KDK Labs

조회 수: 5188, 2013-05-25 11:52:28(2013-05-24)

진공관 식 통신기로 같은 Model 수만대가 생산됀 진공관 전성기의 명기입니다. 

오래동안 숙제로 미루어오던 수리를 하면서 배선-땜질 기술을 다시보고 감탄 안할수가 없습니다. 

한점 한점 수동작업의 납땜질로 만드렀습니다.

조회 수: 2335, 2013-05-21 13:14:27(2013-05-17)

Double C-core OPT --- Bobbin 안쓰고 정열권선을 합니다. 층마다 반투명 절연재가 들어있습니다. 

함침은 안하고 접착제만 사용한 것 같습니다.

참고로 보십시요 
Bobbin 을 사용하고 Lead Wire 가 확실하게 고정 돼면 함침 안해도 산관 없습니다.

저는 반투명한 층간 절연재를 선호합니다. 감으면서 아랫층의 권선상태를 점검 할수 있기 때문입니다. 
(투명한 재료도 많이 쓰입니다)

조회 수: 3195, 2013-05-13 12:12:56(2013-05-13)

Tube Tester는 허용 범위가 매우 넓습니다.

진공관에 3 정수가 있습니다. 그중의 하나인 Mutual Conductance 를 재는 기계입니다.

Mutual Conductance 정상값이 3000인 진공관이 6000 을 가르킨다고 좋은것이 아닙니다.

경우에 따라서는 회로가 불안정 해집니다.

저의 경험으로는 "?" 의 진공관도 거의 90%는 잘 동작 합니다.

수명이 다 됀 진공관은 당연히 바늘이 빨간범위를 가르키지만 새 진공관의 범위도 +/- 20% 가 합격범위 입니다. 

멀쩡한 진공관을 일부러 Aging 이라고 해서 "?" 에 바늘이 오도록 수명 단축을 해놓고는 소리가 좋아 젔다고 하는 사람들도 있습니다. "역으로 -?- 를 가르키는 것이 더 좋은소리 가 나는 진공관 이라고 할수 있습니다 - ???"

저는 Aging 을 해야 제 성능이 나오는 진공관은 불 합격품으로 봅니다 

Mutual Conductance 는 진공관 3 정수라고는 하지만 증폭도 Mu 하고 내부저항 rp가 만드러주는 종속 변수입니다.  Plate V/I 특성표에서  Mu, rp 를 독립변수로 보면 이해가 쉽습니다.

조회 수: 4561, 2013-05-14 00:22:35(2013-05-06)

옛날에는 볼수 없던 진공관 Heater 관련 Spec 입니다.

바로 위의 6GB5는 Voltage Based Specification 이 명백합니다. (정전압, 정전류 라고 한국말로 표현한 것이 독자에게 저의 뜻이 잘못 전달 됐습니다.) 전압 6.3V 기준으로 Heater를 잘르고 여기에 흐르는 전류를 재보니 1,380ma 였습니다. 실제로 6.3V 가 중요하지 1380,1390,1330 이런 숫자는 정전압 동작에서는 중요하지 않습니다. 이런 4자리 숫자 자체가 무의미 합니다. 전류용량 한계 따지는데 사용되는 참고 자료 입니다.  

28GB5, 27GB5, 18GB5, 13GB5 들은 정전류에 맞추어 Heater를 잘랐습니다. 300 ma 에서 잘라서보니 A사는 27로,  B사는 28로 Heater 를 규정했습니다. 사실 앞에서 정전압 Heater 와 같은 개념으로 직열로 연결해서 전압강하가 28, 27 이 정도의 정보면 충분 합니다. 중요한것은 300 ma 입니다.  

실제전압이 28.12V 또는 27.83V 였다고 해서, 4자리 숫자로 표시 안하고 28 로 한 것은 내용을 좀 알고 그렇게 정했다고 저는 봅니다. (모르면 엉터리라는 말도 나오겠지요)  

진공관 Heater 를 여러개 직열로 연결하면 한쪽 끝은 높은 전압이 됍니다. Heater 와 Cathode 간의 Insulation Voltage 도 보장해야 합니다. 125V, 250V 가 최고 Insulation 전압입니다.

빠진 Spec 이 한가지 있습니다. 11초 라는 Warm up Time - 즉 정상 동작상태에 이르기 까지의 소요시간 입니다. 모두 11초를 지키도록 규정했습니다. 6GB5는 아마도 이규정이 시행돼기 전에 나온 진공관인것 같습니다. 이 규정이 없었을때는 TV production line 에서 TV 조정을 몇십분씩 켜놓고 기다렸고 특성이 계속 변동해서 조정 불가능이 많이 나왔다고 합니다. 실제로는 정상동작에는 시간이 더 걸리지만 11초의 규정으로 진공관 특성이 균일 해젔고 긴 시간을 거처야 제 성능이나오는 (Aging 이 필요한) 진공관은 모두 페기 했다고 합니다.  

맨위 6HG8 은 정전압관 이고 나머지는 정전류관으로 새로 나온 11초 규정애 맞추어 만든 것이 4HG8, 5HG8 입니다. 

정전압 -> Voltage Based - 병열 연결해서 Heater 점화,  

정전류 -> Current Based - 직열 연결해서 Heater 점화 

정전류 관 = 표준 전류 225ma, 450ma, 600ma 의 Heater 끼리 직열로 연결해서 사용하도록 만든 진공관 같은 Heater 규격전류의 진공관을 직렬로 연결 했더라도 정전압 전원으로 점화하면 규정전류가 아닌 전류가 공급전압에 따라서 흘르게 됍니다. -- 이해가 어려운 부분입니다.

-----

Machine Gun 이라는 것이 있습니다

한국서는 일본말을 쓰고있습니다  기관총 (機關銃) 이라고. 우리는 기관 이라는 의미는 무시하고, 계속 빨리쏘는 (速射) 총이라는 것를 알고 있습니다.

저의 할아버지 이야기로는 (지금 제 나이가 80) 원래 속사포(速射砲) 라고 했답니다. 속사포는 빨리 빨리 쏘는 총이라고 해서 총자체를 설명하는 이름입니다.

정전류 관 --- 제가 이름을 잘못 불렀지만 진짜 의미를 아셨으면  다행입니다.

-----

개화기 (제가 태여나기전 시대) 에 한복에 "조끼" 소매없는 서양옷이 한복에 추가 됐습니다. 잘보십시요 서양 쪼끼 입니다.
여기에 "포켓" 이 3개가 붙어 있습니다. 이것을 보고 "개화 주머니- 개화통" 이 라고 불르고 " 화 '가 없어지고
개홧주머니 -> 갯주무이- 개쭈무이 - 일본말로 "보껫또" ---
그때는 "개홧통이라 안 켔심니까" - 주머니는 달고 다니는 것

-----

이안:  내용 잘 보았습니다. 제가 분위기는 잘 파악을 못하는 편이라 여기서도 분위기를 편승하지 못하고 원론적인 이야기를 하겠습니다. 정전압이라는 용어와 정전류 라는 용어가 원래 정해져 있는 용어 입니다.

KDK님께서도 정전압을 연결하면 돌입전류가 흐른다는 말씀하셨고, 정전류에 대한 말씀도 하셨습니다. 이런상황 에서도 정전류관이라고 하시면 당연히 오해의 소지가 있고 의미가 문제가 있습니다. 용어의 선택이 부적절했다고 봅니다.

정전압관 0A2나 0B2등이 무슨 역할을 하시는지는 잘 아실것으로 생각합니다.
그렇다면 정전류관을 어떤것이 있을까요? 당연히 3극관은 아닙니다. 

정전류 기능을 하는 관들은 Sharp cut off 관들은 대부분 비슷한 기능을 수행합니다.

이런것이 보편적인 내용입니다. 그런데 정전류용 히터관 이라는 것은 용어가 문제가 있습니다.
히터를 정전류를 흘려야 한다? (Passive) 인가요? 아니면 히터가 정전류를 흘리도록 만든다 (Active)인가요? 

아니면 이도 저도 아닌가요?

그리고 히터 자르는 내용은 제가 알려드린내용입니다. ^^; 제가 만드는 법 알려드린겁니다. ㅋ

그리고 말씀하신 그 정전류관들의 히터들을 몽땅 연결해서 전원부에 연결하면 전원부가 상용교류입니다. 수십 A를 흘릴수 있지요. 절대 정전류 전원이 아닙니다. 정전압 교류전원입니다. 당연히 히터에도 돌입전류가 흐르고 11초 이후에서야 정격전류 근처에 오게 됩니다.

결국 정전류용 히터가 아닙니다. 그냥 주욱 연결하는 데이지 체인 히터 일뿐입니다.

제가 그래서 동전류 히터라고 이야기 하는것이 어떨까 말씀드린겁니다.

저기 규격표에서 왜? 전압이 낮으면 전류를 더 흘려야 하는가도 생각해 보시기 바랍니다.

분위기 초치는것 아닌가 걱정 됩니다.
밖에 비가 옵니다. 밤에 할일이 있어 일하다가 들어와서 하고 싶은 이야기 하고 갑니다.

-----

이안님 하신말씀  모두 맞습니다. 제가 잘못 설명해서 미안합니다.

You are  right. Forget about "정전류관" 

I am sorry.

-----

이안: 먼저 이런 논쟁을 허락해 주시고 끝까지 답해주신 KDK님께 감사를 드립니다.
해당 내용에 대해서 다른 의견이 있을때 질문하고 또 질문하여서 다소 힘들고 귀찮으실수도 있으실텐데, 내색하나 않하시고 모두 친절하게 답해주시고 자세히 설명해 주셔서 대단히 감사합니다. 

미국에서의 오디오관련 site를 보면서 많은 질문 많은 의견을 보면서 많은 생각이 들었습니다.
다른것은 틀린것도 아니고 새로운 발전일수도 있고 기존의 오류일수도 있지만, 그 다른 생각에 의해서 발전이 있다고 생각했습니다. 모두 같은 생각을 한다면 대화도 필요없고 발전도 없을것입니다.

-----

강과하늘: 히터 가열시간 11초의 정의는 지엽적이긴 하지만 12BY7-A의 데이터시트(2페이지)에 있는 내용을 그림으로 첨부하오니 참고 바랍니다.  각 진공관 마다 사용목적이나 상황에 따라 개발 당시에 조건이 정해지는 것 같습니다.   

조회 수: 17807, 2013-05-03 02:19:57(2013-04-27)

 R-core 로 만드는 Power Supply 에 관한 글을 추가 했습니다

Full Wave 정류회로는 위에서보는 4가지를 많이 사용합니다.

반파정류는 파형의 한쪽만 찌그려 트려서 Distortion 발전기입니다. 여기서는 고려하지 않겠습니다.

옛날에 B 전원의 표준회로는 필요전압의 두배를 Trans 에 감고 중간 tap을 내서 5U4, 5R4 같은 직열공통 Filament 쌍 2극관 으로 정류하고 filter 회로에 Choke Inductor 를 사용하는 방식이였습니다.

막대한 양의 Leakage Flux 가 철심에서 새어 나와서 고참 전문가도 Hum 해결에 고생 합니다. 이 Hum 해결 Knowhow 가 대단한 기술로 알려저 있습니다.  

정류관은 내부저항이 매우 높고 능율도 낮습니다. 전압 강하가 1V 정도 밖에 안되는 반도체 정류기로 1:1 로 대체 하면 Surge Current 를 위시해서 여러가지 문제가 생깁니다. 반도체는 못쓴다는 말 까지 나옵니다. 

반도체 정류소자는 거의 이상적인 정류기입니다. 

진공관 정류는 특별한 이유가 없는 한 장점 보다 단점이 더 많아서 새로운 설계에는 추천하고 싶지 않습니다.

R-core 는 반듯이는 아니지만 여기서는 Bobbin 2개를 사용합니다. 이 2개가 완전히 Balance 가 돼여야 합니다.

Center Tap 방식에서 권선을 2개의 Bobbin 에 분할 하면 반파 정류  상태가 두 Bobbin 에 교차로 발생하여  불균형이 생겨서 Leakage Flux 가 발생합니다. (EI core 는 상관 없슴)

불 균형을 피할려면  각 Bobbin 마다 2배의 권선을 모두 감고 완전 병열 이 돼야합니다. Trans 구조가 복잡해 집니다. R-core 에는 부 적합한 방식 입니다. 

Full Bridge 정류는 정류소자 4개를 사용하고 출력에는 2개의 순방향 전압 강하가 생깁니다. 저 전압 고 전류 에서는   정류소자의 열손실도 고려해야 합니다.

Schottky Rectifier 는 순방향 전압이 보통 Silicon PN junction 의 60-70% 정도 입니다. Breakdown 전압이 낮고 온도가 높아지면 Leakage Current 가 급속히 증가 합니다. 특성을 알고쓰면 전력손실을 최소화 해서 고성능 정류회로를 만들수 있습니다.

4 번째는  Half Bridge 형태로 Full Bridge 의 2개의 정류소자를 Capacitor로 대체한 것입니다. 배전압이 돼서 권선수가 반으로 줄고 따라서 전압도 반이 됍니다.

고전압 대용량 저 ESR Capacitor가 개발 돼여 쉽게 구할수있는 오늘날 단점은 찾을수가 없습니다.

구태여 단점이라면 낮은 전압에서 대체 Capacitor 에 대용량이 요구 됍니다. 

또한 저 전압 고 전류 에서는 Pulse 형태의 대전류가 흘러서  Capacitor 의 ESR 과 권선에서의  전력 손실도 무시 할수 없습니다. 낮은전압 일수록 efficiency 가 나빠저서 Total DC conversion efficiency 가 반드시 Schottky Rectifier Full Bridge 보다 높다고 단정 할수가 없습니다.

815-PP용 전원Trans 는 SK 50 R-core 3개로 만듭니다. 6 개의 Bobbin을 모두 똑같이 감습니다. 

C 전원용은  Bobbin 맨 윗층에 가는 선으로 12V 선을 감습니다. 모든 권선은 직열로 연결 돼지만 여기서는 A 전원 36V 권선은 병열로 연결합니다. 처음에는 "A" 전원도 직류로 설계 했지만 계획을 바꾸어서 교류 를 사용하고 "C" 전원 전용 권선을 따로 감기로 했습니다.

SK50 전원 Trans 권선에 대한 Data 는 이미 있스리라 생각 됍니다.

질문있스면 올려 주십시요. (K1, K2 Module 은 미국에서 공급 합니다)

여기 사진은 복합관 대신에 단관 3 극관 8개를 올렸습니다.

Amp Layout  참고로 보십시요

AC 입력 으로 동작하는 진공관 Amp는 모든 전압 이 AC 입력전압 Follower 입니다.
진공관의 동작상태가 AC 입력전압 변동 에 따라서 같이 움직입니다.

변동이 심하고 특성이 고르지 않은 진공관으로 +/- 10% 변동하는 AC입력 전압에 제대로 동작하도록 만들었습니다.

저는 정전압을 진공회로에서 가급적 피하고 있습니다.

정전압 회로란 최악의 상태를 기준으로 잡고 그이상의 변동 을 강제로 흡수하는 Active Control Element 가 있습니다. 

여기에 Power Transistor 를 쓰는데 Spec 에 나와있는 Instant Power /current Capability 하고 Steady State Power Loss 를 

구별 안해서 Tr 를 태워 먹습니다. 

쓰다보니 어려운 이야기라고 보실 것 같습니다.  그냥 두겠습니다.

조회 수: 3643, 2013-04-26 09:50:20(2013-04-22)

지금까지 올린  815 관련글 들을 지울려다 모두 그냥 두었습니다 --

Screen Grid 는 Control grid (Grid#1) 을 통과한 전자를 가속시켜Plate 로 보내는 역할을 합니다. 

가능한 한 많은 전자를 Plate로 보내주고 자기가 흡수하는 전자의 수는 거의 없어야 합니다.

B+ 에 연결한 Screen Grid 가 흡수하는 전자의 양이 출력에 따라 증가하는 것은 당연한 현상이지만 여기 

815 Class A1 동작에서 발견한 현상은 저의 판단으로는 너무 급속히 증가 합니다.

이로 인한 Screen Grid 의 온도 상승은 진공관의 수명 단축으로 이여집니다.

Screen Grid 전압을 변화하면 진공관 전체의 동작 상태가 달라집니다.

여기서는 310V 에서 100V 정도 내려서 최대 Screen Grid Power Dissipation -- Pd/sc Max 를 4W 로 잡기로 합니다.

Screen Grid 에 210V 정전압을 공급 하는데 어떤 방식이 있나 알아 보면

1) 저항 삽입

2) 저항Voltage divider

3), 4) Zener Diode 사용

5) Transistor 를 사용한 Voltage divider/ 정 전압 회로

1), 2)는 Constant Load 에는 쓸수 있지만 변동하는 Load 에는 부적절 합니다.

3) 은 일정한 전압 강화에 적합하고 부품 하나로 목적달성이 됍니다. 미소 전력 회로에서는 문제가 없어도

여기에 소모되는 전력이 2W 로 온도 상승을 최소화 할려면 5W 이상의 전력에 견디는 Zener Diode 를 써

야 합니다. 또 다른 단점은 B+ 전압 변동에 따라갑니다.

4) 는 Load current 를 Z2가 조절해서 정전압을 유지합니다. 

여기서도 Zener 의 전력 용량은 충분하게 잡아 10W는 돼야 합니다.

5) 는  2) 에다 Control Transistor 추가해서 R1/R2 의 분할전압을 유지하도록 했습니다.

    Standard Emitter Follower (사실은 Base Follower) 로 정전압 회로 에 쓰입니다.

    Base - Emitter 간의 전압차는 약 0.6V 입니다

6) 위의 (4) (5) 를 합처서 Control Transistor 를 MOF FET 으로 대체하고 실제로 쓸 회로를 만드렀습니다.

Gate-Source 전압차는 Turn-on Threshold 로 약 4V 정도가됍니다. 출력 전압이 4V 감소 합니다. 

C1은 Screen Grid 에 유기돼는 교류 전압을 Bypass 해주고 C2는 Zener pn junction에서 발생하는 

Avalanche Noise 를 shunt 합니다.

R5 는 MOS FET Drain 손실의 일부를 부담해서 MOS FET 의 온도 상승을 줄여 줍니다. 따아서 R5 가 뜨

거워지면 그열이 MOS FET으로 전달 되지 않도록 멀리 고정합니다.-- (열이 많이나는 부품배치의 노하우)

제대로 회로를 만들다보니 복잡해젔습니다. Screen grid 전용 200V 고정 전압 전원이 하나더 생긴 겁니다.

------

815 는 원래 100-200 Mhz 초단파 송신관으로 설계 됐습니다.
Audio class A1 operation 용으로 Screen Grid 전압을 하향 조절 해서 Screen Grid Pd 를 수W 이내로 합니다.  

Control Grid 전압도 많이 내려가게 돼겠지요.  내부 구조상  3극관 PP 동작은 불가능 합니다. 

CBR:  815 송신관은 유명한 6146의 축소판인 2E26 송신관 2개가 1개의 관내에 들어 가있는 Twin Beam송신관으로 알고 있습니다. 815가 먼저 개발이 되었기에 2E26은 815의 2관중 1개의 관으로 만든 것이라 볼수가 있겠네요. 박사님께서 Audio Express 2004년 3월에 기고하신 2E24 Para Single자료를 보고 저도 몇년전에 2E24를 몇개 구해 놓고 있습니다. 그런데 초단관인 4KN8 Tube가 구하기 쉬운 관이 아니어서 구입하게 된다면 만들어 보려 하고 있습니다.

2E24, 8042 모두 현대판 직열관으로 Ham 들에게는 2E26, 6146 의 직열관으로 알려저 있습니다. 2E24 는 2E26 하고는 특성이 같지 않습니다. 직열관이 소리가 좋다고 해서 Amp 만드러 보았지만 만들기만 요란하고 제가 보기는 근거 없는 미신 입니다.

회로를 진공관이 편하게 동작 하도록 고치는 의미입니다.

보통 Audio용 Pentode 나 Beam 관은 Screen grid 전압을 Plate 보다 높이 설계하는 예가 대부분입니다.

이 전압을 100V 정도 Screen Grid Power Dissipation 을 보면서 내릴려고 합니다.

Control Grid Bias 도 다시 잡아주어야하고 최적 Plate Load 역시 다시 check  해봐야지요.

이안: 속그리드로 케소드에서 시작되는 전자를 더 쉽게 이동하도록 당겨주는 역할을 합니다. 그러나 전압이 Plate보다 높게되면 전자가 Plate보다 G2를 더 좋아해서 G2로 흐르는 경향이 커집니다. 따라서 G2는 Plate와 같거나 작은 전압이 적당합니다.

G2의 전압을 내릴때는 고전적으로 저항 디바이더 회로인 2번과 유사한 회로를 사용하며, 고급회로에는 0A2,0B2 등의 정전압관을 사용하기도 합니다. 단, 2번회로에서의 R2사이에 적정량의 콘덴서를 사용하여 변동전압을 안정화 시킵니다. 이런회로는 6SJ7과 EF86회로등에서 볼수 있습니다.

5/6번회로는 저항 디바이더의 저임피던스 형태로 보입니다. 전압 안정화를 위해 당연히 R2단자 사이에 콘덴서가 필요 할 것입니다. 반도체를 혼용 한다면  반도체에 진공관의 열이 전달되어 특성이 변화되어 반도체의 혼용은 다소 주의가 필요하다고 봅니다. 여러 idea 에 설명도 적어주시니 아주 재미있습니다. ^^

-----

이안님 좋은 지적 해 주셨습니다. 

전압 증폭관에서는 G2전압을 상당히 낮게잡고 대용량 Capacitor로 Bypass 해 줍니다. 

그러나 5극/빔 출력관에서는 가능한 한 높은 G2전압을 사용합니다. 조금이라도 더 큰 출력을 얻기 위해서 지요 

G2를 OPT B+ 에 연결하면  G2 전압이 Plate 보다 5-15V 정도 더 높아집니다. Ultra linear 방식에서도 G2 전압이 더 높습니다.

저 역시 815 G2 를 B+ 에 직접 연결하고 22-25W의 출력을 얻었다고 글을 올렸습니다.

-----

이안: G2를 B+에 연결 하셨다면, G2의 전압이 Plate보다 조금 높습니다. 그렇다면 저항을 삽입하여 G2에 흐르는 전류를 제한 시키는 것이 맞을것으로 생각합니다.  저항을 넣지 않거나 너무 작으면 G2의 전압이 Plate보다 높아지게 될때 전류가 많이 흐를수 있게 되어 G2가 적열하고 심하면 진공관이 폭주한다고 알고 있습니다..

6V6 빔관을  예로들어 보았습니다.

붉은색 선은 신호가 최대(0V가 되었을때의 Grid 2에 흐르는 전류를 나타냅니다. 

노란색 선은 신호가 최소 (바이어스가 -12.5V)일때의 Grid 2에 흐르는 전류입니다.

이때의 Grid 2는 250V입니다. 만약 G2를 정전압화한다면 해당 전류가 흐를것입니다. 저항을 삽입한다면 해당 전류가 흐르지 못하고  G2전압이 Drop될것입니다.  좋은 815앰프가 완성되기를 기원합니다

위의 도표는 6V6GTA의 특성곡선입니다. 특히 스크린그리드(=G2)를 250V로 고정시켰을때의 특성곡선입니다.

5극관/빔관의 대표적인 모습으로 Grid 1에 해당 전압을 걸고 Plate에 전압을 가했을때의 전류의 위치를 주욱 선으로 연결한 것이지요. 각각의 선의 위에서 부터 0V -2.5V...로 2.5V사이를 측정한것입니다.

통상적으로 전압이 올라가면 Y축에 해당하는 전류가 진공관 플레이트에 흐릅니다.

그리고 붉은색 선과 노란색 선은 스크린 그리드(=G2)에 흐르는 전류를 나타냅니다.

초기에 플레이트가 0V근처라면 G2의 전압이 250V이므로 캐소드에서 출발한 전자가 G2에 이끌려 갑니다.

전위차가 크기 때문에 당연하지요. 비록 플레이트라고 해도 0V 전압은 매력적이지 않아서 고전압인 G2로 갑니다.

측정 조건은 붉은색 선은 Grid 전압이 0V 일때, 노란색 선은 Grid 전압이 -12.5V 일때 입니다.

6V6을 보통 바이어스 전압을 -12.5V를 사용하기 때문에 노란색 선으로 표시한것입니다.

붉은색선을 보면  Plate가 0V근처로 가면 매우 많은 전류가 흐르게 됩니다. 약  140mA가 흐를수 있습니다.

노란색선은 대력 50mA정도 흐릅니다.

해당 표는 이것을 나타낸것입니다.

참고로 Grid 1은 신호의 입력크기에 따라 0V 심지어는 + 전압이 순간적으로 나타난다는것을 잊지 마십시요.

-----

유용한 정보 올려 주셨습니다.

Cathode 에 전류가 흐르는 한 Self Bias 방식에서는 Vg1 = 0 는 돼지 않습니다. 위 표에서 Self Bias 의 장점을 쉽게 이해 할수가 있습니다. Audio 에 쓰이는 현대 출력관은 모두가 5극/빔관입니다. 

3극관으로 동작시키면 G1 Bias 전압이 높아집니다. TV Horizontal Amp 관은 더욱 그러합니다.

높은 전압을 얻기 위해서 삽입한 Cathode 저항은 열이 많이 나서 저는 항상 고정 Bias 를 쓰고 있습니다.

또 다른 이유는 진공관의 값이 거의 "0" 라는데서 특별히 자동 보호 기능을 무사했습니다.

고정 Bias는 남에게 특히 초보자에게 추천 하기에는 부적절한 방식이라고도 볼수 있겠습니다.

간단한 Opto coupler 로 과 전류 보호 장치를 설치하는 방법도 있긴 합니다

3극관과 비교 한다면 5극/빔관 동작은 매우 복잡합니다. 

Linearity 역시 3극관 보다 나빠서 DHT SE 에만 집착하는 이유 이기도 합니다.

조회 수: 3812, 2013-04-21 05:36:43(2013-04-20)

TO : 

RSY

Block Diagram 으로 대략 이 Amp 의 감을 잡을수 있다고 봅니다.

Power supply 에서 38V/1A, 310V/0.2A 2가지 DC 전압이 나옵니다.

Power 관의 Control Grid Bias 는 -38V 에서 따옵니다.  

저는 모든 Heater를 직열로 연결했지만 6.3V AC 점화로 할 수도 있습니다.

Power Supply 하고 OPT 만들면  90%는 완성 한것입니다.

다행이 815 Heater 는 0.8A 가 돼서 직열연결에 사용할수있는 전압 증폭용 복합 관은 0.4A 의 전류 규격이 필요 합니다.

진공관 규격표를 뒤져봐도 몇 안됍니다. 

