조회 수: 3293, 2012-08-24 23:32:19(2012-08-20)
'진공관 상식' 카테고리의 다른 글
나와 Audio (1) | 2015.07.30 |
---|---|
나의 Amp 소리 (0) | 2015.07.30 |
좋은 진공관 (0) | 2015.07.30 |
Beam 관 UL 방식은 3극관을 능가 (0) | 2015.07.20 |
300B 보다 더좋은 진공관 개발 (0) | 2015.07.19 |
조회 수: 3293, 2012-08-24 23:32:19(2012-08-20)
나와 Audio (1) | 2015.07.30 |
---|---|
나의 Amp 소리 (0) | 2015.07.30 |
좋은 진공관 (0) | 2015.07.30 |
Beam 관 UL 방식은 3극관을 능가 (0) | 2015.07.20 |
300B 보다 더좋은 진공관 개발 (0) | 2015.07.19 |
조회 수: 87, 2015-07-16 22:50:15(2015-07-14)
Power Supply 설계는 다음 3 가지를 고려해야 합니다.
1) 정상동작시에 부하에 충분한 전력을 공급하면 그 것으로 다 됐다고 생각합니다.
다음 2), 3) 은 일반적으로 잘 몰라서도 그렇고 그냥 넘어가는게 보통입니다.
만들고 나서 문제가생기면 그때가서 고칩니다.
2) Turn-on Transient
3) Turn-off Transient
최악의 경우에 대비해야 합니다.
위 회로 에서 최악의 경우 initial current i 를 따져 봅니다.
Rt 가 없다고 가정하고 전원 T 에서 110v 권선 내부저항을 무시하면 D1 에서의 전압강화는 1v
C1 양단 전압은 "0" 이고 초기충전 시 내부저항은 "0 ohm"
AC 공급 최고전압 vp 는 110v x 1.41 = 155.1v
i = 155.1v -1v / 0 ohm = 무한대
어딘가에서 퍽 하고 Fuse 가 나갑니다. 아니면 연기가 납니다.
실제로는 Trans 의 권선저항등 정상동작시에는 무시할 수 있는 저항들이 여러곳에 존재합니다.
따라서 무한대는 아니지만 순간적으로 대전류 - surge current 가 흐릅니다.
1:1 로 진공관 정류기를 반도체로 대체하면 못쓴다 - 큰일난다는 말이 나옵니다.
부하가 없으면 154.1 의 전압으로 C1이 충전되서 2개의 직열 Capacitor가 308.2v 를 만들어 줍니다.
파형이 찌그려졌으면 이 1.41의 peak치는 달라집니다.
부하가 걸려서 C1,C2 의 전력을 퍼가면 퍼가는 전력에 따라서 출력 전압은 감소 합니다.
전압 감소를 막을려면 C1, C2 에 많은 전력을 충전해두어야 힙니다.
반도체소자 전류에는 Rt 역할은 매우 중요합니다. 진공관 정류기는 그 자체 Plate 에 상당히 큰값의 저항이 있습니다.
저는 Rt 는 필요 "악" 으로 보고 어떤 형태로라도 존재해야 전원의 Initial turn-on shock 를 최소화 할수 있습니다.
Surge suppressor 저항 (Thermistor) 을 AC 입력측에 삽입하는 방식도 있습니다.
출력전압의 하향조절은 Rt 의 값을 올려서 하는 것을 추천합니다. Surge current 가 더 억제돼고 B 권선의 Conduction angle 이 증가합니다. 많은 열이 발생하기 때문에 정격보다 큰 용량의 Power Resistor를 사용하고 다른 부품에 "열" 영향을 주지 않도록 먼 곳에 설치하도록 합니다.
특수용도에 쓰이는 전원에는 Max Initial Surge Current 규정이 있는 것도 있습니다. 여객기에 사용되는 전원에서 이규정으로 고생한 일이 있습니다. -- 소형- 냉각 -Surge Current - EMI -- Power Factor 이런 문제 들이 초기 SMPS 에서 해결해야 할 문제들 이였습니다.
최근 경향은 SMPS 를 소형화해서 외부에 AC Adapter 로 독립 시키는 방식을 쓰고 있습니다.
즉 전원을 전원 전문가에게로 ---
물론 옛날에도 무거운 전자기기의 60Hz 전원을 독립해서 만든 것도 있긴 했습니다.
3) Turn-off Transient 여기서는 특별한 문제는 없습니다. 최근에 생산된 고성능 Capacitor 는 자기방전이 없습니다.
반드시 방전용 저항을 설치해야 안전합니다.
대용량 Capacitor 가 직열출력관 Plate측 에 삽입되어 있을때 직열관 filament 가 꺼지고나면 B+ 통로가 막혀서 Capacitor 에 높은 전압이 남아있을 가능성이 있습니다.
Transient 문제는 아니지만 제가 미국대학에 있을때 고전압 전원을 Test 중에 전원을 끄고 바로 Load 에 손을 댔다가 잔류 전압에 감전돼여 한 학생이 즉사한 사고가 있섰습니다. 저는 B 전원은 400V 이하로하고 B 권선은 배전압용으로 만듭니다.
미국은 안전에는 매우 엄격합니다
특히 자동자 제조사가 안전 문제를 숨기면 벌금이 상상을 초월하고 경우에 따라서는 회사가 문을 닫게 됍니다.
계속
진공관 Amp B 전원 (0) | 2015.07.31 |
---|---|
고전압 "B"전원 - 나의생각 (0) | 2015.07.30 |
SMPS - KDK Design (1) | 2015.07.27 |
IRS2153D 전원 (0) | 2015.07.27 |
고야 SMPS (0) | 2015.07.27 |
조회 수: 135, 2015-06-19 23:26:24(2015-06-19)
그림만 보셔도 이해가 간다고 봅니다.
처음에는 어려울수가 있지만 요령이 생기면 쉬워 집니다.
재래식 EI Core Trans 는 자력선 차단 벽이 없는 구조라서 여기에서는 추천 안합니다.
무식하면
현대관 - Heater 특성 모르고 썼다가는 - 못쓸 진공관이라고 하고
R-core OPT - 자로 단축을 안하고 만들고 - 별것 아니라고 하고
Hum Noise 를 방송하는 EI Core 전원 T 를 쓰고는 - 이런 Chassis-less 는 Hum 이 나서 못쓴다고 하고
배전압 정류방식 - 큰 용량이 필요한 것을 모르고 전압이 안나와서 못쓸 방식 이라고 합니다.
옛날에 검증된 회로 부품이 최고다 -- 많은 무식한? 원로 대가들의 주장입니다.
여기에 무식한 제자들이 많이 따릅니다.- 이런 것이 High End Audio !!
무식 -- 정치판 에서의 용어를 사용했습니다. 무식하다고 나쁜 것은 아니고..
저를 초딩수준으로 보는 사람들도 많이 있습니다.
KDK's Amp Goal (0) | 2015.07.30 |
---|---|
第2高調波 優勢形 (제2고조파 우세형) Amp (0) | 2015.07.28 |
Capacitor 주파수 특성 (0) | 2015.07.27 |
양해를 구합니다 (0) | 2015.07.27 |
Pd-- Max Plate dissipation (0) | 2015.07.27 |
조회 수: 5193, 2013-10-28 03:47:29(2013-10-27)
R코아 출력랜스 혹은 전원트랜스는 성능은 매우 좋지만 샤시에 부착하는데에는 좀 거북한 측면이 있다. KDK께서 이 문제를 해결하기 위해 좋은 아이디어를 내셨는데 여기 또 다른 이이디어를 제의해 보고자 한다.
이 아이디어는 보통의 EI코아를 설치하는 방법을 원용하여 이를 R코아에 맞게 변형 하여 적용시켜 본 것이다.
이 트랜스퍼머 카버는 다른 카버 없이 독립해서 R코아 트랜스 퍼머를 샤시에 부착할 수 있다.
EI코아 트랜스퍼머외 마찬가지로 수직형 혹은 수평형의 부착이 가능하다.
또한 캇 코아인 경우 다른 코아 밴드가 필요 없이 캇 코아를 고정시킬 수 있다.
무엇 보다도 이 트랜스가 R코아 트랜스라는 것을 금방 알아 볼 수 있는 독특한 형태를 갖고 있다는 점이 특징일 것이다. 여기서 코아의 상 하부 카버를 크롬 도금을 하면 상당히 고급 스럽게 보이는 트랜스가 될 것 같다.
36LW6 SET Amp II (5) | 2015.07.28 |
---|---|
36LW6 SET Amp I (0) | 2015.07.28 |
좋은 진공관 암프 값싸게 만드는 방법 (0) | 2015.07.27 |
증폭기(Amplifier) 찌그러짐(Distortion)의 여러가지 형태 - 진 히라가 (0) | 2015.07.27 |
KYJ GM70 SE Amp (0) | 2015.07.26 |
조회 수: 3941, 2014-10-11 23:03:54(2014-10-09)
같은 내용의 특성표를 2가지로 올립니다.
여기서 보듯이 높은 주파수에가면 Capacitor가 Inductor 로 변합니다.
위의 A 특성은 Capacitor 로 동작하는 상한주파수가 1Khz 정도이고 전원에서 Ripple 제거에나 쓸수있는 특성입니다.
B는 10 Khz 이상은 저항과 같은 특성이 됍니다.
반듯이 Bypass 용으로는 C 급의 Capacitor로 보완 하도록 합니다.
Hum 제거, Bypass 용 Capacitor 선택/사용 에서 반듯이 알고 있어야할 지식입니다.
고참이라는 사람들도 너무나 많이들 모르고 있습니다.
예로 Capacitor 가 높은 주파수가 돼면 Inductor 로 변한다는 사실을 한번 물어보십시요
Film Capacitor 의 제조 방식에 따라 소리의 치이가 있다해도 알아내는 능력은 저에게는 없습니다.
기술적 근거도 모릅니다. 아시면 알려 주십시요
그저 point to point 배선이 가능해서 두루마리 Cap을 선호합니다
----
PSU
저는 L과 C의 직병렬 구조인 두루말이 Cap보다는 MultiLayer Cap를 선호합니다
대부분의 진공관 하시는 분은 싫어하심 (소리가 경직된다는 표현)
아래 사진은 즐겨쓰는 부품입니다
그리고 저항도 L값이 형성되는 Cutting Resistors보다는 증착 or 산화 Film Resistors를
Inductive Wire Wound Resistors 도 Non-inductive Wire Wound Resistors 을 사용합니다 .
사진의 Capacitors는 Bypass 용입니다
그리고 결합용 으로는 저도 두루마리 Cap을 주로사용합니다.
第2高調波 優勢形 (제2고조파 우세형) Amp (0) | 2015.07.28 |
---|---|
Amp 쉽게 만들기 (1) | 2015.07.28 |
양해를 구합니다 (0) | 2015.07.27 |
Pd-- Max Plate dissipation (0) | 2015.07.27 |
Low Distortion Amp (0) | 2015.07.26 |
조회 수: 447, 2015-03-14 07:34:56(2015-03-12)
사진 설명.
처음 두 사진은 각각 36LW6(3) Single, 300B single 이고
다음 두 사진은 EL34 Para PP, 13GB5(3) Para Single 이다.
처음 두 사진에서 두 암프는 출력도 비슷하지만 처음 암프가 두번째 암프에 비해 1/5정도의 경비만 들여서 만들었다. 음질은 구별이 어려울 정도로 비슷하다. 여러면에서 동일하다고 해도 무방할 것 같다.
세번째, 네번째 암프는 하나는 PP, 그 다음 것은 싱글이지만 출력도 30W정도로 비슷하고 주파수 특성도 큰 차이가 없다. 저역은 PP암프가 약간 우세하다고 할 수도 있겠지만 고역은 싱글 암프가 우세하다. 역시 큰 차이가 없다고 해야 하겠다. 만드는데든 비용은 세번째 암프에 비해 네번째 암프가 1/4 정도로 싸게 들었다.
좋은 진공관 암프 값싸게 만드는 요령
취미로 암프를 자작하는 사람들에게는 직업적인 제작자들이나 상업적 제작사들에 비해 여러가지 제약이 많다. 기술수준이 떨어지는 것은 물론 재료와 부품의 선택이나 샤시 등 부품에 대한 재 가공면에서도 선택폭이 좁아질 수 밖에 없다. 따라서 제작사들에서 장기간에 걸친 연구 개발을 통해 생산해 낸 제품들과 일대일의 경쟁을 해서 그 성능을 따라가는 것은 매우 어렵다고 생각된다.
비교적 규모가 큰 제작사들 뿐 아니라 암프 제작으로 생계를 꾸려가는 직업적인 제작자들과의 경쟁에서도 이겨 낼 가능성은 별로 없어보인다. 이들도 나름대로 다년간의 경험과 기술을 축적해 두었을 것이고 제작 노우하우나 측정기기들을 두루 갖추었을 것이기 때문이다. 그러니 어쩌다가 한, 두대의 암프를 만들어 보려는 순수한 취미인들이 어떻게 이들 제품에 버금가는 성능을 구현할 수 있겠는가? 불가능에 가까운 일로 보인다.
사정이 그렇다면 완성된 암프의 상품성을 좌우할 외관은 차치하고, 최고의 성능과 음질을 자랑하는 고가의 제품을 능가하지는 못하더라도 이에 버금가는 음질의 암프를 자작으로 제작할 수는 없을까? 필자는 그 대답이 긍정적 이라고 믿는다. 그래서 이 문제에 대해 필자가 그동안 몇십대의 진공관 암프를 제작해 본 경험에서 터득한 몇가지 요령을 이 사이트의 독자들과나누어보려 한다.
세상에 공짜는 없다
아마츄어의 입장에서 미화 수천불, 혹은 수만불을 호가하는 기성제품에 버금가는 성능을 내는 암프를 설계 제작하려면 몇가지 희생은 감수해야 한다. 앞에서도 언급했지만 우선 외관을 좋게하는 데에는 제작사들도 상당한 투자를 한다는 점을 이해해야 한다. 필자가 듣기로 제작사들 중에는 제작비 전체의 25%를 외관에 들인다는 말을 들었다. 그러니까 초 고가의 가격을 지불하고 구입한 암프의 1/4의 비용이 암프의 음질과는 별 상관이 없는 외관에 사용되었다는 말이다. 사실 암프샤시에 금으로 도금을 했다고 해서 음질이 향상되지는 않는다.
그 다음으로 아마츄어들이 감수해야하는 것은 출력문제다. 흔히 초고가의 암프들 중에는 수백와트의 고출력 암프들이 많다. 아마츄어들도 고출력 암프를 만들 수는 있지만 비용이 많이 든다.
기성 제품들 중에는 출력을 높이기 위해 상당힌 기술적인 기교를 부리고 있다는 점을 볼 수 있다. 가령 암프를 A급으로 동작시키면 이론적으로 가능한 효율은 50% 이지만 실제적으로 구현 가능한 효율은 25% 내지 40% 미만이다. 암프를 B급에 가깝게 동작시키면 이론적인 효율은 75% 까지 올릴 수 있고 실제로도 50% 이상이 될 수 있다.
한때 진공관 암프 전성기에서 각 제작사들이 출력경쟁을 하던 때가 있었다. 대부분의 제작사들이 출력 증가를 위해 암프를 AB급 동작으로 설계를 했고 물론 이에는 기술적으로 해결 해야할 문제가 발생한다.
PP 암프에서 암프를 A급으로 동작시키지 않으면 출력관은 번갈아서 스위치 on, off 를 반복하게 되는데 이 때 출력트랜스에서 매우 귀에 거슬리는, 비 고조파적인 찌그러짐이 발생하게 된다. 이 문제를 해결한 것이 유명한 매킨토시의 유니티 카플드 트랜스다. 이런 회로는 아마츄어로서는 복사하기 힘들다.
