum tubes, and FIG. FIG. 6 is an output waveform diagram obtained using the push-pull amplifier.
[Explanation of symbols]
R1, R11, R21, R25 First resistor R2, R12, R22, R26 Second resistor R3, R23, R24, R27 Resistor Q1, Q11, Q21, Q24 First transistor Q2, Q12, Q22, Q25 Second Transistors Q13, 23, Q26 Third transistors V1, V11, V12 Vacuum tube TR Output transformer D1 Diode SP Speaker PI Phase inverter

Claims (3)

半導体デバイスを使用して構成され、真空管アンプの出力信号を、該出力信号の特性を維持したまま増幅する出力信号増幅装置であって、
負荷側に接続される出力トランスの一入力端子と真空管の出力端との間に配置され、第1の抵抗と第1のトランジスタとの直列接続にて構成される第1の回路と、
前記出力トランスの一入力端子とグランドとの間に配置され、第2の抵抗と第2のトランジスタと第3のトランジスタとの直列接続にて構成される第2の回路と、を有し、
前記第1のトランジスタのベース端子は前記第2の抵抗と第2のトランジスタとの間に配置された、第3のトランジスタのベース端子に接続されカレントミラー回路を形成すると共に、前記第2のトランジスタのベース端子は前記第1のトランジスタと真空管の出力端との間に接続されることを特徴とする真空管アンプの出力信号増幅装置。
An output signal amplifying apparatus configured using a semiconductor device and amplifying an output signal of a vacuum tube amplifier while maintaining the characteristics of the output signal,
Is disposed between the output end of one of the input terminals and the vacuum tube output transformer connected to the load side, a first circuit is constituted by the series connection of the first resistor and the first transistor,
A second circuit disposed between one input terminal of the output transformer and the ground, and configured by connecting a second resistor, a second transistor, and a third transistor in series;
The base terminal of the first transistor is disposed between the second resistor and the second transistor, is connected to the base terminal of the third transistor to form a current mirror circuit, and the second transistor connected to an output signal amplifier tube amp, wherein Rukoto between the base terminal and the output terminal of the first transistor and the vacuum tube.
半導体デバイスを使用して構成され、真空管アンプの出力信号を、該出力信号の特性を維持したまま増幅する出力信号増幅装置であって、
第1の増幅回路と、該第1の増幅回路とは鏡像型に構成された第2の増幅回路とからなるプッシュプル型とされ、前記第1の増幅回路及び第2の増幅回路はそれぞれ、
負荷側に接続される出力トランスの一入力端子と真空管の出力端との間に配置され、第1の抵抗と第1のトランジスタとの直列接続にて構成される第1の回路と、
前記出力トランスの一入力端子とグランドとの間に配置され、第2の抵抗と第2のトランジスタと第3のトランジスタとの直列接続にて構成される第2の回路と、を有し、
前記第1のトランジスタのベース端子は前記第2の抵抗と第2のトランジスタとの間に配置された、第3のトランジスタのベース端子に接続されカレントミラー回路を形成すると共に、前記第2のトランジスタのベース端子は前記第1のトランジスタと真空管の出力端との間に接続され
前記第1の増幅回路、第2の増幅回路の各真空管のカソードどうしが接続され、且つ、この接続点は抵抗を介してグランドに接続されたことを特徴とする真空管アンプの出力信号増幅装置。
An output signal amplifying apparatus configured using a semiconductor device and amplifying an output signal of a vacuum tube amplifier while maintaining the characteristics of the output signal,
The first amplifier circuit and the first amplifier circuit are a push-pull type composed of a second amplifier circuit configured in a mirror image type, and the first amplifier circuit and the second amplifier circuit are respectively
A first circuit that is arranged between one input terminal of an output transformer connected to the load side and an output end of the vacuum tube, and is configured by a series connection of a first resistor and a first transistor;
A second circuit disposed between one input terminal of the output transformer and the ground, and configured by connecting a second resistor, a second transistor, and a third transistor in series;
The base terminal of the first transistor is disposed between the second resistor and the second transistor, is connected to the base terminal of the third transistor to form a current mirror circuit, and the second transistor A base terminal of the first transistor is connected between the first transistor and an output terminal of the vacuum tube ;
An output signal amplifying apparatus for a vacuum tube amplifier, wherein the cathodes of the vacuum tubes of the first amplifier circuit and the second amplifier circuit are connected to each other, and the connection point is connected to the ground through a resistor .
前記第2の抵抗は可変抵抗であり、該可変抵抗を操作することにより出力レベルを調整することを特徴とする請求項1または請求項2のいずれかに記載の真空管アンプの出力信号増幅装置。 3. The output signal amplifying device for a vacuum tube amplifier according to claim 1, wherein the second resistor is a variable resistor, and an output level is adjusted by operating the variable resistor .
JP19903898A 1997-12-04 1998-07-14 Output signal amplifier for vacuum tube amplifier Expired - Fee Related JP3662116B2 (en)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19903898A JP3662116B2 (en) 1998-07-14 1998-07-14 Output signal amplifier for vacuum tube amplifier
US09/200,102 US6175271B1 (en) 1997-12-04 1998-11-24 Output signal converter for tube amplifiers
EP98309973A EP0923194B1 (en) 1997-12-04 1998-12-04 Output signal converter for tube amplifiers
DE69838349T DE69838349T2 (en) 1997-12-04 1998-12-04 Signal converter for tube amplifiers
EP06019450A EP1732212B1 (en) 1997-12-04 1998-12-04 Output signal converter for tube amplifiers
DE69834617T DE69834617T2 (en) 1997-12-04 1998-12-04 Signal converter for tube amplifiers
EP03019830A EP1372260B1 (en) 1997-12-04 1998-12-04 Output signal converter for tube amplifiers
US09/695,940 US6229387B1 (en) 1997-12-04 2000-10-25 Output signal converter for ampliciation or attenuation of tube amplifier output while maintaining output properties

