A1 - 808 Amp - 제 3 부-- 52781

조회 수: 2041, 2014-07-13 07:55:34(2013-12-12)

 

몇년전에 만들때도 느꼈지만 대형 출력관을 꼭 Driver 관으로 사용해야 하나 -- 에 의문이 갔습니다.

그 당시는 충실하게 6L6 을 3극관으로 연결 해서 만드렀습니다. 

9.5W 의 전력이 Driver 관에서 소비 돼고 있습니다.

 

Shishido 씨 해설로는 여러 진공관을 교체하면서  Test 한결과 12AT7-6L6(3극) 이 제일 좋은 소리를 내주었다고 했습니다. 

IST 의 1: 0.8  도 6L6 (3극) rp 를 800 ohm로 추정해서 정해젔다고  설명하고 있습니다.

 

6L6 의 3극관 결선시의 rp 값은  진공관 규격표에 1.7 K ohm 로 나와 있습니다.  증폭율 mu 도 8 입니다.

저의 6L6 WXT Sovtek 실측치는 동작점서 1.54 K ohm 였습니다.

 

하여튼 검토를 해보기로 해서 "808 Amp - 제 3 부" 를 만드렀습니다.

 

Shishido 808 amp 에 사용한 6L6 (triode) 의 동작 상태를 이해 해야 겠습니다.

3극결선 6L6 의 특성표를 회로도에 나와있는 정보와 저의 6L6WXT (3극) 특성하고 비교해서 만드렀습니다.

 

단파/초단파 송신기 출력관 용으로 만든 것을  Audio 출력관으로 사용하고 있어서 DC동작 (정특성) 에서 이미 808 grid 가 +39V 로 Ig=30ma 의 전류가 흘르고 있는 극히 예외의 동작상태 입니다.   

 

808 동 특성에서는 Audio 출력 3W 까지는 Ig = 30ma  3W서부터 Ig 가 증가해서 최고출력 15W 에서는 35ma 가 됍니다. 

 

grid  negative 가 정상인  Audio 관에서 A2 동작은 신호자체가 커저서 grid 전압 positive 영역으로 침입해서 Grid 에 전류를 강제로 흘립니다. 이때 높은 Grid 입력전압에서 전류를 흘리려면  상당한 Signal 자체 전력이 필요 합니다. 

같은 맥락으로 여기서도 5ma 의 전류증가분은  Drive 관의 Signal 이 담당하게 됍니다.

 

이상은 일반적인 동작 배경 설명입니다

 

6L6  측에서 보는 Plate load 는 IST의 2차에 아무런  Load 가 없어서 open 상태입니다.

Grid input capacitance 와 기타 stray capacitance 를 무시한다면 Load 가 없는 즉 무한대  Load 로 볼수 있습니다. 

 

V/I 특성표로 돌아갑니다.

보통 출력관 설계 시에  Plate load 선을 정하게 됍니다. 이해하기 쉽도록 동작점하고 공급 B 전압 370V 를 연결하는 3.17 K ohm Plate Load 를 그려서 따저보기로 합니다.  IST 2차에 2K ohm Load 를 걸어준 상태와 동일합니다.

 

808 grid 최대 peak to peak 입력전압을 Bias 전압의 2배로 잡으면 39v x 2 = 78 v (grid 가 "0v" 때 를 한계로 잡고) , 0.8의 IST 권선비로 1차에 필요한 전압은  pp로 78/0.8 = 97.5 v 가 됍니다   .

 

Plate 에 출력돼는 신호 전압은  V/I 표에서  동작 점 Vg 에서 +/- 10v swing 시 92v,    +/- 11v swing 에서는 약 105v 가 얻어 집니다.

 

+/- 10v swing 에서 의 공급 전력은   0.32 W  (Green 삼각형으로),   +/- 11v Swing 에서도 0.5W 를 넘지 못합니다.

동작점 OP 를 중심으로 Load 선을 수평으로 눞혀가면 green 출력 삼각형은 점점 작아저서 수평이 돼면 무한대 Load 로 면적이 "0" 가 됍니다.  이때 이득이 최대가 돼서 100v 의 출력전압은 grid 전압 Swing +/- 7v 정도로 가능해 집니다.

 

출력이 커짐에 따라 Ig 의증가는 808 Input Impedance 의 감쇠로 볼수있습니다.  실제로는 부하가 무한대는 아닌 것입니다. 

IST 2차에 2K ohm Load 보다는 훨씬 높은값 이겠지만 (0.32W 미만)  40v 에서 5ma 를 전력으로 환산하면 200mW입니다.

 

Driver 관이 실제로 808 Grid 에 공급하는 Signal 의 전력은 많아야 1W 로 판단 됍니다. 

사실 확인이 필요 합니다. 

 

 

위에서 검토한 내용이으로 봐서  6L6 (triode)을 사용할 이유가 없습니다.  

6LQ8 로도 충분히 808 을 Drive 할 것 같습니다.

 

왼쪽 경사가 rp 이고 수평으로 재는 폭이 증폭도 mu 입니다. 오른쪽곡선은 Vg = -20v 선입니다.

모두 Plate 전류 31ma 에서의 동작으로. Orange 색 6L6 와의비교 입니다.

1) 6LR8 - rp 가 낮고 mu 는 비슷합니다. 여기서 특성이 제일 좋습니다

2) 6FD7 - rp 가낮고 mu 도 낮지난  6LR8 보다 소형이고 12AT7 하고 같은 Socket 입니다.

3) 6EZ5 - 6L6 와 거의 같은 특성으로 mu  가 6L6 보다 높습니다.

 

복합관을 사용한다면  12AT7 - 6LR8 ( x2)  또는   12AT7- 6FD7 (x2)  로 전단을 만들수 있습니다.

 

참고로 이들의  Plate V/I 특성 올립니다.

 

 

 

 

아래 6DF7 (10W section) 특성에서 808  grid drive 를 생각해 봅니다.

동작점을 Vg = -8v  Ip = 25ma  Vp = 73v  로 택합니다.

 808 에 30- 35ma 의 grid 전류 를 IST 1차로 환산하면 25ma 가 됍니다.

(회로도에는 38ma --- 직류로 인한 자화상쇠 전류는 25ma)

동작점에서  grid 전압 swing 이 +/- 8v 면 출력 전압 100v pp 를 얻을수 있습니다. 

 

12AT7 초단관 Plate 전압이 72v 입니다. 따라서 6FD7  Cathode 전압은 80v  로 여기에 저항은 80v/25ma =3.2 K ohm

Vp 는 cathode  기준으로 73v 가 됍니다. 여기에 필요한  B전압은 80 +73 = 153v. 전류는 25ma.

초단 SRPP 의 소요 B 전압은 72+ 112 = 184v  전류는 1ma  

이 두 전압을 370v 에서 공급하면 상당한 전력 손실이 생깁니다.

 

옛날방식 은  Power 저항으로 전압강하 해서 해결합니다.  Shishido 씨 방식은  저항을 안쓰고 370v 를 IST 통해서 6L6

plate 에 공급해서 Pd를 증가 시키는 방식입니다  -- Pd 가 커지니까 진공관도 큰 것을 쓰고 있습니다.

제 마음에 안드는 - 저의 생각하고는 반대의 무식한 해결책입니다.

 

진공관 특성을 옛날에는 생각도 못한 High Tech Curve tracer 로 남이 쉽게 못하는 정밀 설계를 하면서

전원부는 옛날식 ? 

 

 

참고로 올립니다.

 

권선비 1: 0.8

437A와 같이 좋은 관도 있지만
http://www.jj-electronic.sk/pdf/ECC99.pdf 이런 관이 있는데요. 300B드라이브단으로 사용하는 회로를 봤습니다.
http://blog.silvercore.de/wp-content/uploads/2011/11/ECC99-Driver.gif 에서 20mA 를 흘리고 있습니다.
스펙상 최대 60mA 이므로 좀더 전류를 흘릴 수도 있을 것같습니다.

http://www.tubecad.com/2011/01/blog0198.htm 에서 중간정도 글을 찾아 보면 헤드폰앰프로 쓰긴 했는데요

I would use the ECC99 from JJ, as it is an amazing little tube. From the plate curves, we see that with a cathode-to-plate voltage of 110V and -2V on its grid, the ECC99 draws 20mA, which implies a cathode resistor of 100 ohms. Now, 20mA against 300 ohms equals 6Vpk of voltage swing. Plenty loud. My only concern is the 200-ohm output impedance might prove too high, although I am sure that many would enjoy the fatter, more tube-like sound that the relatively high output impedance (Zo) would impart. 

이런 말들도 있고요.
최근에 생산된 관이니까 구하기도 어렵진 않겠습니다.
http://www.ebay.com/sch/i.html?_trksid=p2050601.m570.l1313.TR2.TRC1.A0.XECC99&_nkw=ECC99&_sacat=0&_from=R40
http://www.audiozang.com/shop/step1.php?number=686

그러고 보면 6LQ8도 출력관은 아니지만 20mA 정도 흘리는 관이네요.
이정도면 3극 출력관을 구동할 수 있는지 모르겠습니다.

제가 적절한 댓글을 달았는지 모르겠습니다.

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권선비 1: 0.8
6FD7, 6DR7 모두 rp 가 1K ohm 미만의 관들입니다. 25ma 에서 100v 의동작점을 잡으면 2.5W, 30ma - 100v 면 3W 로
이정도면 6L6 보다 작은 출력관으로도 충분합니다.

IST 권선비가 1:1 이라도 상관 없겠습니다. 2차를 0.8 로한 이유가 권선저항에의한 전압 강하를 최소화 하기 위한 것으로 저는 보고 있습니다. 그렇다면 R-core 제작에서 2차선을 더 굵은줄로 최하단에 감고 1:1 을 유지하는 방법도 있습니다.

일반적으로 진공관동작에서 전압 swing 폭을 좁게하면 Linearity 가 좋아집니다 -- 즉 1:1 이 1: 0.8 보다 좋습니다.

물론 1:1.2 는 더 좋구요.