3극 출력관, 그리고 A급 동작
또한 출력관도 3극관 보다는 빔관이나 5극관이 능율이 좋다. 반면에 이들 다극관들은 직선성이 떨어진다. 많은 제작사들이 출력 증강을 위해 5극관이나 빔관을 채택하고 찌그러짐 증가의 문제를 해소하기위해 다량의 부궤환을 적용한다. 아마츄어가 암프 설계에 이런 접근을 하는 것은 불가능한 것은 아니지만 측정장비가 없이는 그 구현이 매우 어렵다. 아마츄어는 이런 고도의 회로기술은 피하는 것이좋다.
여기서 아마츄어가 취할 수 있는 비교적 쉬운길이 있다. 즉 암프 회로를 되도록 간단하게 하고 출력감소를 감수하며 암프를 순전한 A급으로 동작시키는 것이다. 또 5극관이나 빔관을 피하고 3극관을 선택한다. 이렇게 하면 아마츄어로서는 상당한 출력감소를 감수하고 그 대신 음질향상을 사는 것이다. 5극관을 3극관 결합으로 동작시키면 출력이 거의 반으로 준다. 즉 출력 VS 음질이란 트레이드 오푸에서 음질을 택하자는 말이다. 부궤환은 가능한한 적게 걸어주고 아니면 부궤환을 걸어주지 않을 수도 있다. 물론 오디오에서 싱글 암프인 경우라면 A급이 아닌 다른 동작은 선택할 수 없다.
낮은 양극 저항, 좋은 직선성
3극관 중에서도 양극저항이 낮은 관을 선택하는 것이 중요하다. 특히 이 싸이트의 독자들과 같이 출력트랜스 까지 자작에 의존하는 경우는 이 점이 더욱 중요하다. 그리고 이런 관들은 직선성도 좋은 편이다.
흔히 300B가 소리가 좋다고 알려져 있다. 여기서 각종 오디오 미신이 생겨났는데 DHT미신이 그것이다. 즉 직열 3극관 이라야 소리가 좋다는 것이다. 이 말은 틀린 말은 아니나 오해의 소지가 있다. 즉 직열형이기 때문에 소리가 좋은 것이 아니라 직열 3극관 중에 내부저항이 작고 직선성이 좋은 진공관들이 많이 있는데 그런 관들이 소리가 좋은 것이다. 300B가 그렇고 2A3, 845 등등이 그렇다. 211은 845보다도 내부저항이 큰 편이지만 참아줄 수 있는 범주에 있다고 본다.
그러나 본래 RF용으로 설계된 송신용 3극관 중에는 내부저항이 큰 것들이 많다. 물론 이런 관들, 예를 들면 100TH같은 관들을 사용해서도 상당히 우수한 암프를 제작한 사람들이 있기는 하지만 아마도 실제 측정상에서 보면 주파수 특성이 그리 좋지는 않을 가능성이 크다. 그리고 이런 암프에 사용한 출력트랜스는 1차인닥탄스가 매우 커야 하기 때문에 설계제작이 어렵다.
아마츄어가 좋은 암프를 싸게 만드는 방법중에 가장 핵심적인 요소가 싸고 좋은 출력관을 선택하는 일이다. 그동안 이 싸이트에서 강기동 박사님의 노고로 많은 값싼 우수한 진공관들을 발굴해 냈다. 이들 진공관들은 오디오에 적용해서도 그 우수한 특성을 보임에도 불구하고 그 우수성이 알려져 있지 않아 쓰는사람이 적고 그래서 값도 싼 편이다. 5극관인 13GB5, 6LW6. (혹은 26LW6, 36LW6) 가 아마도 그 대표적인 사례일 것이다.
칼러 TV의 수평출력관 용도로 설계된 이들 관들은 3극관 으로 결합하면 내부저항도 낮고 직선성도 우수한 3극관이 된다. 3극관 결합을한 13GB5의 경우 내부저항은 450 Ohm 내외이고 3극관으로 결합한 6LW6는 내부저항이 650 Ohm내외로 750 Ohm내외의 300B보다도 낮은 편이다. 이 진공관은 또한 허용 양극손실도 40W나 되는데 실제로는 고급 진공관 암프에서 제일 많이 쓰이는 KT88보다도 더 큰 출력을 얻을 수있다. 이는 사양이 보다 보수적으로 책정되었기 때문인데 실제 양극의 크기가 양극 손실이 42W로 책정되어 있는 KT88보다 크다는 것이다. 몇년 전 미국 오디오 잡지에 6LW6 PP로 90W를 내는 암프의 제작기사가 실린 일이 있다. 845는 정확하게 기억이 나지는 않지만 내부 저항이 대략 1.2K Ohm인 것 같다. 211은 이보다 거의 두배 정도가 되는 것으로 기억한다.
여기서 출력관 양극저항과 요구되는 출력트랜스의 1차 권선 인닥탄스의 상관관계를 살펴보자. 여기서 제시하는 값들은 정확한 것은 아니지만 큰 틀에서 경향을 보는데는 전혀 문제가 안되는 정확성을 유지한다. 가령 암프의 저역 특성에서 1dB (출력전압이 대략 10% 감쇄되는) 감쇄 주파수를 30Hz로 잡을 경우, 출력관 내부저항이 800 Ohm이라면 요구되는 출력트랜스 1차 권선 인닥탄스는 약 8.5H이다. 내부저항이 1.2K Ohm이라면 13H, 2K Ohm이라면 21H, 3K Ohm이라면 32H로 증가한다.
이 말은 300B를 출력관으로 채용한 경우 1차 인닥탄스가 10H가 채 안되는 (정확히는 8.5H) 출력트랜스로도 30Hz 까지의 저역확장이 가능하다는 말이고 845라면 1차 인닥탄스가 적어도 13H는 되어야 비슷한 저역특성을 얻을 수 있다는 말이다. 36LW6를 3극관 결합해서 3극관으로 사용하는 경우 300B의 경우와 동일한 출력트랜스를 사용했다면 300B를 약간 능가하는 저역특성이 가능해 진다.
전에도 누누히 언급하였지만 출력트랜스의 저역특성은 1차 권선의 인닥탄스에 의해 결정되고, 고역특성은 누설인닥탄스와 부유용량의 곱에 의해 결정된다. 1차 권선의 인닥탄스를 크게 하려면 코아의 단면적을 크게하고 동시에 권선 수를 늘리며 코아의 자로를 줄여야한다. 그러나 트랜스의 크기가 커지고 요구되는 권선 수가 크게되면 누설인닥탄스나 부유용량이 증가하여 고역특성이 나빠지게 된다. 이 서로 상충되는 요구조건을 동시에 만족시키기란 매우 어렵다. 요구되는 인닥탄스가 작으면 그만큼 출력트랜스의 설계, 제작이 용이하게 되고 동시에 같은 출력트랜스를 다른 출력관에 적용했을 경우 내부저항이 작은 출력관을 사용한 암프의 주파수 특성이 괄목할 만한 정도로 좋아지게 된다.
필자가 소련제 진공관인 GM70 싱글 암프를 제작할 때 자작한 출력트랜스로 측정을 해 본 일이 있다. 이 출력트랜스는 36LW6 사용하던 것인데 양극저항이 대략 2K Ohm인 GM70 에 적용했을 때 저역, 고역 모두의 주파수 특성이 심하게 나빠지는 것을 관찰할 수 있었다. 이 경우 650 Ohm정도의 내부저항을 가진 3극관 결합 36LW6 보다 3배 이상 내부저항이 큰 GM70 은 고역특성이 15KHz 근처에서 이미 3dB이상 감쇄한다. 36LW6인 경우 고역특성은 적어도 30KHz까지 평탄한 정도였다.
저역인가 고역인가? 출력트랜스 튜닝
진공관 암프의 성능을 좌우하는 부품 하나를 꼽는다면 당연히 출력트랜스일 것이다. 그런데 출력트랜스 제작에 있어 저역을 중시하면 고역이 나빠지고 고역을 중시하려면 저역이 나빠진다. 그렇다면 두 가지 선택 중 하나를 택할 수 밖에 없을 것인데 그 선택은 다분히 각자의 취향에 따라 달라질 것이다.
가령 저역을 40Hz 에서 20Hz까지 확장하는 것과 고역을 20KHz에서 40KHz까지 확장하는 것 중에 하나를 선택하라면 어느쪽을 선택 해야할까? 필자의 경우라면 당연히 저역 확장 쪽을 선택하겠다. 고역은 1dB 감쇄 점이 20 KHz만 되어도 충분하다는 생각이다. 반면 저역의 1dB 감쇄점을 20Hz까지 확장할 수 있다면 음질에 대한 느낌이 크게 달라질 것이다. 필자의 경험에 근거한 선택이다.
고압 송신관 과 수평 출력관 병렬연결 비교
내부 저항이 비교적 작은 3극관, 즉 300B나 845 같은 진공관을 출력관으로 채택하는 것은 좋은 선택이다. 특히 845와 같은 송신관은 3극관의 왕자라 할만하다. 845는 싱글로 8W 정도의 출력을 가진 300B에 비해 15W에서 20W의 출력이 무난하다. 그러나 845 암프는 제작에 경비가 많이 든다. 무엇보다도 1,000V에 가깝게 걸어줘야 하는 양극 전압을 공급하는 전원부에 경비가 많이 든다. 전원트랜스는 물론 평활용 쵸크나 전해 콘덴사등도 내압이 높아야 한다.
앞서 언급한 13GB5나 36LW6등의 수평출력관을 3극관 결합하여 암프를 만든다면 대략 7.5W나 12W 혹은 그 이상의 출력을 얻을 수 있고 20W이상의 출력을 얻으려면 여러개를 병렬로 연결하면 가능하다. 이들 관을 이용한 파라 싱글 혹은 파라 PP 암프는 출력단의 내부임피던스를 줄일 수 있어 출력트랜스의 설계제작이 훨씬 용이해 진다. 필자가 제작한 13GB5 X 4 파라 싱글 암프는 자로를 단축한 SK-600 R코아를 사용하여 제작하였다. 대략 1차 권선을 1,200회정도 감아서 갭을 둔 인닥탄스가 4H 미만 이지만 매우 좋은 저역특성을 구현하고있다. 대략 30W정도의 출력을 내고 있는데 20W 미만의 845 싱글에 비해 음질 면에서도 우수하다.
필자는 845 싱글의 제작에 상당한 경비를 들였다. 마그네 퀘스트의 FS-100 출력트랜스의 구입에만 거의 $1,000여불이 소요되었고 부픔구입에 총 2,000불 이상이 소요되었다. 반면 13GB5 X 4싱글의 제작에는 어림잡아 500불 미만이 소요되었다. 출력트랜스는 R코아로 자작한 것이니 큰 경비가 들지 않았고 전원부는 450V미만의 전압으로 평활회로에 들어가는 전해콘덴사에도 큰 경비가 나지 않았다. 그러나 845 암프 전원부에는 내압450V 전해콘덴사를 3개 직열로 연결해서 사용했으니 만큼 상당한 경비가 들었다. 두 암프를 비교하자면 저역, 고역 모두 13GB5 X4 싱글 암프가 우수하고 출력도 더 크다. 실제 동일한 스피커로 들어보면 음질을 구별하기가 매우 어렵다. 만일 불라인드 AB 테스트를 한다면 구별이 불가능할 것 같다.
정류관 VS 실리콘 정류기
지금까지도 진공관 암프 제작자들 간에 논란의 대상이 되고있는 문제가 정류기 문제일 것이다. 결론부터 말하지면 현대 실리콘 정류기를 오디오 전원회로에 적용하는데에는 문제가 없다고 본다. 따라서 정류관의 필라멘트 점화를 위한 부가적인 전원을 마련해 주며 기타 부대비용을 써가며 까지 정류기를 고집할 하등의 이유가 없다고 본다. 정류기를 제거한다면 샤시의 크기도 줄일 수 있고 정류관과 소켓등을 구입할 비용도 절감하게 될 것이다. 정류기 자체는 그리 비싸지 않다. 더구나 근래에 개발된 고속 정류기나 실리콘 카바이드 정류기를 적용해도 그리 많은 비용이 들지 않는다.
더구나 내부저항이 상당히 큰 정류관을 사용하는 경우 전원부의 레귤레이션도 그리 좋지 않게 될 것이다. 정류기를 사용했을 때 생각할 수 있는 한가지 잇점이 있다면 전압증폭관 혹은 출력관이 점화되기 전에 고압이 양극에 걸리는 일을 피할 수 있다는 점일 것이다. 그러나 이것이 큰 문제라면 간단한 지연 릴레이로 해결할 수 있다.
한편 단간 결합을 직결로 하는 경우, 두대의 증폭단을 직결하기는 그리 어렵지 않고 큰 문제 없이 안정적인 동작이 가능하다고 본다. 그러나 3개 이상의 증폭단을 직결로 하기는 쉽지 않다. 아마도 전압 안정화 회로가 필요하게 될 것이다. 이런 경우에는 전단 직결을 피하고 매 두단 마다 카플링 캪을 사용하도록 한다.
파트카운트 최소화
암프는 간단한 회로가 일반적으로 성능도 좋다. 그리고 부품 수를 가능한 한 줄이는 것이 비용도 절감되고 동작특성도 간결하다. 그런 의미에서 가능한 대로 직결로 해서 카플링 캪 을 생략할 수 있다면 좋다. 그리고 증폭단의 수를 쓸데없이 늘리는 것은 좋지 않다. 이는 입력감도를 허용되는 한에서 나쁘게 한다는 말이다. 입력감도를 너무 높여주면 잡음이 유입될 가능성만 키워주고 추가적인 증폭단에서 주파수 특성을 약간이라도 좁게 만들 가능성이 커진다.
필자가 제작한 대부분의 싱글 암프에서는 입력감도가 대략 1V rms 혹은 2V peak 로 잡아주었다. 이는 대부분의 음원이 그정도의 출력을 내 주기 때문이다. 많은 CD player들이 이보다 큰 출력전압이 나온다. PP 암프에서도 마찬가지다.
이렇게 하면 암프에서 실제적인 전압 이득은 모두 첫단에서 얻을 수 있다. 출력관을 여러개 병렬연결하는 경우에는 초단 증폭관과 출력관 사이에 캐소드 훨로워 단을 삽입해 준다. 3극관으로 결합한 13GB5를 출력관으로 사용한다면 증폭율이 60 내지는 70정도 되는 전압증폭관을 사용하여 암프의 전압이득을 한개의 증폭관으로 해결한다. 이런경우 출력관에서 요구되는 전압이 대략 60V 내외가 되어 이런구성이 가능하다. 36LW6인 경우는이런 구성이 약간 힘들수도 있다. 요구되는 구동 전압이 이보다 높기 때문이다. 입력감도를 2V 정도로 잡고 증폭율이 더 큰 초단관을 채용한다면 1단 증폭만으로 될 수도 있다.
전압증폭단에서 필자는 상당한 양극전류를 흘려주는 동작점을 택한다. 그리고 부하저항을 될 수록 크게 잡고 가능한한 의 공급전압을 최대로 이용한다. SRPP형식의 토템폴 구성이나 CCS 같은 회로도 피하는 편이다. 전압 증폭단에서 사용 진공관의 양극저항의 거의 10배정도의 양극저항을 사용한다면 CCS를 채용한 것과 대차없는 효과가 있다고 한다. CCS회로 보다는 저항 1개로 해결하면 회로가 간단해지고 파트 카운트도 줄어든다.
이득이 충분한 경우에는 캐소드 바이패스도 생략한다. 이렇게 하면 출력임피던스가 약간은 높아지지만 찌그러짐은 약간 감소하는 효과도 있고 RC시정수를 하나라도 줄여주는 효과가 있다. 그렇지만 디카풀링 회로는 철저하게 챙겨준다.
PP인가 싱글인가
진공관 암프의 발전사를 보면 진공관 암프가 개발되던 초기 수년간을 제외하면 모든 제작사들의 하이파이 제품에서 싱글 암프는 찾아보기가 극히 어려웠다. 거의 모든 제품들은 PP 암프였다. 실상 필자가 소시적에 즐겨보던 모든 오다오 제품 카다로그에서 싱글 암프 제품은 본적이 없다. 초기 제픔으로 필자가 알고 있는 싱글 암프는 웨스턴 엘렉트릭의 300B 싱글 암프가 거의 유일하다. 그 외에 싱글 암프는 저가의 보급형 5구 수퍼 AM 라디오의 출력단에서나 구경할 수 있었다. 그리고 햄 라디오 수신기 등에서도 사용되었는데 여기에는흔히 6V6 이나 6AQ5 같은 진공관들이 사용되었었다. 당시의 이런 현상은 기술적인 측면에서 충분히 이해가 간다. 같은 출력을 내는 동일한 성능의 암프를 비교해 본다면 싱글 암프가 훨씬 비싸지게 될 것이기 때문일 것이다.
이런 사정에서 싱글 암프의 붐을 일으킨 것은 진공관 시대 말기, 트렌지스터가 도입될 당시 일본사람들이었다. 강기동 박사님이 언급하신 시시도 외에도 베 야마무라, 진 시라가 등등 인물들과 아직도 싱글 암프 제품을 만들어 내고 있는 곤도와 같은 사람들이 싱글 암프의 신화를 만들어 낸 장본인들로 생각된다. 진공관 암프에 대해 아는척을 하는 미국인들을 만나면 베 야마무라나 진 시라가의 이름을거론 하면 입을 다문다는 오디오 잡지 기사를 읽은 적이 있다. 또 일본 가전제품을 만드는 대기업의 회장들도 정작 자신들의 집에서는자기 회사의 제품이 아닌 300B나 845 싱글을 듣고 있더라는 이야기를 읽은 적도 있다.
그렇다면 싱글 암프가 PP암프에 비해 더 음질이 좋은가? 나의 개인적인 견해를 밝힌다면 꼭 그런것은 아니라고 해야겠다. 사실은 상당부분 PP암프가 성능면에서 우월하다고 본다. 특히 저역 특성은 싱글 암프로 전출력의 상태에서 상당한 고역특성을 유지하면서 20Hz 혹은 그 이하로 확장시키기는 극히 힘들다.
몇년전 오디오 잡지에서 어떤 호주 출신의 제작가가 쓴 기사를 읽은 적이 있다. 이 친구왈 자신은 300B 싱글 암프를 30분안에 집어던져 버렸다고 너스례를 떨었었다. 이 친구가 선호하는 것은 6080 PP 암프였다. 이 친구는 6080 PP 암프를 제작 판매하여 상당한 재미를 본 모양이다. 6080은 전압 안정 회로용으로 설계된 관으로 당시에는 매우 저렴하게 구할 수 있는 관이었다. 이 진공관은 비교적 직선성도 좋고 내부저항도 200옴 정도로 매우 낮은 편이다.
그렇지만 필자의 경험에서 보면 싱글 암프는 그대로 묘한 매력이 있는 것 같다. 음질이 전반적으로 참하다고나 할까, 혹은 얌전하다고나 할까. 무궤환의 싱글 암프를 여성에 비한다면 화장끼가 없는 자연미인에 비할 수 있을 것 같다. 반면 부궤환을 걸어준 PP 암프는 화장도 잘 하고 적절한 장신구 까지 갖춘 화려한 미인에 견줄 수 있을 것 같다. 힌마디로 PP냐 싱글이냐의 문제는 개인의 취향문제라고 생각한다. 잘 만든 암프는 그 방식 여하에 관계없이 음질이 좋다. 정말 문제는 같은 출력인 경우 싱글 암프의 출력트랜스가 PP암프의 경우보다 상당히 커야 된다는 점이고 바로 그런 이유로 싱글 암프는 비용이 많이 든다. 이렇게 큰 출력트랜스를 쓴다해도 저역특성은 PP암프와 경쟁하기가 힘든다.
출력트랜스의 크기
그러면 출력트랜스의 크기는 얼마나 되어야 할까? 일반적인 이야기는 나도 정확히 모르겠다. 다만 몇가지 실례를 들어 보겠다. 마그네퀘스트 사의 FS-100 출력트랜스는 211/845 용으로 적합한데 30Hz 일때 30W 출력이고 1차 인닥탄스는 30H 쯤 된다. EI 코아를 사용하였는데 크기는 가로 4.375인치, 세로 5.25인치 이고 적층한 두께는 2.625인치다. 코아 단면적은 4.6 스퀘어 인치다. 상당히 크다.
또 다른 사례는 플리트론 사의 토로이달 트랜스다. 300B 싱글용인데 원통형의 트랜스 외장이 5.75인치이고 높이가 3.5인치다. 정격 출력은 8W이고 1차 인닥탄스는 40H정도라고 기억한다. 그러나 실제 인닥탄스 메터로 재 보면 이보다 적게나온다. 내가 만든 암프 중 EL34 파라 PP가 있는 데 3극관 결합으로 약 30W를 뽑아낸다. 여기 사용한 출력트랜스 역시 플리트론 사의 토로이달 트랜스인데 80W정격이다. 그러나 트랜스의 크기는 부피로 300B 싱글용 8W짜리의 1/3밖에 되지 않는다. 출력트랜스가 그렇게 작지만 저역은 PP암프가 싱글에 비해 더 풍부하다.
필자가 자작하여 13GB5 X4 파라 싱글에 사용한 출력트랜스에는 SK-600 코아를 약 1인치씩 잘라낸 R코아를 사용하였다. 이 코아는 단면적이 1.8 스퀘어 인치가 채 되지 않는다. 그렇지만 출력은 거의 30W까지 나오고 저역도 20Hz까지 내려간다. 30Hz정도에서는 전출력도 가능했던 것으로 기억한다. 지금 이 싸이트에서 강박사님이 설계하신 KD33 같은 코아는 PP용으로 사용한다면 상당한 출력도 가능하리라고 생각된다. 그러나 싱글로 8W정도의 출력을 뽑아 내려면 더 큰 코아가 필요하다고 생각된다.
값싸게 만든 30W 싱글 암프 실예
마지막으로 필자가 제일 저렴한 비용으로 만든 암프에 대해 설명하고 이 글을 마칠가 한다.
필자는 여러 암프를 만들어 보았지만 3극관 결합을 13GB5 4개를 사용한 싱글 암프가 비용대 성능면에서 가장 우수하다고 생각한다. 우선 진공관 암프에서 가장 중요한 부품이고 가장 비용이 많이드는 출력트랜스를 자작하였다. 코아는 SK-600 R코아로 한국에서 구입해온 것인데 정확한 비용은 기억에 없지만 큰 비용이 아니었던 것으로 기억한다. 여기에 1차권선을 1,200회 정도 감았던 것으로 기억한다. 2차 권선은 4옴만 감았다. 코일 까지 모두 100불 미만이 들은 것 같다.
전원트랜스는 오래전에 쟝크상에서 구입해 두었던 것인데 20여불쯤 주었던 것 같다. 중국제인데 진동이 심하다. 이것을 배전압 정류하여 350V 내외를 얻었다. 구동단은 10DR7 하나로 해결하였다. 이관은 옥탈베이스의 6EM7과 비슷한 종류의 관으로 9핀 관이다. 비 대칭 쌍 3극관으로 한개는 증폭율이 68쯤 되고 다른 관은 저증폭율 관으로 양극 손실이 제법크다. 이 저증폭율 3극부는 캐소드 훨로워로 하였고 초단 증폭관과는 직결로 하였다. 전원회로에 사용한 쵸크는 원래 저 전압 할로겐 램프 전원용 갑암트랜스로 12V, 50VA 전원트랜스였다. 이 역시 중국제인데 코일을 모두 풀어버리고 쵸크로 개조한것이다. 집에 있던 쟝크 박스에서 꺼낸 것이니 경비는 들지 않았다.
샤시는 마루 깔다가 남은 나무로 만들었고 샤시 상판은 원래 철제 책상에서 떼어낸 철판이다. R코아 출력트랜스 2개, 전원트랜스, 쵸크등을 샤시위에 설치하고 보니 외관이 너무 지저분하게 보여 통을 만들어 덮어 씌웠는데 이 통은 쓰다 남은 플렉시 그라스를 잘라서 글루로 붙여서 만든 것이다. 투명한 플라스틱 이라서 속이 들여다 보인다. 표면을 샌드페이퍼로 밀어준 다음 검은색으로 도장을 하였다. 주의해서 보지 않으면 금속제 처럼 보이기도 한다.
13GB5 소켓은 역시 자작으로 해결하였다. 샤시 위에 8개의 13GB5가 꽂히게 되는데 이 모두를 한 기판 위에 만들어 넣었다. 히터 전원은 라인전압을 그대로 사용하였다. 10DR7도 600mA관이기 때문에 모두를 직열로 연결할 수 있다. 모두를 직열로 하면 128V가 요구되는데라인 전압을 정류하면 이보다 높게 되니까 평활회로에 적당한 저항을 삽입하여 전압을 맞추어 주었다. 한국에서라면 이 방법은 사용할수 없을 것 같다.
얼마 전까지 13GB5는 잘 사면 개당 1불에도 살수 있었다. 개당 3불 정도라면 지금도 구할 수 있을 것 같다. 이런 식으로 암프를 만들려면 약 50개 정도를 구입하여 골라써야 한다. 회로를 간단하게 하기 위해 출력관 간의 전류 평형에 별다른 대책을 세우지 않았다. 출력관의 전류를 측정하여 비슷한 관들을 골라쓰는 지극히 원시적인 방법을 썼지만 틀림없는 방법이기도 하다. 덕분에 출력회로는 지극히 간단하다. 바이어스는 고정바이어스로 하였다. B전압을 최대로 활용하기 위한 것도 있고 셀프바이어스로 할 경우 양극전류가 크기 때문에 캐소드 저항에서 너무 많은 전력 손실을 피하기 위해서다. 또 이렇게 하는 것이 열 발생을 줄여준다.
이 암프는 필자가 소장하고있는 맥275에 비해 출력만 작을 뿐 음질에는 전혀 손색이 없다. 필자는 탄노이 15인치 스피커에는 오히려 이 암프를 선호한다. 주파수 특성도 20Hz - 70KHz (3dB)로 필자가 만든 그 어떤 암프보다도 우수하다. 이 정도의 주파수 특성도 부궤환을 걸지 않고 달성한 것이다. 이 모든 것이 내부임피던스가 작은 출력관 덕분이다. 계산상으로 13GB5 4개를 병렬연결하면 내부 임피던스는 120옴이 채 되지 않는다.
끝으로 필자가 만들어 본 암프 사진 몇장을 올려본다. 한개만 빼고는 모두 임시 변통으로 만든 자작한 샤시를 사용하였다. 이런 종류의 암프를 36LW6로 만들어 보면 어떨까 하는 생각도 든다. 챈넬 당 4개 혹은 5개를 사용한다면 50W는 무난하게 뽑아낼 것 같다. 이 사이트에서 공동 푸로젝트도 생각해 볼만 할 것 같다. 각자 취향에 따라 13GB5를 써도 좋고 36LW6를 써도 좋을 것이다.
(끝)
36LW6 SET Amp I (0) | 2015.07.28 |
---|---|
R코아 트랜스퍼머 카버 (0) | 2015.07.27 |
증폭기(Amplifier) 찌그러짐(Distortion)의 여러가지 형태 - 진 히라가 (0) | 2015.07.27 |
KYJ GM70 SE Amp (0) | 2015.07.26 |
출력트랜스 설계연습 (마지막회) (0) | 2015.07.26 |
조회 수: 176, 2015-05-19 00:51:42(2015-05-18)
http://milbert.com/articles/sound_of_distortion
증폭기(Amplifier) 찌그러짐(Distortion)의 여러가지 형태
진 히라가 (KYJ 역)
역자 주: 이 글은 잘 알려진 오디오 구루인 진 히라가가 불어로 작성한 원문을 2005년 5월호 글래스 오디오에 영역하여 계재한 글을 번역한 것이다. 진 히라가는 프랑스인 어머니와 일본인 아버지를 둔 혼혈인으로 주로 프랑스에서 활동한 사람으로 알고 있다. 그는 SET 암프가 서구 세계에 전파되는 과정에서 지대한 영향을 끼친 사람 중의 한 사람이라는 평가를 받고 있다. 또한 프랑스의 오디오 잡지의 편집인이기도 하다.
오디오에서 찌그러짐 (Distortion)이란 충실도의 결여로 정의 되는데 이를 증폭기에 적용한다면 증폭기의 출력 신호가 투입된 입력신호와 정확히 동일하지 않은 경우에 찌그러짐이 발생하였다고 말한다. 증폭기의 찌그러짐은 여러 종류로 구분이 가능하다 하더라도 음악 신호가 존재하는 “현장”에서 이를 (정량적으로: 역자 부기)인식하는 것은 매우 어려운 문제로 남아있다.
처음 저주파수에 응용할 목적으로 증폭기가 개발된 이래 설계자들은 재생된 출력신호를 왜곡시키는모든 종류의 찌그러짐을 경감시키기 위한 연구를 해 왔다. 기본적으로 찌그러짐은 여러 종류로 구분될 수 있지만 그 중 에서 “비 직선성” 혹은 “진폭 찌그러짐”으로 알려져 있는 형태가 있다. 이것은 또다시 여러 형태로 존재한다: 주파수-진폭 비직선성, 고조파 찌그러짐, 혼변조 (이는 증폭기 입력에 두개 혹은 그 이상의 상이한 주파수의 신호가 입력되었을 때 발생한다), 과도 찌그러짐, 위상 찌그러짐, 주파수 찌그러짐(증폭도가 주파수에 따라 달라지는 경우), 그리고 진폭 찌그러짐 (증폭도가 입력 신호의 진폭에 따라 달라지는 경우)
전력 증폭기(즉 main amplifier)의 경우 이러한 다양한 형태의 찌그러짐들이 스피커 드라이버와 스피커 통에 의해 발생된 찌그러짐과 함께 혼재하게 된다. 그리고 이런 혼합된 찌그러짐은 증폭기 자체의 안정성에 문제를 일으킬 수도 있고 스피커에 의해 발생된 역기전력은 증폭기 입력측에 다시 투입되기도 한다. 이 문제는 뒤에 다시 논의하겠다.
정상상태와 과도기의 고조파
증폭기가 입력신호에 대응한 출력신호로 (추가적인) 고조파를 발생시킨다면, 예를 들어 1KHz의 정현파 입력에 대하여 하나 혹은 그 이상의 고조파를 발생시킨다면, 즉: 2 KHz, 3 KHz, 4 KHz, 5 KHz, 10 KHz정현파, 등등, 이 증폭기는 고조파 찌그러짐이 있다고 말하게 된다. 이런 종류의 찌그러짐은 원래의신호 및 그 고조파 구성비율을 다소간 크게 변경시킬 것이고 음색에 변화를 가져온다. 이 문제는 전기음향학의 시초부터 이를 평가하고 정량화 하며 분류하려는 시도의 주제가 되어왔다.
고조파 찌그러짐을 논의하려면 또한 화음과 불협화음에 대하여도 약간의 논의가 있어야 할 것이다. 그 기본 원리는 음악에 그 유명한 12 음을 구성하게 하였다. 화음과 불협화음에 대해 인간이 얼마나 예민한가에 대하여는 설명이 필요하다. 빛과 시각의 경우에는 청색과 노란색이 혼합된 경우 일종의 조화를 이룬 녹색이 된다. 이 경우 녹색이 독자적으로 존재하는 경우에 인간은 그 원래의 구성요소 (즉 청색과 노란색)를 더 이상 식별할 수 없다.
소리에 대한 인간의 감각기관은 이와는 사뭇 다르다. 만일 피아노로 두개의 음 “도”와 “솔”을 동시에 내도록 하면 우리는 두개의 음의 융화된 음을 듣지만 동시에 두개의 음의 존재를 식별할 수 있다. “흰색”은 무지개의 일곱 가지 색갈의 완전한 조화를 이룬 혼합으로 간주할 수 있지만 우리의 눈으로는 그 구성 요소들을 식별하는 것이 불가능하다. 이런 사례는 빛과 시각과의 관계에는 적용되지만 음과 청각의 관계는 전혀 다르다.
백색 광에 대응시킬 수 있는 백색잡음 (white noise)은 매우 복잡한 소리이지만 수만가지의 순수한음 (tone)이 완전하게 융화된 소리로 들리지 않는다. 그것은 실제로 매우 많은 수의 음으로 들린다. 즉 많은 종류의 음이 거칠게 혼합되었다는 인상을 준다.
백색잡음과 같은 복잡한 소리를 분석해 낼 수 있는 인간 청각의 탁월한 능력은 이런 음(tone)들의 수가 얼마나 많고 혹은 그 음들이 서로 얼마나 근접해 있나에 관계없이 그것들을 하나의 단일한 소리로 융화시키는, 그래서 그 소리를 “백색잡음”으로 인식하도록 하는 데에는 충분치 않다는 사실을 증명한다. 이런 법칙은 독일 물리학자로서 전압과 전류의 기본 공식을 만들어 낸 Georg S. Ohm 에 의한 것으로 “음향학의 옴의 법칙”으로 알려져 있다.
화음과 불협화음
화음과 불협화음에 대한 연구는 수세기 전으로 거슬러 올라간다. 흥미있는 독자는 Zarlin (16세기 이태리 사람)의 저작들을 참고하기 바란다. 이 사람은 “물리학자들의 음계” 혹은 “온음계”라고도 불리는 “Zarlin 음계”의 저자이며 음계와 이를 구성하는 12음의 정확한 피치에 대한 논의와 연구를 수행하였다. 또한 “일반 화음”이라는 유명한 논문의 저자인 Marin Mersenne의 저작들이나 혹은 1862년 “음의 느낌에 대하여”라는제목으로 논문을 발표한 Herrmann von Helmholz 의 저작들을 참고하기 바란다.
이런 저작들로부터 우리는 우리의 청각기관들의 기본적 특성들을 추론해 낼 수 있다. 한 옥타브 안에서 어떤 간격의 음들이 어느 정도로 화음이 되며 불협화음이 되는지를 알 수 있다. 우리는 또한Fletcher, Zwicker, S.S. Stevens, 그리고 Steinberg 들과 같은 다른 연구자들의 연구결과로 부터도 도음을받고 있다. 이들은 순수음(pure tone) 간의 주파수 차이와 그들간의 화음과 불협화음의 정도에 관한 중요한 문제를 다루고 있다. 이러한 연구들은 증폭기로부터 발생된 고조파 찌그러짐이 끼치는 주관적 영향의 연구를 용이하게 해 주고 있다.
특히 두 연구자, Wegel 과 Lane이 1930년에 행한 “증폭기의 고조파 찌그러짐과 그 주관적 영향” 에 대한 중요한 연구는 많은 도음을 주고 있다. 이 두 과학자는 순차적인 고조파 차단과 다수의 고조파에 대한 효과를 연구 함으로서 마치 고조파가 결여된 순수한 음으로 인식될 때의 고조파 수준을 상당히 정확하게 결정하였다. 그들은 기본 주파수가 400Hz의 신호가 76dB의 음압을 가졌을때 제 2, 3, 4 고조파들이 인식될 수 있으려면 각각 61dB, 58 dB, 50 dB의 음압을 가져야만 한다고 결론을 내렸다.
당시의 측정 방법으로는 더 이상의 고차 고조파에 대한 분석이 허용되지 않았었다. 이 연구는 1960년대부터 실현될 수 있었는데 이 때의 연구 결과는 15차부터 20차 까지의 고조파가 총 음향출력 에너지의 0.0008% 이하로 함유되어 있는 경우에도 영향을 끼칠 수 있다는 것을 보여주고 있다! 이들 잘 수행된 연구 결과는 왜 측정상으로 완벽해 보이는 성능을 가진 증폭기들 조차도 대단히 큰 찌그러짐, 특히 불안정한 형태의 찌그러짐을 발생시키게 되는가를 이해하도록 한다. 왜냐하면 이들 찌그러짐은 근본적으로 (변동이 심한) 과도적 음악신호로 부터 결과된 것이기 때문이다. 이는 또한 왜 어떤 진공관증폭기 (그렇지만 모든 진공관 증폭기가 그런 것은 아니다. 실제로는 그것과는 거리가 멀다) 혹은 트랜지스터 증폭기들이 매우 아름다운, 매우 화음이 된 소리를 내는지를 설명해 준다.
그렇더라도 이러한 발견들은 전후 관계를 따져서 받아들여야 한다. 증폭기나 스피커들은 흔히 여러증폭단들이 직렬로 혹은 루프를 이루며 연결되어 있다는 사실을 고려해 보자. 이들 매 증폭단들은 자체로서의 특별한 형태의 찌그러짐을 발생시키며 동시에 다른 증폭단들과 융합되어 전체 시스템을 구성한다. 이때 (측정을 위한) 정현파를 음악신호로 교체하는 순간 실험실 내에서 (찌그러짐의 특성을) 이해하기는 거의 불가능하다.
"연성 찌그러짐 (Soft Distortion)" 과 "경성 찌그러짐 (Hard Distortion)"
그림 A부터 그림D까지에서는 거의 모든 가청수파수 대역을 포함하는 3개의 주파수, 즉 40Hz, 1 KHz,그리고 10 KHz의 주파수에서 고조파 찌그러짐을 출력의 함수로서 보여주고 있다. 그림 A의 곡선들은 연성 찌그러짐이라고 불리는데 흔히 부궤환을 걸지 않은 증폭기에서 발견된다. 여기서는 비교적 적지 않은 찌그러짐이 관찰되는 반면 찌그러짐이 출력의 증가에 따라 매우 규칙적인 증가를 보이고있다.
이 (찌그러짐)특성중 최선은 대부분의 가청주파수 대역에서 동일 출력일 때 동일 수준의 찌그러짐을 발생시키는 잇점을 가진 경우이다. 이런 연성 찌그러짐의 특성을 갖는 대부분의 증폭기들은 또한 연성 클리핑 (Clipping)의 특성을 보인다. (이런 증폭기에서) 정현파 신호가 클리핑이 되면 정현파의 상부가 (확연하게) 잘려나가는 것이 아니라 단지 정현파의 상부가 약간 평평해 지게 되고 따라서 (출력)포화가 시작되는 경우에도 귀에 덜 거슬리게 된다.
그림 B의 곡선들은 “경성” 찌그러짐으로 불린다. 이는 대량의 부궤환의 결과로 인한 경우가 보통이다. 여기서는 고조파 찌그러짐이 전 가청주파수 대역에서 (비교적) 작거나 혹은 매우 작다.
고조파 찌그러짐은 (출력이) 포화점에 이를 때 (급격히) 증가한다. 이경우에 정현파 신호는 거의 항상 평평하게 잘린 모양을 갖게 되고 고차의 고조파 찌그러짐을 발생시키며 매우 귀에 거슬리는 소리를 내게된다.
그림 C의 곡선들은 증폭기의 비직선성으로 인해 특정 주파수 혹은 특정 출력 수준에서의 찌그러짐이 증가 혹은 감소하는 경우이다. 이 경우는 MOSFET를 출력회로에 사용하였거나 입력 커패시턴스가큰 능동소자를 채용한 증폭기들에서 관찰되는 수가 있다. 또는 혼합 소자 회로 (Hybrid)에서 관찰 될 수도 있는데 이 경우에서는 한 증폭단에서 발생된 찌그러짐이 다른 증폭단에 의해 부분적으로 보상되는 경우 음질이 그 때 그 때 달라지는 경우이다.
그림 D의 곡선들은 모든 증폭기에서, 진공관, 트랜지스터, 혹은 혼합 (Hybrid) 소자 증폭기들에서 관찰될 수 있다. 이 경우에서는 높은 주파수 대역에서 더 높은 수준의 찌그러짐이 발생하는 사례인데 이런 증폭기는 딱딱하고 모래가 갈리는 듯한 소리가 나거나 혹은 듣기 거북한 음질을 보이게 된다.
전원부의 불안정성
대부분의 증폭기들에는 정류기에 연결된 한 개 혹은 두어개의 2차 코일을 가진 전원트랜스와 정류기에 이어 있는 RC 혹은 LC 파이 평활회로로 구성된 전원부가 있다. 흔히 이 전원부는 증폭기의 양 채널을 구성하는 각 증폭단에 공용으로 사용되며 각 채널을 구성하는 여러 증폭단에 필요한 전원을 공급한다. 입력 신호가 (각 채널의) 증폭단들을 거치면서 증폭되는 과정에서 (각 증폭단에서는) 위상이 바뀌거나 지연된 여러 상이한 전류가 요구되는데 이는 여러 상이한 현상들과 회로 소자들에 관련된 아래와 같은 이차적인 효과를 발생시키게 된다:
평활 회로 커패시터가 충, 방전을 되플이하는 과정에 관련된 여러 형태의 관성
전원 트랜스, 정류기 그리고 평활회로의 과도적 동작 특성
전원트랜스에서 발산되는여러 형태의 자장과 이에 의해 오디오 회로에 끼칠 수 있는 영향
증폭하려는 입력신호가 공급 전원의 주파수와 관련이 있을 때 (예를 들면 50Hz, 100Hz, 150Hz: 미국이나 한국에서라면 60Hz, 120 Hz, 등등: 역자 주) 보일 수 있는 비 정상적 동작 형태
(높은 진폭의 팔스 신호와 같은) 과도적 신호가 연이어서 입력된 경우 그 결과에 기인한 덜컥거리는 듯한(rattling) 현상. 이런 경우에 남는 잔류적인 불안정성.
증폭기가 (지속적인) 부하상태에 있을 때, 전원부 출력전압의 강하. 흔히 상당한 전압강하가 관찰된다. (전압안정 회로가 결여된 진공관 암프의 경우 양극 전압의 강하는 50V 에 이를 수 있다) 이런 경우각 증폭단은 그 동작점이 달라지고 그 결과 심한 불안정성에 접어들 수 있다. 여기에 (전원 평활 회로의) 평활 커패사터의 충전시간과 관계된 관성 현상이 추가될 수 있다.
전원부에 의해 발생하는 이런 종류의 찌그러짐은 그림 1의 측정회로를 가지고 쉽게 증명할 수 있다. 이 회로에서 음악 신호가 입력된 측정 대상의 증폭기의 전원부로부터 직류차단 캐패시터를 통해 불안정 전압의 교류 요소를 추출해 낸 다음 이를 추가의 증폭기에 입력시켜 증폭하고 그 주파수 구성과 진폭 변화 (Amplitude envelope)를 청취해 보고 동시에 스펙트럼 분석기에 넣어 스펙트럼을 관찰한다.
이 청취시험의 신호는 여러가지 형태를 취할 수 있다: 아무 소리가 나지 않거나, 예리한 소리가 나거나, 혹은 고음의 짜증나는 소리가 날 수 있다. (증폭기) 전원부가 이런 저런 전압안정 회로나 혹은 어떤 종류의 회로를 포함하고 있을 때 그 증폭기는 과도적 신호가 입력될 때 일제 사격과 같은 형태로,혹은 폭발적으로 찌그러짐을 발산시킬 수 있다. 이는 마치 라디오를 동조시킬 때 정확한 주파수에서 약간 벗어났을 때 나는 소리를 연상시킨다.
전력 인터페이스 혼변조 찌그러짐 (Power Interface IIM)
인터페이스 혼변조 (IIM) 라는 모호한 찌그러짐의 근원은 핀란드의 연구자인 마티 오탈라 (Matti Otala)가 밝혀냈다. 새로운 측정방법의 결과로 밝혀진 이 새로운 형태의 찌그러짐은 불완전한 증폭기 설계에 기인한다: 즉 과도적 신호(transient)가 입력 되었을 때 각 증폭단의 대역폭, 각 증폭단에 의해 삽입된 그룹 전파(Propagation) 시간이 부궤환 룹에 끼치는 영향의 문제다.
이런 형태의 찌그러짐이 존재한다는 것을 증명하는 측정방법으로 제안된 측정전략 중에서 스피커나 스피커 통에 의해 발생된 역기전력이 일으킬 수 있는 찌그러짐을 재현 하는 방법에 대한 관심은 매우높다. 이 역기전력은 증폭기가 이미 다른 주파수를 재생하는 순간에 전압의 형태가 아닌 에너지의 형태로 증폭기의 출력측에 재 투입된다.
실제로 전통적인 찌그러짐 측정 방법 (SMPTE의 표준 측정방법에 따른 고조파 찌그러짐, 혼변조 찌그러짐) 으로는 이 찌그러짐이 감지되지 않는다. 이 측정방법의 기본적인 형태는 일본 동경의 무사시대학의 연구자들이 20년 전에 제안한 것이다. 그러나 이 측정방법은 현재에도 적절하다. 약간의 확장된 부분을 포함한 이 측정방법을 그림 2에 보였다.
이 측정방법은 피 시험 증폭기의 입력에 1 KHz의 정현파를 입력시키고 출력이 15W정도가 되도록 입력전압을 조절하는 것으로 시작된다. 여기서 증폭기의 부하는 8 Ohm 저항을 사용하거나 혹은 스피커를 부하로 해도 좋다. 여기서 출력단자에 250Ohm/1000W의 무유도 저항과 이에 직렬로 1KHz신호를 상쇄할 수 있는 LC 필터를 연결하고 이를 통해 50Hz의 신호를 주입한다. (1KHz 노치 필터는 7.5 mH/15A의 인닥터와 3.3 uF의 캐패시터로 구성된다) 이렇게 해서 피 시험 증폭기의 스피커 단자에 존재할 수 있는 복합 신호를 재현한 것이다. 다음 스펙트럼 분석기에 이 신호를 입력시킨다.
그림에서 볼 수 있는 대로 이 (증폭기 출력과 스피커 시스템으로 부터 발생된 역기전력의: 역자 주) 복합신호는 부궤환 룹을 통해 증폭기의 입력에 재 투입된다. 두번 째 신호 (즉 역기전력의 신호: 역자주)를 주입함에 의해 현재 증폭되고 있는 신호보다 현저히 낮은 역기전력의 신호를 모사 (Simulate)해준 것인데 이 신호가 실제 스피커에 입력되는 신호가 된다.
이 두번째 신호는 증폭 중에 있는 신호의 최고치 파형 (peak envelope)을 충실히 따르다가 다소간 빠르게 감쇄하고 다소간 빠르게 그 주파수가 감소한다. 이 두가지 현상은 (스피커 콘의 구조물과 같은) 움직이는 질양, 혹은 진동판의 공기 부하에 대한 전기 기계적 제동 (damping)과 기계적 마찰로 인한 결과이다. 따라서 전체 움직임은 감속되어 움직이는 부분이 원래의 위치에 이르면 정지하게 된다.
그림 3에서 1번 곡선은 순수한 저항 부하에서 측정되는 원래의 복합신호 (의 스펙트럼)를 보여준다. 왼쪽에 보이는 스펙트럼이 50 Hz 신호이고 저주파 발진기로부터 생성된 100Hz의 잔류 고조파가 보인다. 2번 곡선은 IIM이 전혀 없는 매우 고성능 증폭기의 시험 결과를 보여준다. 반면에 3번 곡선은 매우 훌륭한 고조파 및 혼변조 특성을 가진 증폭기에 대한 시험 결과이다. (이 증폭기는 정격출력의 절반의 출력에서 측정했을 때 오디오 대역폭의 중간 주파수에서의 찌그러짐이 0.008% 이하이고 고역에서는 이보다 약간 높은 정도의 찌그러짐을 보여주고 있다.) 그러나 이 시험 조건에서는 저 출력에서도 대단히 큰 IIM 찌그러짐을 보인다.
이 증폭기를 약간 높은 출력조건에서 시험하면 4번 곡선에서 보는 대로 그 동작행태가 변하면서 3번곡선에서 보여 준 스펙트럼과는 전혀 다른, 더 큰 IIM찌그러짐을 보여주는 것은 상당히 주목할만 하다. 이 시험 결과가 시험을 거친 증폭기에 따라 매우 변화가 심한 결과를 보여준다는 사실은 이 현상이 재생된 음질에 어떤 영향을 끼치게 되는지를 추구하게 한다.
스펙트럼 분석기를 통해 보았을 때 3번 곡선과 4번 곡선과 같은 괘상한 특성을 보이는 증폭기를 청취해 보면 음질에 정교함이 결여되어 있거나, 음색이 거칠다거나, 혹은 이해 할 수 없게 딱딱하다는 느낌을 받는다는 사실을 효과적으로 보여주고 있다. 그러나 소량의 부궤환 만을 적용했다는 이유로 비교적 높은 수준의 (고조파) 찌그러짐을 가지고 있는 증폭기들이 이런 IIM 측정시험에서 듣기에 거북하지는 않지만 심히 혼란스러운 결과를 보일까? 많은 시험 결과는 전혀 그렇지 않다는 것을 보여준다. 그 결과는 5번 곡선에서 보여주고 있는데 이는 10A/801A를 사용한 3극관 모노 암프의 경우이다.
5번 곡선은 2 KHz의 2차 고조파와 50Hz 신호에 의한 고조파로 구성된 상당히 높은 수준의 찌그러짐을 보여준다. 그러나 3번 곡선에서 보이는 것과 같은 다른 찌그러짐은 보이지 않는다. (스펙트럼 분석기에서 보여주는) 명백한 결점에도 불구하고 청취시험에서 이 암프는 2번 곡선의 암프에 비등한 좋은 음질을 들려주고 있다. 어쨋던 여기서는 그 설계철학이 매우 상이한, 그래서 정격 출력 또한 매우다른, 그래서 모든 다른 형태의 찌그러짐이 같을 가능성이 없는 두개의 다른 증폭기를 시험하고 있다는 사실을 간과해서는 안된다.
증폭기나, 혹은 증폭기와 스피커로 구성된 복합 시스템에서 발생하는 단 한 형태의 찌그러짐에 대하여 논하는 데에도 수십 페이지의 지면이 충분하지 못하다. 이런 이유로 여러가지 제약 조건이나 오류의 위험성에도 불구하고 엄격한 절차를 거친 세밀한 청취 시험의 중요성이 대두되는 것이다. 이것이 음악을 시험 신호로 사용하며 동시에 수 많은 변수를 모두 고려했을 때의 유일한 평가 방식으로 보인다.
(끝)
R코아 트랜스퍼머 카버 (0) | 2015.07.27 |
---|---|
좋은 진공관 암프 값싸게 만드는 방법 (0) | 2015.07.27 |
KYJ GM70 SE Amp (0) | 2015.07.26 |
출력트랜스 설계연습 (마지막회) (0) | 2015.07.26 |
출력트랜스 설계연습 (4) (0) | 2015.07.26 |
조회 수: 396, 2015-05-12 17:37:42(2015-05-06)
----------------------------여기로 옮겨 왔습니다.-----------------------
양해를 구합니다 ------ 외부인의 참고를 위해서 Amp 이름을 KF-808 SE 로 했습니다 -----
제작 솜씨가 Pro 급으로 오랫만에 좋은 제적기를 기대해 봅니다.
-----
각 모듈별 회로도, 전체 배선도, 각부 전압, 파형 등을 볼 수 있으면 좋겠는데요, 전원 지연 회로 보여 주실 수 있겠습니까?
-------
제작기에 다 올리려 했는데, 우선 먼저 올립니다. 약간씩 변경하여 필요에 따라 조정하여 사용 합니다. 예를들면 2N7000 gate측 전해 콘덴서 용량이나 저항을 바꾸면 시간을 조절 할 수 있습니다. 또한, 350V 이상의 고압인 경우 제너 다이오드를 한개 더 연결하여 사용 합니다. 그리고, 가변 저항기 위 아래의 저항치를 바꾸어 가변 전압의 폭을 변경 할 수 있습니다.
그리고, IRF 830뒷단의 TR을 용량이 큰것으로 바꾸고, 에미터측 저항 값을 0.2 나 0.5 Ohm 1-2W 로 바꾸어 연결하면 전류량을 늘릴 수 있습니다. 본 회로는 기본이 old radio 클럽 김경원 오엠님이 개발하여 이상 없이 사용 되는 실용회로 입니다.
정전압과, 지연 그리고 가변이 가능한 회로이오니, 여러 가지로 응용하여 사용하시기 바랍니다.
A1- 808 Amp - 제7부 6L6 대체 (왜?) (0) | 2015.07.31 |
---|---|
808-Mark II (0) | 2015.07.30 |
직열관 808 의 직류점화 의 문제 (0) | 2015.07.26 |
정류기 보내드립니다. (0) | 2015.07.25 |
A1 - 808 Amp 제작의意義 --56151 (0) | 2015.07.25 |
조회 수: 293, 2015-04-28 18:25:38(2015-04-28)
고야님 덕분에 간단하게 조립할수있도록 만드러 봤습니다.
Module 화에서 어려운 과제가 열관리 입니다.
열이 나는 부품을 작은공간에 같이 섞을수는 없습니다.
많은 Test 을 거치고 열이 적게나는 재료/회로를 구상해 내야 성공합니다.
만능기판은 25V 이상을 취급할경우 FR4 를 추천합니다.
갈색의 저가품은 고전압 회로에서 절연불양으로 불이 나기도 합니다.
고전압 "B"전원 - 나의생각 (0) | 2015.07.30 |
---|---|
Voltage Doubler 설계 - 설명 (0) | 2015.07.28 |
IRS2153D 전원 (0) | 2015.07.27 |
고야 SMPS (0) | 2015.07.27 |
SMPS를 함께 제작해 봅시다. --고야 (0) | 2015.07.27 |
조회 수: 272, 2015-04-29 01:28:07(2015-04-27)
고야님에게 Test 회로 만들어 보내면서 - 옛날에 만든 OutPut Module 이 생각나서 찾았더니 다행이 나왔습니다.
기본이 같은 Half bridge 회로라서 동작 가능성이 있다고 보고 만 하루를 꼬박 소모해서 만능기판에 회로를 만들어
Test 해보니 삽질 전이지만 동작 잘합니다.
출력 Trans 권선 조절해서 전압 36-40V , 210V 만드러내면 됍니다.
고야님에게는 만들기 쉽게 Module 화 해서 Kit 를 보내드리겟습니다.
이론은 필요없고 땜질만으로 완성하도록 만들겠습니다.
Oscilloscope 쓰는 법만 배워 두십시요
전원 T 입력파형만 확인하면 그이상은 몰라도 OK!
To 고야님 Test 회로에서 R4 -->24 Kohm 4W 로 해주십시요
-----
아이고 박사님, 쾌속 이심니다.
박사님이시니까 장남감 하나 만들듯 뚝딱 완성하시는 것은 너무도 당연한 것이지만, 못난사람을 딱하게 보시고, 시간을 내서 특별히 만들어주신 것을 제가 압니다. 이루 말할 수 없이 감사할 따름입니다.
제가 어릴 적에는 등잔불도 있었지만, 광솔불로 불을 밝히는 것도 보았슴니다. 끄으름이 많이 나서 코 아래가 검댕이가 묻었슴니다. 성냥도 있기는 했슴니다. 됫박성냥 이라고 했는데, 장에 가면 됫박으로 담아서 팔았슴니다. 수북히 쌓아 올려서 많아보이지만, 간추리면 얼마 안됨니다. 저의 할아버지는 성냥값을 절약하려고 부싯돌을 사용했슴니다. 어른들이 사랑방에서 짚신 삼는 것도 보았슴니다.
그시절에는 손발을 부지런히 움직이면 따라갈 수가 있던 시절임니다. 개천에서 용이 나던 시절이기도 했슴니다. 5거서 의 책을 읽었다고 해도 (죽간에 쓰인 것이라서) 정보량이 얼마되지 않슴니다. 다들 고만고만 해서 손발을 열심히 움직이면 가능했던 시절이지요.
지금은 개천에서 용 안나옴니다. 지금은 손발을 부지런히 놀려도 역시안되는 것은 안되는 거지요..
( 박사님, 진작 좀 가르쳐주시지....)
-------
회원 님들 구경 좀 하고 가세요,ㅡ저는 오늘 10kr8_pp 를 만능기판에 조립을 했슴니다.
두 시간 쯤 걸릴 것을 예상했는데, 아이고 웬걸요, 다른 일 아무것도 못했슴니다.
Dead time gap 만 설치한 기본회로라서 동작 잘해도 출력전압 조절, 보호기능이 없습니다.
내용을 알고 자기가 쓰는데는 큰 문제는 없지만
일반용으로는 적어도 보호회로는 추가해야 합니다.
Voltage Doubler 설계 - 설명 (0) | 2015.07.28 |
---|---|
SMPS - KDK Design (1) | 2015.07.27 |
고야 SMPS (0) | 2015.07.27 |
SMPS를 함께 제작해 봅시다. --고야 (0) | 2015.07.27 |
21LR8 SE Amp B 전원, 배전압 공부 (0) | 2015.07.24 |
조회 수: 225, 2015-04-25 13:38:19(2015-04-25)
박사님, 감사함니다. 위의 회로 너무 간단해서 누구라도 금방 납땜할 수 있는 회로임니다. (지금까지도 동작을 못 시켜서 밤새운 날이 많았슴니다.) 태워먹은 IGBT 가 CUP으로 하나임니다. 하도 여러차례 만들어보고, 배선 검사하느라고 뒤집어보고, 부품도 수없이 교환해보고 해서 아주 익숙함니다.
어떻게든 동작을 시켜보고 싶었는데 박사님께서 나서주셨으니까 IR 2153 D - Half Bridge SMPS 하고 벌린 외로웠던 싸움, 이제는 박사님의 지도로 제가 이긴 싸움이 되었슴니다.
제가 배선한 만능기판 사진 모습을 올려놓슴니다.
전구는 200 볼트/200 W 용임니다.
AC 입력단자와 Fuse Box 사이에 넣었슴니다.
RVCC: 75 Kohm / 54 Kohm / 47 Kohm
RT: 15 Kohm 와 CT : 470 P (471) 의 조합으로 100 Khz 가 됨니다.
CVCC : 100uF/50V
CBCOT : 10 uF/50V
IGBT : IRF740 x 2 또는 IRF840 x 2 또는 6N60 x 2
L : TDK 40 (E I 페라이트 코아) (Pri 9 turn + SEC 실험용으로 10 turn + Pri 9 turn)
------
KDK Test 회로 입니다.
현재 갖고있는 부품으로 값을 적어주십시요
부적절한값은 제가 e-mail 로 교정합니다.
눅색 부품--> 별도 지정
Kit 화 가능성이있고 저만의 회로를 사용할려고 하기때문에
중요 정보공유는 NO! 고야님에게는 e-mail로 별도로 보내드립니다.
고야님 e-mail 주소 알려주십시요
-----
Fuse F1 : 1.5A
BR1 : KBU8K
C1,C2 : 200 uF/200V
R2, R3 : 220 K
R4 : 75K / 54K /47K
D1 : 1N4148
C3 :100 uF/50V
C4 : 470p
C5 :10 uF/50V
Q1, Q2 : IRF840
C6 : 1 uF
녹색 표시 값은 사용해본 것이 R1 뿐이었슴니다. 이번에 태워먹은 100 ohm (10W) 임니다.
R4 는 실험할 적마다 값이 달라서 사용했던 것을 다 적은 것임니다. 지금 사용하는 것은 47K임니다.
----
Voltage Doubler 설계 - 설명 (0) | 2015.07.28 |
---|---|
SMPS - KDK Design (1) | 2015.07.27 |
IRS2153D 전원 (0) | 2015.07.27 |
SMPS를 함께 제작해 봅시다. --고야 (0) | 2015.07.27 |
21LR8 SE Amp B 전원, 배전압 공부 (0) | 2015.07.24 |
조회 수: 409, 2015-04-02 02:46:33(2015-04-02)
외부에서 오시는 분을 위해서 또 올라오는 글이 없어서 재탕 합니다.
** 日本發 High End Audio “Niche Market” 形成 **
(1) 眞空管 時代의 終末
1975년에 끝난 VIET NAM 전쟁에서 COLLINS 사의 진공관식 통신장비들이 많이 사용됐습니다. 급속도로 발전한 반도체부품으로 민생 부문에서는 진공관식 Radio/TV 생산이 끝이난 후에도미 정부에서는 계속 군용 통신장비 보수용으로 진공관을 사 재고 있섰습니다. 그러다 1980년대에와서 대부분의 정부보유 진공관 장비가 페기처분 되자 실질적으로 眞空管 時代의 終末 이 온것입니다.
막대한 양의 진공관이 일반시장에 방출됐습니다. 쓸데 가 없어진 이들 잔공관은 대부분이 쓰레기장으로 직행되고 극히 일부는 진공관 애호가나 골동풉 수집가의 손에 들어가기도 했습니다. 진공관이 공짜로 쏟아저 나오자 Diehard 진공관 자작 FAN 들에의한 복고풍도 일어났스나 주로 은퇴한 동호인들을 중심으로 옛 향수를 달래는 취미생활의 연장선상의 움직임에 불과 했습니다. 그러나 일본만은 달랐습니다.
(2) 日本 元老 의 自救策 / U- Turn
일본은 일직이 명치유신 때부터 선진화의 일환으로 국가에서 정책적으로 어릴 때부터 기술관련 공작(工作)교육을 적극 장려했습니다. 저의 일제시대 국민학교 때 공작시간이 일주일에 두번 들어 있섰습니다. 그 결과 Radio 나 Audio 부문에 젊은 층의 취미자작 인구는 나라는 작지만 세계 그 어느나라 보다 많았습니다.
전기인두 하나면 못 만드는 것이 없던 이들은 IC시대가 열리자 넘을 수 없는 벽에 부닥치고 말았습니다. 이들과 이들을 뒷바침 하는 진공관 관련 Industry 가 사양길에 접어들자 이들은 자기네 지도자로 군림해온 원로들에게 앞으로의 생존방안을 부탁했습니다.
반도체 IC에 관한 한 이 원로들은 자기네보다 한 세대 더 뒤떨어진 구닥다리 Group 인 것입니다. 이들은 자기네 권위나 체면상 외면할수 없는 궁지에 몰렸습니다. 이때 자구책으로 나온 발상이 바로 옛날 진공관으로 U-Turn 이였습니다. 앞길이 막히면 되돌아가는것은 당연지사가 아니겠습니까?
반도체 Amp 는 진공관 Amp 소리를 못 따라간다. 음악재생은 진공관 Amp 밖에 없다”
이렇게 단정하고 진공관시대 초기인 1938년에 개발된 Western Electric 300B 진공관 으로 만든 단구(單球) Amp를 최고 라고 들고 나온 것입니다.
이 300B Amp의 제작기사가 기술잡지에 실리기 시작하고 모든 원로들이 일체가 되어 한 목소리로이 300B만이 이들이 추구하는 궁극의 소리에 도달할 수 있다고 크게 북을 쳤습니다.
스승이나 원로들의 말이라면 껍벅 죽고 모두가 주르르 따라가는 곳이 일본입니다. 모든 지공관이거의 공짜로 구할수 있게 되서 경제적 부담이 안 되는 제안인 것입니다.그 동안 움추려 젔던 진공관 자작FAN들이 새 희망을 갖고 너도나도 300B만이 낼 수 있다는 소리를 추구하여 제작열풍이 전 일본을 흽 쓸었습니다. 여기에 많은 KIT상이 편승해서 제각기 자기네 KIT가 최고라고 선전하고 새로운 시장이 형성되기 시작했습니다. 다른 나라에서도 IC벽에 부닥친 진공관 자작 FAN들이 일본 300B 열풍에 동승하여 세계적인 진공관 복고가 시작 됩니다.
이때 미국의 “Audio 주류” 들은 일본의 진공관 복고풍을 비웃고 부정적이 였습니다. 이들은 300B를 개발하고 계속 더 좋은 진공관/진공관 Amp 로 Stereo- Hifi 개념을 만들고 -- 하여튼 Audio 기술개발 주체인 것입니다.
300B 진공관과 이와 연관된 제품은 모두 일본에서 싹쓸이 해갔으나 미국사람들은 관심없이 “우리가 버리는것도 사가는 사람들이 있구나” 하고 고마운 마음으로 보고만 있섰습니다.
그 당시의 두나라의 경제상황--미국은 경제침체로 일본식 경영을 배워야한다고 떠들고 일본은 남아나는 돈으로 Hawaii 에서 시작해서 미국을 전부 사들이려는 기세였습니다.
이런 경제적 배경이 무엇보다도 일본의 300B Amp 시장의 뿌리를 내리게 하는데 큰 도움을 주었습니다.
300B가 만든 High-end Tube Audio (0) | 2015.08.02 |
---|---|
KDK 의 逆行 (0) | 2015.07.31 |
300B Amp 소리 만들기 (0) | 2015.07.31 |
나의 회상 (0) | 2015.07.30 |
Amplifier 의 기본 조건과 300B Amp (0) | 2015.07.23 |
조회 수: 493, 2015-03-31 23:06:07(2015-03-23)
아래 Square wave function Response 는 200, 300 Khz 에서 출력 Level 에 관계없이 회로정수를 최적화 하면서 찾아낸 파형 입니다. 쉽게 얻어지는 파형은아니지만 "이렇게 좋은 OPT 성능는 없다" 는 홍보차원에서 올렸습니다.
새로 보내온 KD33 Test 해서 위에 보고 했습니다.
R-core 연마 다시하고 조립하는데 시간 많이걸렸습니다.
1차 권선 61.3 H (120Hz) DCR = 95 ohm 이 나오고 1-2 차간 용량은 285 pF (1Khz)
권선비는 30.8 : 1 이 였습니다.
특성을 나타내는 방식으로는 KD33- 61.30
Core = KD33,
Primary Inductance = 61H,
Turn Ratio = 30
KYJ: 제품화 해서 시판해도 좋겠습니다. 암프 키트와 함께 판매해도 좋고 출력트랜스로만 팔아도 충분한 상품성이 있습니다.
KD33 R-core PP용 OPT (0) | 2015.08.22 |
---|---|
KD33-15F final (0) | 2015.08.22 |
KD33 opt 개선 (0) | 2015.07.27 |
KD33 위력 (0) | 2015.07.27 |
KD33 OPT 設計 再檢討 (0) | 2015.07.27 |
Tube Amp 에서 "막귀"란? (0) | 2015.08.24 |
---|---|
명기 Dynaco / Kit ST-70 (0) | 2015.07.31 |
중저음을 만드러내는 Amp (0) | 2015.07.26 |
초보자용 KIT (0) | 2015.07.23 |
중국제 Amp - 구경 (0) | 2015.07.23 |
조회 수: 1465, 2015-03-15 01:33:05(2015-03-09)
http://www.parts-express.com/wfr800gs-8-poly-cone-rubber-surround-woofer-8-ohm--299-343
http://www.parts-express.com/fountek-fe83-3-full-range-driver-8-ohm--299-020
아래 사진은 모두 같은 구상으로 전면에 3 inch speaker, 옆면에 Woofer 1-2개 설치 했습니다.
알려지지 않은 쓸만한 중국제 Speaker 많이 나와 있습니다.
X-over 주파수가 100-200 Hz 가 이상적입니다. 비교적 소형 으로 40-20 KHz 는 가능합니다.
대부분의 사람들은 보고만 있다가 누가 좋다고 하면 그때가서 한번 만드러 볼까?? ---
그래서 기다리지 말고 한번 큰 맘 먹고 시작해도 부담이 적은 Speaker 개당 $10 미만의 Project 입니다.
남들이 싸구려 라고 하는 Speaker 로 좋은소리 만드러내는 것이 자작실력이 아니겠습니까?
발표한 Speaker 특성을 믿을수 있다면
중국 Audio Lab 6.5 in Speaker 는 150 Hz 이하의 저역전담 Woofer 로 사용하고,
150 Hz 이상은 Fountek FE85 로 -- 이상적인 2Way Speaker 가 만드러집니다.
Network 는 -- Woofer 에다 200Hz 이상을 감쇠하는 Inductor 하나만 추가해주면 OK.
-----
KYJ
Buy-out 은 여러가지 이유 때문에 발생하는 것 같습니다. 물론 회사가 파산하는 경우에도 발생할 수 있지만 운영자금 확보를 위해 재고를 땡처리 하거나 특정 제품을 단절 시키고자 할 때 재고를 싼 값에 넘겨버리는 경우도 있을 것입니다. 그렇지만 이 값에도 회사는 이익을 남길 것으로 봅니다.
이 제품도 중국제인데 과거 중국제품들은 믿을 것이 못되었습니다. 페라이트 자석이 1,2년만 지나도 자성을 잃는 경우가 많았습니다. 그 당시는 가격도 믿을 수 없을 만큼 저렴했습니다. 가령 8인치 스피커가 2불 정도에 구매가 가능했었으니까요. 이 정도 가격이면 운임도 안될 것 같았는데.
요즈음은 품질이 많이 개선된 것 같습니다. 상당 수의 미국의 DIY들도 이 스피커를 시도하고 있네요.
개인적으로는 200Hz 혹은 300Hz 부터 20KHz를 카버하는 작은 스피커 유닛을 찾고 있습니다. 보통 2way 스피커 시스템에서는 크로스 오버를 대략 1KHz 내외에서 하는데 사람의 음성은 대략 300Hz 부터 3 KHz 대에 걸쳐 있습니다. 그리고 1KHz 대는 귀에 상당히 예민한 주파수 입니다. 이런 주파수대에 크로스 오버를 하는 것은 좋지 않다고 봅니다. 그래서 크로스 오버 주파수를 200Hz 정도에서 하려는 것이지요.
그리고 저역은 15인치 정도의 스피커를 사용하여 20Hz까지 이르도록 했으면 좋겠다는 생각이 듭니다. 요즘 탄노이 15인치를 들어보며 가지게 된 생각입니다. 풍성한 저역을 들을수 있으니 전에 듣지 못하던 소리도 들리고 음질이 훨씬 풍성하게 들립니다
이것은 개인적인 추측인데... 아마도 파트-익스프레스에서는 이 유닛을 개당 3불 내지는 4불 정도에 구입했을 것입니다. 아마도 수천개를 구입했을 것입니다. 제작사에서는 다량생산을 해야 개당 생산가가 싸집니다. 이 정도에 팔아도 제작사는 이익을 남길 것입니다. 누구나 판로만 있다면 한 아이템당 몇만불 정도를 투자해서 수천개 내지는 수만개를 구입하면 이익을 남기고 팔 수 있을 것입니다.
과거 미니컴퓨터 회사에서 일할때 콤 푸로세서의 생산가가 카드당 1,000불 정도 였는데 이 카드의 소매가는 10,000불 이었습니다. 대략 10배의 마크앞을 합니다. 그렇다고 제작사가 10배 장사를 하는 것은 물론 아닙니다. 판매비용이 그만큼 들기 때문이지요.
오디오 산업의 경우 마크앞은 대략 4배라는 소리를 들었습니다. 가령 소매가가 1,000불인 제품은 생산가가 250불 정도라는 말입니다.
-------
통크기와 2 가지 Speaker 를 잘 조화 시키면 좋은소리 낼수 있다고 봅니다.
통은 앞면 16x 40 cm 뒤로는 25 cm --나무판은 2cm 두께로 잡으면 12 x 36 x 21 = 9,072 cc 입니다
1/2 크기 종이상자로 만드러보십시요. 8 inch speaker 2개를 한면에 설치한다면 높이가 50cm 로 높혀야 될것 같습니다.
값이 $10 이긴하지만 8 inch 크기의 저음 전문 Speaker 입니다
저음부에서는 Nirvana 8 inch 와 충분히 상대가 될수도 있다는 점을 고려해서 통 설계를 해보십시요.
Nirvana 8 의 통이 큰 이유는 저음을 더 잘낼려고 한 것입니다.
통 설계를 잘한다면 Nirvana 8 inch 보다 200Hz 이하에서 저음이 더 잘날수도 있는 Speaker 라면 ?
저음 전용 Speaker 최고 실력발휘 할수있는 기회는 만드러 줘야지요.
값싼 speaker 라고 작은 통에 넣고 저음이 별로라고 한다면 -- 불 공평하지 않을가요?
앞에서도 말했지만 값싼 Buyout Speaker 로 비싼 Speaker 와 동등의 성능을 만드러 내는것이 진짜 실력이 아닐가요??
---
아래와 같은 모양을 생각해 보있습니다.
저는 10년동안 버리는 진공관을 주서 모아서 Curve Tracer 사서 특성재고 Amp 만들고 했습니다.
Speaker 도 누군가 나와서 통 만들고 소리 들어보고 -- 한사람쯤 나타날 것도 같은데 ---
값이싸면 좋은 물건이라도 제대로 대우를 못 받습니다.
---
WFR800GS 8" 2개를 위한 임시통 만드러서 300Hz 이하에서 최적 특성을 찾아 내셔야합니다. .
Nirvana 8 과 대결시길려면 통도 비슷한 크기가 돼겠습니다.
너무기대는 하지 말고요 -- 싼 것이 비지떡이다 -- 는 결론이 날도 있스니까요
연결방법에 따라서 출력배분이 달라집니다. 많은 시간을 써서 여러가지 결선방법을 해볼수밖에 없습니다.
직열 병열 모두 Test 해야할겁니다.
저의 Teat Idea 올려보겠습니다.
전에 사용한 Cabinet 을 사용해서
1) 2 Speaker 병열 -- 큰 Speaker 에 L 직열로 삽입해서 고역차단 -- Speaker 감도는 Nirvana 보다 많이 낮습니다.
2) 2개의 speaker 병열 직열 모두 Test 합니다 --- Load Impedance 가 달라저서 Power 전달에 최적상태를 알아내셔야 합니다. Impedance matching 이 않됀 것을 speaker 가 나빠서 제대로 Power 가 않나온다고 잘못 판단 할수가 있습니다.
감을 잡을때 까지 많은 삽질이 필요 합니다. Network 에도 신경을 써야 합니다.
3) 소형화 -- 반듯이 필요한 것은 아닙니다.
- 저역이 희생당할 가능성이 있습니다. 그러나 청감상 차이가 없다면 소형화를 추천합니다.
소형 Speaker 를 옆으로 (Off-center) 설치한 것은 통 내부에서 생기는 Standing wave 를 피하기 위한 겁니다.
---
참고로 -앞면이 심심해서- 이런 장식도 있습니다.
참고로 -
Tang Band 5 inch, 2개로 만든 좋은 저역 특성입니다 --
통도 5 inch speaker 크기로 봐서 그리 크지 않다고 봅니다.
통 크기비교 -- speaker 크기로 짐작이 가능합니다.
비싼 Speaker 는 소리도 좋게 들린다. (0) | 2015.08.02 |
---|---|
2015 - 구상 (0) | 2015.08.02 |
Jordan Eikona Speaker (0) | 2015.07.27 |
이런 Speaker 도 있습니다 (0) | 2015.07.23 |
JBL명기 Paragon (0) | 2015.07.23 |
조회 수: 687, 2015-03-04 16:28:10(2015-03-04)
Tang Bang w6-2144 기다리는데 소식이 없습니다
여기에 Jordan Speaker 를 소개 합니다.
KYJ 이 추천하시는 Speaker 이기도 합니다.
Chassis size:
A | diameter across diagonals | 150 mm |
B | baffle cut out diameter | 122 mm |
C | PCD fixing holes | 138 mm |
D | width & radius of curved sides | 132 mm |
overall depth of unit | 67 mm |
KYJ
음압 감도가 소출력 진공관 암프로는 부족한 듯이 보이지만 실제 써 보니 전혀 문제가 없습니다.
제가 써 본 것은 JS92 모델 입니다. 캐비네트는 TL 형식으로 죠단이 설계한 것입니다. 내부 두께가 2인치 정도이니 나무 두께를 합쳐도 4인치 정도로 얇게 됩니다.
300B 싱글, 21LR8 PP 등 8W급 암프로 상당히 큰 방에서도 충분한 음량으로 들을 수 있습니다. 한국 아파트의 웬만한 거실에서 음량이 부족하다는 느낌은 전혀 들지 않을 것 같습니다. 이밖에도 26LW6 싱글, 26LW6 PP에 물려도 별 문제가 없네요.
이 스피커는 처음 구입해서 며칠간에는 약간 알루미늄 소리가 들렸지만 소위 브레이크 인 기간이 지난 후에는 그런 소리는 많이 없어졌고 죠단의 TL 캐비니트로 40Hz 까지 가능하다고 합니다. 6" 의 작은 스피커로 놀라울 정도로 저음이 잘 납니다. 여기에 소개 된 새 모델은 좀 더 개량된 모델이겠지요. 가격이 개당 150 파운드인지 250 파운드인지 기억이 안나는데 92S 보다는 상당히 비싸진 것 같습니다.
가격은 페어에 370 파운드 정도이니까 미국에서 사려면 송료포함 $600이 넘어 들 것 같습니다. 평을 보니 jx92에 비해 고역이 좀 더 부드러워지고 저역도 30 Hz 까지 내려간다고 합니다. 이는 물론 사용 캐비네트에 따라 달라지겠습니다. 이 스피커는 스캔스픽 이라는 회사에서 제조하고 있답니다.
제가 jx92를 사용해 본 경험에 비추어 보더러도 고역쪽이 약간 거친점이 있었습니다. 이것이 개선 되었다니 가격대비 좋은 스피커라는 생각이 듭니다
jx92는 송료만 추가 하면 그 정도 가격에 살 수 있습니다. 새 모델인 Eikona 와는 거의 두배 가격차이가 나지만 성능은 간발의 차이 입니다. KR8 PP와 콤비를 이룬다면 상당히 고급 시스템이 됩니다. 한국에서는 대부분의 아파트 거실에서 자리도 많이 차지하지 않고 충분한 음량으로 몇 배 이상 가격의 시스템보다 결코 못하지 않은 음질로 음악감상이 가능할 것입니다.
사실을 말하자면 탄노이 모니터 골드 15인치와 비교했을 때 중, 고역은 JX92를 더 선호하는 편입니다. 다만 저역은 탄노이 15인치가 아무래도 더 풍성합니다. 그러나 이 스피커는 한국 실정에는 잘 맞지 않을 것 같네요. 너무 큽니다.
X92S는 6인치의 작은 스피커이니까 내장을 울리게하는 저음은 나지 않습니다. 그렇지만 낮은 음량에서도 저음은 부드럽게 납니다. 약간은 음량을 높여야 제 소리를 들을 수 있지요. 그렇더러도 층간 소음문제는 크게 걱정하지 않아도 될 듯합니다.
-----------
JE
http://www.pmillett.com/jx92s.htm 에 92s용 통만드는 방법이 있네요.
http://www.mancho.ne.kr/i/entry/3 에 92s에 대한 좋은 설명이 있는 듯합니다.
http://www.qurve.co.uk/specs/jordan-jx92s.pdf 92s 스펙입니다.
2015 - 구상 (0) | 2015.08.02 |
---|---|
Small Speakers (0) | 2015.07.27 |
이런 Speaker 도 있습니다 (0) | 2015.07.23 |
JBL명기 Paragon (0) | 2015.07.23 |
스피커 구경 (0) | 2015.07.23 |
조회 수: 4165, 2015-02-15 02:28:44(2015-01-31)
이런 회로가 있었군요 아주 간단한 회로여서 한번 찔러볼 만 함니다.
Simplest switched power supply ever with TNY263 - TNY268
I tried to build as simple as possible switching power supply.
It uses an integrated circuit TNY267P of a series of circuits TinySwitch-II: TNY263, TNY264, TNY265, TNY266, TNY267 a TNY268.
This component integrates both the control circuit and the switching element (MOSFET), current and thermal fuse and self-power system. This is everything needed for a small flyback supply. It doesn't even need an auxiliary winding. All this is fitted into DIP8 package (same as the 555)! Its maximum voltage is 700V, the working frequency is 132kHz. Schematic diagram you can see below.
Due to the low power, I used halfwave rectifier. Voltage peaks are limited using transil (zener diodes) 180V.
This can be replaced with the usual parallel combination of resistance and capacitor.
Feedback is provided with optocouplers, the threshold is chosen simply using zener diode (ZD). ZD determines the output voltage.
It is about 1V greater than the nominal voltage of ZD, because the voltage drop of the LED optocoupler is involved. For 19V output voltage ZD 18V is applied. Of course i don't force you to build build 19V supply - output voltage can be adjusted by changing two things:
- Secondary winding is about 1.4 z / V.
- ZD is about 1V less than the required voltage.
For low voltage (about 5V or less) replace fast diode on output with Schottky diode. Maximum power of this supply in an enclosed adapter and 230V power is 13W. Transformer is a small ferrite EE. Central column has a cross-section of 4.5 x 4.5 mm, air gap 0.4 mm. Primary has 140 turns of wire diameter 0.15 mm. Secondary has (for 19V output) 27 turns of wire 0.4 mm.
Due to the low power the secondary is not divided to two parts. First, I wound the entire primary.
The layers are interlaced primary. Between primary and secondary i used shielding - copper tape and connected it to the cold end of primary (of course it must not create a short turn!). Then I wound strong isolation - 12 layers of duct tape. Then I wound secondary.
In case of problems with interference add a noise suppression circuit and / or use a capacitor approximately 1n / Y1 between primary and secondary side.
Detailed parameters can be found in the datasheet of TNY263 - TNY268. The higher part the number, the higher the potential power.
Note also the newer series of TinySwitch-III: TNY274 - TNY280. In this series you can find IC's allowing even more power. They can also fit into schematic below, only the pinout is different.
Warning! Switching supply is not for beginners, because most of its circuits are connected to fatal mains voltage.
When bad design, the mains voltage can reach the output! Capacitors can remain charged to dangerous voltage even after disconnected from mains.
Everything you do at your own risk, for any injury to health or property I do not take responsibility.
===================
Between primary and secondary i used shielding - copper tape and connected it to the cold end of primary (of course it must not create a short turn!).
영문이라서 뜻을 모르지만, 제가 트랜스집에서 1, 2차 간 절연할 적에 동판 쉴드 작업하는 모습을 본 적이 있음니다. 동판을 한바퀴 감기는 감는데 감아지는 끝부분이; 먼저 감아져 있는 동판의 시작부분과 닿지 않도록 하더군요. 닿게되면 < 1 turn 이 되기 때문에 1 turn 이 만들어지지 않도록 !!! > 겹쳐지는 2 mm 부분을 서로 닿지 않도록 절연해줌으로서 1 turn 이 성사되지 않도록 하는 것을 보았는데 그것을 의미하는 듯 함니다.
다음 그림은 19 volts / 300 mA 출력된다는 회로임니다. 2차측 턴 수와 ZD 의 수치가 다름니다.
------
고야
핸펀 충전기를 자세히 살펴보니까 3 단계로 되어있었음니다. 육안으로 구분이 감니다.
1 단계 : 220 Volts 를 정류하는 부분
2 단계 : 정류된 전류(직류)를 껐다켰다를 반복해줌으로서 교류화 해주는 부분.
그래서 주파수가 100 여 Khz 가 되도록 만들어줌.
3 단계 : 100 여 Khz 의 교류를 고속 정류다이오드로 정류하는 부분.
3 단계에는, 부하가 연결될 적에 발생하는 전압강하와, 동작 중에 전압변동을 감시해서 전단계(제2단계 쪽)로 알려주는 부분이 포함되어 있담니다. (보아도 모르겠음)
2 단계에는, 부하 쪽의 전압 변동시에 이것을 보정해주는 회로가 있다는 군요. (보아도 모르겠음)
-------
고야
조립이 끝나서 전원을 넣어보았음니다.
80 volts 에서 시작해서 전압이 차차 오르기 시작했음니다. 10 여분 후에
118 volts 에서 안정이 되는가 싶었는데, 안정되지를 않고, 아래위로 2 ~3 volts 정도가 천천히 오르락 내리락 함니다.
그래서 인지 러시아 인 설계자는 정류기 다음에 ZD 사용했군요.
강과하늘 님 말이 <저전압에서는 괜챦았는데, 고전압에서 전압 안정이 안되더라>는 말을 뒷밭침한 실험이 된 셈임니다.
제가 실험 끝에 만들고자하는 최종 물건은 202 V/ 40 V 임니다. 그런데 202, 40 짜리 ZD 를 구할 수가 없었음니다.
어쩔 수 없이 피드백 회로가 없는 이 러시안 회로를 채택한 것임니다.
TNY280 회로: 러시아 사람이 발표한 회로인데, 좀 특별한 부분이 있었음니다.
고주파 부분과 정류부분의 아쓰가 Y1 safety 라고하는 캐패시터를 통해서 연결되는 것이었음니다. 저는 이 부품이 없어서 공통 아쓰를 했음니다. 부하로 470 Kohm 저항을 사용했음니다.
이 회로는 실험용임니다. 실전에 사용하려면, TNY280 칩 의 최대출력 값 30 W 낼 수 있도록 트랜스를 큰 것을 사용해야할 것 같슴니다. 또한 이와같은 플라이백 방식에는 트랜스 자화를 방지하려고 트랜스에 갭을 내야 한다는 글을 읽은적이 있음니다.
Ac 가 0.6 Cm^2 임니다.
공식을 모르니까 tab 을 내서 커탠트라이 할 생각이었는데, 급한 마음에 토로이달 인닥터에 절연 테프를 4 겹 두르고 그 위에 0.55 파이 선을 감았음니다. 우선 동작이 되는지가 궁굼해서 전원을 넣었보았던 것임니다.
그림에보이는 것처럼 220/210 트랜스를 통해서 전원을 공급했으며, 따라서 입력전압이 DC 310 이 아니고, DC 280 임니다.
한번은, 딱 소리가 나기는 났는데 외관상 으로는 이상이 없었으나 1N4007 과 TNY280 모두 교체했음니다.
또한번은 전원 넣을 적에 탁 하고 뭔가 터지는 소리가 나서 얼른 스위치 끄고 보니까 TNY280 등때기가 떨어져 나가서 속에있는 동판 인지, 신쭈색깔 나는 금속이 보이더군요.
그래서 SMPS 해체해서 얻은 <220 전원 입력부분>을 떼어내서 사용했으며, 벽에 있는 콘센트 에 직접 연결하지 않고 트랜스 거쳐서 연결했음니다.
전원 넣을 적에 <작업시에 눈을 보호할 수 있는 고글>을 사용했음니다.
조립이 끝나서 처음 전원 넣을 적에는 언제나 긴장됨니다.
Voltage Doubler 설계 - 설명 (0) | 2015.07.28 |
---|---|
SMPS - KDK Design (1) | 2015.07.27 |
IRS2153D 전원 (0) | 2015.07.27 |
고야 SMPS (0) | 2015.07.27 |
21LR8 SE Amp B 전원, 배전압 공부 (0) | 2015.07.24 |
조회 수: 678, 2015-04-09 08:47:37(2015-01-15)
원하는 특성은 나왔지만 -- 더 개량이 가능하다면 -- 이런 측면에서 검토 해 봅니다.
1) 층간 절연 재료가 차지하는 공간이 너무크다.
2) Bobbin의 양옆이 개방되서 수평 방향의 권선가능 폭이 많이 줄어든다. 특히 소형 Core 에서 더 심하다,
3) 절연재료를 포함한 2차권이 차지하는 공간이 전체의 1/4 정도로 불균형이다. 나의 판단에도 문제가 있다,
나의 권선능력 (재주)의 한계로 굵은 1차선을 선호했고, 1차에는 직류전류가 항상 흘르기 때문에 (A 급동작)
DCR 감소에 신경을 더 썼다,
4) DIYer 초보자들에게 쉽게 -- 그러나 외부 전문업자 에게는 세계에서 최고 성능의 OPT가 목표인 우리로서는 우리가 쉽게 못하는 것을 부탁하는 것이 옳다.
--------------------------------------
KD33 opt 를 2가지로 생각한다면
1) 6W kit 용 저가 OPT
2) 출력 10-15W 2차 4-8 ohm 고성능 OPT
앞으로 연구 개발
1) 개방형 Bobbin 을 사용하고 권선 위치고정용 보강 종이를 층간에 사용해서 권선 --- 완료하면 접합제 함침으로 권선하고 Bobbin이 굳어지면 보강종이 짤르고 갈아내는 방법
2) 2차 전용 Bobbin 그 위에 1차 권선 Bobbin 을 끼우는 방법
Mayo: 무분할로 2차를 먼저 감아서 성능이 좋은점이 .. 다른 opt (kd55, kd77)에서도 동일하게 적용 가능하는지요?
YES,
고역 특성이나뿐 OPT 에서는 특성측정에 나타나지 않을 가능성이 큽니다. 또한 사람귀 측정기로도 알수없을 겁니다.
감는데 좀 쉬워집니다. 이미 감은것은 그냥 두고 새로 감는 OPT에 무분할 추천합니다.
1차/2차간의 Capacitance 가 작을수록 좋습니다.
Case 내부의 OPT 는 거의 온도 상승이 없기 때문에 Plastic Case 를 찾아 보십시요
선물상자 - 시계상자 - 화장품상자 - 얼마던지 있습니다
중국 제조회사하고 주고 받고 Communication 을 해야 합니다. 그저 Internet 뒤져봐야 제자리 걸음 -- 답이 없습니다.
KD33 R-core PP용 OPT (0) | 2015.08.22 |
---|---|
KD33-15F final (0) | 2015.08.22 |
KD33 Final Version (0) | 2015.07.27 |
KD33 위력 (0) | 2015.07.27 |
KD33 OPT 設計 再檢討 (0) | 2015.07.27 |
조회 수: 1772, 2015-01-06 11:26:50(2015-01-06)
Kit 용 PCB 를 만능 기판으로 만드러서 여기에 들어가는 부품을 엄선해서 같이 공급하는 Idea 입니다.
큰 부품 배치에 따라서 기판 배치도 2-3 가지로 그림만 바꾸어서 만들수 있습니다.
6LQ8 pp 5watts Tube Amp 제작기 #1 (0) | 2015.08.24 |
---|---|
KDK Base 6W PP Amp (0) | 2015.07.31 |
6LQ8 PP (0) | 2015.07.31 |
Chassis-less 11LQ8 pp Amp (0) | 2015.07.27 |
6LQ8 PP 종이위에서 만능기판으로 제작=>10KR8로 변경 (0) | 2015.07.25 |
조회 수: 1386, 2014-12-30 12:57:53(2014-12-22)
JE님 작품입니다. 대단한 업적입니다
위의 주파수특성은 1차 Inductance 가 38H 입니다
아래는 16H 때 입니다. -- Inductance 가 반 이상 줄어도 특성차는 무시할 정도 ? -- 매우 중요한 의미를 내포하고 있습니다.
KD33 -- 21LR8 pp 로 8-10W Amp 는 어떨가요 ?
위의 특성에 사용한 Amp 회로도 올려주십시요
아래 회로는 실바니아 6LQ8 기준입니다. 진공관 메이커 마다 동일회로를 사용해도 전압차가 약간씩 발생하고 최대 출력도 차이가 있습니다. 그래서 아래와 같은 순서로 조정을 해 주어야 합니다.
0. 그림과 같이 회로구성하고 무신호시 측정합니다. (진공관 예열 최소 5분이후)
1. 드라이브단의 그리드 전압 (-1.26V)를 측정해 봅니다.
2. 차이가 있을 경우 초단 플레이트의 200K저항을 조정하여 1~ 1.26V 가 되도록 맞춥니다.
(200K 저항을 조절하면 전체 B+전압도 변동이 생기게 됩니다. B전압 조정도 필요합니다)
3. 다시 초단 그리드 바이어스 전압을 캐소드 저항을 조절하여 조정합니다.
4. 출력단 10옴 양단 전압을 체크하고 전류를 환산해 봅니다.
5. 출력단 플레이트 전압을 측정합니다.
6. 4에서 환산한 전류와 5에서 측정한 전압을 곱하면 Pd인데 5W가 되는지 체크합니다.
7. Pd 5W (최대출력 아님)를 넘거나 이보다 적으면 53옴 저항을 조정합니다.
8. 다시 1번부터 체크하여 전압이 흐트러졌는지 확인하고 재조정 합니다.
※ 실바니아관으로는 잘 조정하면 최대 (사인파 모양유지) 출력 5~6W까지 나옵니다.
GE관은 최대 4~5W가 나옵니다. 최대를 의미하는 것이고
처음 만드시는 분을 감안하면 3W가 나와도 정상적이고 적지않은 출력입니다.
( 6V6 SE이 4~5W 라고 하는데 측정해 보면 쓸만한 구간은 2.5~3W 정도입니다.)
-----
박사님께서 제시하신 발진대책입니다.
출력단 그리드에 저항삽입시 발진방지 효과가 있었습니다. 40옴만 연결해도 도움이 많이 되었습니다.
파란색 글씨 0.01uF 과 10K 삽입후 10K를 가변저항으로해서 조정하면 특정 주파수 발진을 방지할수 있습니다.
---많이 감지 않아도 된다는 말--- 예 그렇습니다. 쉽게약간 덜 감아도 특성 잘나온다는 말입니다.
너나 할 것업없이 저음 저음 하고 있습니다. 그래서 무조건 많이 감을려고 합니다.
도리여 좀 굵은 선으로 엉성하게 쉽게 감은 것이 특성이 더 좋다는 말이 나올수 있습니다.
굵은선으로 덜 감으면 나쁜요소 -- 직류저항, 부유용량, leakage Inductance 모두 감소 합니다.
음악에 쓰이는 악기에서 나는소리에는 중저음은 북소리 교회 Pipe Organ 정도입니다.
전자악기나 음악이 아닌 때려부시는 장면의 동영상에는 중저음이 들어 있습니다.
이들의 재생은 독립된 Subwoofer 로 하도록 합니다. 어거지로 저역확층은 득보다 해가 더 클수가 있습니다.
사실 중저역 재생은 옛날 진공관 시대에서 물려받은 과제입니다
현대 Audio 장비는 수100W 출력 Amp 로 자동차 전체를 울리는 것은 문제도 않입니다.
필요하면 몇 1.000W 도 가능 합니다.
----
극장용 Speaker 는 음악 이외에도 여러가지 - 천둥 폭탄폭발 같은 극단적 소리도 재생해야 하지만
집에서 조용히 음악 감상용 이라면 중고역에서 충실한 성능 의 Amp --수 W 출력에서 THD 0.1% 가
더 중요하다고 보는 것이 저의 의견입니다.
LA 님 지적대로 악기수가 적고 독주곡에서 진공관 Amp 의 진가가 발휘 됀다고 봅니다.
큰 무대에 수십명이 동시에 여러가지 악기를 동원해서 연주하는 음악은 현대 장비 -- 5 channel+ Subwoofer 로 구성 됀 Surround 장비가 우리 주위에는 오래전에 개발돼 있습니다. 2 channel 진공관 Amp 로 이런 Surround Sound 하고 경쟁할려고 하는 것 -- 물론 비슷하게 할수야 있겠지만 -- 이 자체가 무리이고 어거지 입니다.
소리 듣는데서 Center Channel 이 가장 중요 합니다. 예로 독창, Violin 독주에서 소리는 한 점에서 나옵니다.
이것을 Stereo 효과를 낸다고 Center 는 없고 2곳으로 갈라서 듣는 것 -- 위상이 틀리면 소리가 흐터집니다.
한번 생각해 보십시요
-----
큰출력 Amp 로 소출력에서 듣는 것이 제일 쉬운방법 입니다.
진공관 Amp 에쓰는 OPT ---> 저역에서는 매우 특성이 나쁜 물건 입니다.
KD33 R-core PP용 OPT (0) | 2015.08.22 |
---|---|
KD33-15F final (0) | 2015.08.22 |
KD33 Final Version (0) | 2015.07.27 |
KD33 opt 개선 (0) | 2015.07.27 |
KD33 OPT 設計 再檢討 (0) | 2015.07.27 |
조회 수: 779, 2014-12-20 22:55:15(2014-12-20)
RSY:
OPT성능 어디에 살펴봐도 nfb 와 진공관 특성에따른 것 등의변수를 대입해 성능표기는 본것같지않습니다
주파수특성,용량 (W) , L ,결합 정도?, 갭 , 직류저항 , 그리고 코아재질, 분포용량, 안전도 ,,,!
이 OPT는 무슨무슨 진공관에 적합으로 이야기 하는것 같습니다
박사님 말씀에 권선비로, 이차 부하에 일차 임피던스가 결정 최고급 OPT탄생 하기엔 산고가 큰것 같습니다
저희들 수준이 미치지 못한 질책은 당연합니다. 감사 드리며 댓글의 실수도 종전과 같이 계속 지켜봐 주시고 목적한 OPT로 좋은 Amp 히트 작품 기대합니다. 시장이 만만치 않습니다.
성능에 못지않는 디자인 개발 도중요할것같습니다
---
NFB 는 나쁘다. NFB 없는 Amp 만들고 대단한일 한것같이 떠듭니다.
OPT 나 IST 가 이상적이 아니여서 신호가 여기를 통과하면 L, C, 성분에 의해서 위상 변화가 생깁니다
빨라 지기도 하고 늦어 지기도 합니다. Feedback 에서 Capacitor 는 90도의 위상차의 신호를 주입합니다.
그것도 주파수가 올라가면 더 많이 --
이미 90도에 가끼이 같은방향으로 변한 신호는 180도의 위상차가 생겨서 발진하게 됍니다.
즉 Negative 가 Positive 로 됍니다.
우리는 이런 복잡한 서로 얽힌 내용을 다루고 있는 겁니다.
NFB는 작은범위에서는 도움이 돼지만 너무 많아지면 도리여 해가 됍니다.
저는 도움이 돼는 범위내에서 사용합니다.
Amp 쉽게 만들기 (1) | 2015.07.28 |
---|---|
Capacitor 주파수 특성 (0) | 2015.07.27 |
Pd-- Max Plate dissipation (0) | 2015.07.27 |
Low Distortion Amp (0) | 2015.07.26 |
Loftin White 씨의 직결 Audio Amp (0) | 2015.07.26 |
조회 수: 726, 2014-12-17 05:44:08(2014-12-16)
위와같은 특성표 그리는 것은 쉬운일이 아니지만 진공관 Amp 설계 한다면 한번쯤 해 봐야 합니다.
Pd = 50W 선이 그려저 있습니다. 이 곡선의 의미를 알아보십시요
여기에 출력단 설계정보가 모두 들어 있습니다
옛날에 서양 할아버지들이 손으로 점점찍어서 특성표 만들고 출력관 설계방법 만들어 냈습니다.
위의 특성표는 A급 동작 일 경우입니다
PP 의경우 출력 증대를 위하여 B급 증폭 (일반적으로 PA용)
하면 Pd 범위내에서 11LQ8 PP 로 12W는 무난합니다
저는 A급 이외에는 취급한 일이 없습니다.
과잉 Drive - A2 동작도 피했습니다. - 너무 벌려 놓지 않을려고 SE 에서 PP 로 벌린 것도 벅찼습니다.
이기회에 PSU 님 A급 동작이 아닌 Amp 제작기는 어떨가요?
11LQ8 PP로 12W --- 새로운 장을 열어 주십시요 매우 관심이 갑니다.
PA용이 아닌 가정에서 음악 감상용으로 --
저의 직감으로는 B급에서는 PP 용 OPT 의 DC balance가 문제가 됄 것 같은데 ??????
---
Capacitor 주파수 특성 (0) | 2015.07.27 |
---|---|
양해를 구합니다 (0) | 2015.07.27 |
Low Distortion Amp (0) | 2015.07.26 |
Loftin White 씨의 직결 Audio Amp (0) | 2015.07.26 |
궁극적 Amp Test (0) | 2015.07.25 |
조회 수: 746, 2014-12-08 03:14:08(2014-12-05)
아래 KD33 권선 Spec 을 고칠려고 합니다.
--All the options are considered. (on the table 도 많이 씁니다.) 제한없이 모든방법을 고려합니다.
아래표는 2개의 Bobbin 은 모두 직열연결.
PP Amp 에 사용해서 최대출력 10W 로 잡습니다. 이미 검증
권선공간을 100% 꽉채우는 작업입니다.
권선수 권선비를 유지하면서 더 굵은 선을 택합니다.
2차 --- 권선창에 여유가 있어서 4 ohm Tap 을 설치해 봅니다
4 ohm 를 사용하면 8 ohm 는 노는 권선이 돼고 NFB 로 사용하는 정도 외에는 무부하로 있게 됍니다. 8 ohm 를 사용하면 4 ohm 권선은 필요 이상의 전류용량이 됍니다. 100% 완벽 할수는 없습니다.
43T / 8 ohm 에 4 ohm Tap 은 43/1.41=30.5 T 이 됍니다.
43T 를 4 ohm 으로 하고 8 ohm 를 만든다면 43 x 0.41 =17.6 T 를 더 감아줘야 합니다.
(8/4 ohm의 권선비는 1.41/1 입니다.)
4 ohm 권선 최소전류 용량은 1.6 A, 8 ohm 권선 최소 전류 용량은 1.12 A,
전류 용량표에서 선 굵기를 찾아서 24mm 폭에 감아 봅니다. - Core 오차나 만드는 방법에 따라 달라집니다.
4 ohm 용 권선이 굵어저서 병열연결도 고려 합니다. 8 ohm 권선수 90-100 이면 OK
권선비 권선수를 정확히 하기는 어렵습니다. 숫자에 너무 집착 할 필요는 없습니다.
JE 님 설계를 기준으로 2차를 만드러 봅니다.
#24 Bifilar 3층을 감고 21 x 3 = 63T 를 4 ohm으로 설정합니다. 전류용량이 모자라서 제2 Bobbin 하고 병열해야 합니다.
8 ohm 는 추가권선을 #26 Bifilar로 1층을 감으면 #24 보다 가느러서 25-26T 가 나옵니다
26/63 = 0.41 --> 8 ohm 이 됍니다.
전류 용량도 0.339 x 4= 1.36 으로 OK 4 ohm --> 63T, 8 ohm --> 26T 추가 해서 89T
실제로 만들때 1-2T 의 오차는 생길수 있습니다.
제가 맞게했는지 한번 따저봐 주십시요
2차 권선이 3층 +1층 으로 4층이 돼고 4 ohm Tap 이 나왔습니다.
중간에 1차를 2층 정도 끼어 넣어서 2차 권선을 2분할을 하는것에 대해서는 만드러서 Test 해보기 전에는 결론을 낼 수가 없습니다. 분할이 Leakage 를 감소하지만 R-core 에서는 Leakage 자체가 아주 적어서 별 효과가 없다고 저는 봅니다.
도리어 분할로 인해서 1-2차간의 Capacitance 가 2배나 증가해서 고역폭 감쇠가 더 나쁘게 작용할 수가 있다고 보기 때문입니다. 물론 고역폭이 필요이상 으로 넓어서 약간의 감쇠는 문제 됄 것은 아닙니다.
그러나 한편으로는 만들수 있는 최고성능은 달성해 보자는 것이 저의 생각이고 설계목표입니다.
여러분의 설계도 올려 주십시요 -- 두뇌 훈련도 됍니다.
생각을 종이에 올리고 실제 물건을 만듭니다 그리고 Test -> 개량
얼마나 좋은 취미 입니까?
1차 권선
JE 설계는 한쪽 Bobbin 에 1,300 번이 감겼습니다. AWG 한등급 굵은 선 - #29 -으로 감는다면 층수가 10% 증가합니다. 즉 15.4 층이 됍니다
맨 윗층은 부분 감기 도 상관 없습니다. .
15층으로 감고 UL tap을 6층하고 7층 사이에서 내면 6/15 = 0.40 가 됍니다.
16층으로 감고 UL tap을 7층하고 8층 사이에서 내면 7/16 = 0.44 가 됍니다.
초저역에서 설계치의 Load impedance 를 유지 할려면 당연히 매우 큰 Inductance 가 요구됍니다. 그 값은 주파수에 반비례 합니다. 최저 재생주파수를 45Hz 로 설계 한 것하고 15 Hz 로 설계한 것 하고는 3배의 Inductance 의 차가 납니다.
일반적으로 이유는 몰라도 저음 저음하면서 무턱대고 1차 권선수가 많아야 저음이 잘나는 것으로 알려저 있습니다
우리가 듣는 음악의 Energy 분포는 저역에 쏠려있습니다. 고역은 악기에서 만드러내는 고유 음색의 Harmonics 들로 기본파보다 훨신 적는 energy 를 함유 하고 있습니다.
1차의 권수를 늘리면 자화력 Ampere Turn 이 증가해서 Core 의 포화를 촉진/ 앞당겨서 저역에서 필요한 출력이 못나오고
심한 Distortion 이생깁니다. 저음이 흐트러저서 벙벙해집니다. 작은 Core 일수록 쉽게 포화가 이루어집니다. 따라서 저음 재생에는 Core 가 무조건 커야 됀다는 주장이 나오게 됍니다. -- 이 현상은 직류가 중첩된 SE 용 OPT 에서는 더 심해서 Core 를 크게하고 자로에 Gap 을 만듭니다.
KD33 은 매우작은 Core 입니다. 주어진 Core 크기로 저역에서 깨끗한 출력을 최대로 뽑아낼려면 필요이상의 1차 권선은 해가 됍니다. 작은 Core 로 고성능 OPT 의 최적설계는 여러가지 해로운 가해 요소를 잘 조절해서 최소화 해야 합니다.
우리가 보통 듣는 음악의 Amp 출력은 수W 내외 입니다. 최대출력 5W Amp 에서는 전출력 영역이 모두 좋은특성 이어야 합니다. 여기에 반해서 20W 출력 Amp 는 같은 소리크기 에서는 가용출력의 10분의 1 수준에서 동작하기 때문에 고출력에서 특성이 나빠도 듣는 출력대 에서는 지장이없습니다.
소출력 Amp 에서는 사정이 다릅니다. 전 출력대에 걸처서 THD특성이 좋아야 합니다.
제가 역 "ㄴ" Distortion 특성에 집착하는 이유입니다.
THD = 0.1% 이하를 최대 출력까지 유지하는 것이 제작 Amp 특성의 목표입니다
선을 굵게해서 빈공간을 채웠지만 너무해서 조립을 할수없게 돼면 2차를 8 ohm 단일 권선으로 복귀해야 합니다.
KD33 R-core PP용 OPT (0) | 2015.08.22 |
---|---|
KD33-15F final (0) | 2015.08.22 |
KD33 Final Version (0) | 2015.07.27 |
KD33 opt 개선 (0) | 2015.07.27 |
KD33 위력 (0) | 2015.07.27 |
조회 수: 853, 2014-11-28 08:46:52(2014-11-27)
JE님은 정반대로 해석하셧습니다.
JE님과 같이 반대로 받아드리는 독자들이 많을 것으로 생각돼서 여러분의 도움을 청합니다.
저의설명을 이해 하시는분은 보충/추가 설명을 올려주십시요
R-core 자작에 기본이고 필수적인 지식입니다.
제일 아랫층에서 나온 권선의 전선끝을 연결하는 것 ---> 같은권선의 중간점입니다.
이 중간점에서 선을 감기 시작한다면 2개의 Bobbin 감는 방향을 어떻게 잡아야하는지 생각해보십시요
윗그림은 이해가 가는지요?
시작하고 끝 위치를 정해 놓고 권선을 합니다.
직열연결 하는데 Bobbin 2 권선 방향을 같게하고 감고니서 Bobbin을 180도 바꾸는경우와 권선방향을 반대로 해서 감는방법을 아래그림 으로 이해할수 있습니다.
R-core OPT 의 2 개의 Bobbin 연결을 쉽게하는 기본 Knowhow 입니다.
한쪽으로 권선의 전선을 모두 뽑았습니다. 이렇게 하니 배선이 정말 부담없게 느껴집니다.
이전에는 뒤에서 앞으로 전선연결해 와서 두 보빈을 연결했습니다.
그리고 KD33에서 권수를 줄이니 보빈1개 감는 속도를 많이 단축할 수 있었습니다.
Inductance 를 재서 모두 직열로 연결 됐다는 것을 확인 하십시요.
Inductance -무부하 값으로 권선비를 확인할수 있습니다.
-----
옛날에 미국학교에서 쓰던 유명한 General Radio 수동 Bridge 입니다
( R--> variavle 로해서) R 양단 전압하고 Zx 양단전압을 같게해서 R 의 값으로 Zx (여기서는 Inductance) 를 알아내는 방법이 아마도 수동형 Meter 원리일 겁니다. 가변R 눈금을 Inductance 값으로 표시해서 만듭니다.
이것이 바로 수동 Inductance meter 가 됍니다.
V1 이 고정이 아니라도 1/2 V1 = V2 가돼면 OK