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19903898A JP3662116B2 (en) 1998-07-14 1998-07-14 Output signal amplifier for vacuum tube amplifier

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000031754A JP2000031754A (en) 2000-01-28
JP3662116B2 true JP3662116B2 (en) 2005-06-22

Family

ID=16401095

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP19903898A Expired - Fee Related JP3662116B2 (en) 1997-12-04 1998-07-14 Output signal amplifier for vacuum tube amplifier

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3662116B2 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6175271B1 (en) 1997-12-04 2001-01-16 Korg Inc. Output signal converter for tube amplifiers
JP4208124B2 (en) 2003-04-03 2009-01-14 株式会社コルグ Vacuum tube circuit
WO2008062748A1 (en) * 2006-11-20 2008-05-29 Panasonic Corporation Signal processing device and signal processing method
JP2013017107A (en) * 2011-07-06 2013-01-24 Korg Inc Vacuum tube amplifier with power amplifier
KR101665586B1 (en) * 2015-08-28 2016-10-12 주식회사 실바톤어쿠스틱스 Amplifier circuit using vacuum tube

Also Published As

Publication number Publication date
JP2000031754A (en) 2000-01-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4593251A (en) Power amplifier capable of simultaneous operation in two classes
JP2891326B2 (en) Multi-stage solid-state amplifier that reproduces electron tube distortion
JPH0430038B2 (en)
US6350943B1 (en) Electric instrument amplifier
JP2614988B2 (en) Solid state vacuum tube compression circuit
JPS59107699A (en) Stereo reproducing device
JP3662116B2 (en) Output signal amplifier for vacuum tube amplifier
JP5049292B2 (en) Signal processing apparatus and signal processing method
JPH05127672A (en) Harmonic overtone imparting circuit
US6175271B1 (en) Output signal converter for tube amplifiers
US10593314B2 (en) Inductive distortion system and method
US4864245A (en) Modification unit for an amplifier
US4532476A (en) Power amplifier capable of simultaneous operation in two classes
US7053714B1 (en) Methods and apparatus for switching between class A and A/B operation in a power amplifier
JP3539856B2 (en) Output signal converter for vacuum tube amplifier
JP2564787Y2 (en) Power amplifier
US5450034A (en) Reflected plate amplifier
JPH06186992A (en) Echo adding circuit and acoustic device using the same
US3519724A (en) Amplitude control circuit for electrical instruments
CA1180775A (en) Power amplifier capable of simultaneous operation in two classes
JPH0876753A (en) Distortion addition device
Kokkomäki Guitar loudspeaker impedance replication using an active reactive load
JPH067680Y2 (en) Acoustic signal controller
JP2002532931A (en) amplifier
KR950000433B1 (en) Main amp for multi-output of sound system

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20040203

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040218

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040412

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20050309

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20050322

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090401

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100401

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110401

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120401

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130401

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130401

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140401

Year of fee payment: 9

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees