LP용 Phono Amp 설계 - CR 감쇠형

조회 수: 6727, 2015-06-24 08:27:31(2013-07-30)

 

회로 설명    

3극관 2단 증폭회로 중간에 RIAA특성을 만드러주는 CR Filter 가 들어 있습니다.

입력 47 K ohm 저항은 Magnetic Cartridge 의 표준 Load 로 Cartridge 에 따라서는 다른 값을 추천 하기도 합니다. Grid 에 연결 됀 1 K ohm 저항은  Gm이 비교적 큰 6922 의 발진 방지용입니다,

 

Coupling Capacitor 에 1uF 를 사용 한것은 낮은 주파수를 조금이라도 쉽게 통과 시키려는 설계자의 의도로 보입니다. 보통  많이쓰는  0.47uF  를 사용해도 실제 듣는 차이는 없슬 겁니다. 설계자의 동작점 선택을 보면 진공관을 잘 아는 사람의 설계로 RIAA Filter 편차도 충분히 고려 했다고 생각됍니다.

 

동작점은 Vb ( Plate 전원 전압), RL (Load resistance), Grid Bias 로 정해집니다. 낮은 Bias 전압으로 보통 High mu 관에 비해서 10 배의 Plate전류를 흘리고  Cathode Bias Resistor를 Bypass 안 해서 NFB 도 걸어주어 Linearity 를 개선 하고 있습니다. 일반적으로 높은 전류 낮은 전압 동작은 Linearity 가 좋고 원체 6922 는 Linearity 가 우수합니다. 

2단 증폭에서 발생하는 Distortion 은  여기서는  동작 범위가 매우 좁아서  그 Distortion 은 미소 할뿐 아니라 그 성분은  2nd Harmonics 로 2단 의 증폭단을 통과 하면서 위상 반전으로 2nd Harmonics 가 상당량 상쇠 됍니다.

 

다음은 6922를  완전히 다른 특성의 5GH8의 5극관을 3극관으로 만드러 대체 시도 해 보겠습니다    

 

 

 많은 5GH8 특성을 측정해서 보니 Sylvania 제 5GH8 의 5극관을 3극관으로 한 것이 제일 동작이 안정돼고 같은 관 안에 들어있는 3극관 보다 특성이 좋았습니다.  초단관에 사용 합니다. 둘째단은 정상 3극관을 씁니다.

6922 의 Plate V/I 특성 표와 5GH8 (5->3) 을 같은 Scale 로 그린 것이 위의 표 입니다. 5GH8 (5->3)는 6개의 평균 입니다. "A, B" 는 6922의 동작점으로 동작 범위는 초단관 "A"는  한개의점 정도이고 둘째단 "B"는 청색 눈금 2개 정도입니다. linearity 가 좋은관으로  거기에다 고전류 저전압 동작이라서 이들 두점은 위치가 달라도 그 특성이 같다고 봅니다.

 

5GH8은  내부저항이 높아서 조금이라도 큰 이득으로 특성이 좋은 데서 동작 시키기 위해서 부하 저항과  B+  전압을 크게 잡았습니다.  B+는 300V ,  부하 저항은 50 K ohm 입니다.  Bias 역시 낮은 내부저항을 이용 하기위해서 Cathode 저항을 제거한 동작 점이 "C"입니다.

"D"는 Original 6922 회로에서 초단관 동작 (A: bias 0.56V) 을 재생 하기 위해서 100 ohm 의 저항으로 0.5V 의 Bias겸 NFB 전압을 마련 했습니다.

C, D 의 선택은 소리를 들어봐서 차이를 못 느끼면 Original 회로 대로  'D" 를 택하기로 합니다. 

 

Cathode 저항 0 -100 0hm 면 다 좋습니다.  Original  62 ohm 그냥두고 부하저항을 56 Kohm 로  올리고 B+ 도 310V 로 올렸습니다. 5GH8 이 만족하게 동작해 줄지 모르겠습니다.

 

RIAA Module 을 사용하고 회로를 간소화 했습니다.

Cathode를  Ground 해서 s/n 도 개선 돼고 Cathode 가 공통으로 연결됀 복합관도 사용할수 있습니다.

최근 Battery 는 Shelf life 10년을 보장 하고 있습니다.

56K 가 낮아지면 증폭율이 내려갑니다.
1) 좀낮게 , 좀 높게 두가지로 Test 해보십시요.

2) 1uF 도  좀 낮은 값 0.47uF 로 대체 해서 Test 해 보십시요

3) 초단의 Cathode 저항 62R 제거해보십시요.

RSY:

고쳐서 좀더 좋아졌습니다  5극관 의 Plate 전압이 좀 낮은것 같습니다.

3극관의 케소우드 제거하니까 동작점이 + 쪽으로 이동 플레이트 전압이 더 낮아져서 플레이트에 저항 20K옴 으로 바꾸니 91V의 전압이나옵니다 그리고 5극에도 케소드저항 40으로낮추고 플레이트 33K옴 으로 하니 플레이트에 54V 전압 걸립니다 그래도 낮은전압이 아닙니까??  RIAA 특성은 만족입고 음향은 좋습니다

KDK:

3극관의 좋은 동작점은 낮은 전압 높은 전류 입니다.
Linearity 가 나뿐 진공관은 plate 전압을 높혀야 합니다. 

RSY님은 Plate 전압을 높일려고 --- 거꾸로 가고 있습니다.

실험삼아 5극관 Cathode 저항을 아에 제거해 보십시요 Plate 전압이 더 내려 갑니다.
3극관 Plate 도 20K 를 33K 로 해서 Plate 전압을 내려 보십시요

RSY:

시간을내어 5GH8 포노 앰프 PCB를 구상해봤습니다 4KE8 에도 적용가능할겄같습니다

KDK:

소리가 좋다고 하니 더 할말은 없습니다

그러나 2개의 진공관이 High Gm  도 아니면서  상당히 높은전류 에서 동작하고 있습니다.

Vp 를 B+ 회로에 있는 1K ohm 를 증가해서 240V 정도로 내려 보십시요

Small signal Amp 에서 3W 라는 큰 Power Resistor를 사용한다는것이 잘못 됐다고는 할수없지만 제 상식을 벗어 납니다.

 

Amp gain 이 높다고 좋은 것은 아닙니다. 가용 최고 출력 (사용자에 따라서 다르지만 저는THD 5%) 에서 Volume 이 4-5 시 가 제대로 만드러진 것입니다. 9-10 시면 과잉 증폭으로 잡음만 키워서 s/n 비가 나빠집니다. 

출력 2V pp 는 rms 로는 약 0.7V 입니다. 적어도 1V출력 (3V PP) 는 나와야 합니다. 새로운 증폭단을 추가 한다면 
필요한 증폭도가 2-3 배 정도 여서 mu 가 큰 진공관보다는 mu 는 10 이면 충분하고 rp 가 낮은 진공관 을 찾아 보십시요.

이런 진공관들이 Linearity 가 좋습니다.

규격표로  자기가 요구하는 특성의 진공관을 찾는 습관이 필요 합니다.

Phono 단 설계는 s/n 비, RIAA equalization, distortion, gain 들을 종합적으로 생각해서 설계 합니다. 

자기 마음에드는 회로를 찾아서 자기 용도에 적합하게 고처서 사용합니다.

 

RIAA Equalizer 를 포함한 새로운 설계는 쉬운것이 아닙니다.  많은 설계가 나와 있습니다.

특히 High Gm 관을 사용한 회로가 최고 라고 알려저 있습니다.

Internet 에서 WE473A 를 사용한 회로도 있슬겁니다. 

이런 회로는 진공관이 너무 비싸서 만든다기 보다는 회로 라도 참고 하십시요.

Main Amp에서 별로 문제가 않돼는 s/n 비가 여기서는 많은 신경을 써야 합니다.

고전압 저전류 동작점 은 좋은 선택은 아닙니다.

특히 작은신호를 취급할때는 저 Resistance/Impedance 동작이 s/n 비 향상에 유리 합니다.

2014.03.13 08:10

Cathode 전압 값 다시 재보십시요 너무 높습니다.

소신호의 중폭으로  2개의 중폭관  plate 저항을 같은 33 K 로 해도 좋겠습니다. (저항종류 감소 저 전압동작)