갖고있는 쓸만한 복합관은 모두 Test 해보고  택한것이 6KE8 입니다. 

5극관을 3극관으로 연결한 다른 한쪽 Linearity 특성도 아주 우수 합니다.

Heater 직열 연결을 안 한다면 사용할수 있는 진공관은 얼마던지 있습니다.

그렇게 돼면 C전원을 따로 만들던지 아니면 자기 Bias 로 가야 합니다.

RSY 님이 지적 하셨네요. 예, B+ 가 약합니다. 

50W R-core 3개를 쓰면 총 Power 150W 로 Heater 가 40W, 
B+ 는 110 W 로 20W x 2 의 출력을 담당할수 있습니다.

출력을 25W x2 까지 욕심을 낸다면 50W 전원 Trans 를 4개를 써야 합니다.

6개의 고층건물이 들어스겠네요 --- 못 할건 없습니다  이런게 자작입니다

조회 수: 5779, 2013-04-29 16:34:42(2013-04-15)

위의 Spec 으로 좋은 OPT 가 만드러집니다.

권선수가 많을수록 저역특성이 좋아 집니다..

그림이  없어도 이해 가 됄 겁니다.

-----

SK50 에는 1차 ㅁAWG#30, 2차 #23 으로(또는 #26 두줄 Bifilar) 로 감으십시요

보빈 1개당 권선비가 20:1 입니다.
완성후에 1차를 모두 직열로 2차를 병열로 연결하면 40:1 Trans 가 돼고 1차측에 Center tap이 있다고 보면 됍니다.
Center tap은 Bobbin 2개 연결 선입니다.

OPT Test 는 간이 PP 회로 를 실제로 만드러서 할려고 합니다. 6V6/6AQ5 또는 동등품 갖고 계시는것 확인 합니다.

OPT Test 용 Power Resistor 준비 해주십시요

4, 6, 8, 10 ohm 최소 20W , Non inductive resistor 보다는 뜨거워저도 저항치가 5% 이내로 안정한것이 더 중요 합니다.

Non inductive resistor는 구하기 어렵거나 값이 비싸면 필요 없습니다.

질문입니다 Bifilar 감기는 코일굵기 때문입니까? 아니면 고주파엔 표피 쪽으로 전류흐름 을 이용 하기위함 입니까 ? 이차 병열연결 ??

둘다 입니다. 
Bobbin 에서 선을 끌어 낼때 가는선이 저에게는 작업하기가 쉽습니다. 100Khz 까지 따진다면 표피효과에 도움이 돼겠지요.

kdk-2014-0824-r2.zip

1955년 한국 아마추어 무선연맹 (KARL) 창설자중의 한분이셨고, 1974년 우리나라 최초로 LSI 칩을 생산한 한국반도체 주식회사를 설립하신 분으로, 우리나라 반도체 역사의 대부로 알려지신 강기동 박사님께서 오디오 관련으로 여러 사이트에 주옥같은 글 들을 올려주셔서 오랫동안 많은 분들에게 읽혀져 내려오고 있습니다.  

그러나 많은 글 들이 수년동안 여러 사이트에 분산되어 보관되어 있는 관계로, 여기 한 자리에 강기동 박사님의 글 들을 좀 더 쉽게 많은 분들이 주제별로 찾아볼 수 있도록 정리 하고자 합니다. 

* 모든 글들은 저자이신, 강기동 박사님 허락하에 올리고 있습니다. 

* 수년동안 흩어져 있는 글들을 모두 모아 정리 하기에는 많은 시간이 걸리리라 예상됩니다. 

* 강기동 박사님의 글들을 중심으로 올리는 관계로, 그 당시의 모든 댓글까지 함께 옮겨오지 못할 수 있습니다.  

* 이 블로그의 취지에 적합하지 않다고 판단 되어지는 게시물들은, 관리자 임의로 삭제할 수 있습니다. 

감사합니다. 

2015년 7월

집필 중이신, 강기동 박사님의 자서전은 여기 를 누르시면 새로운 창에서 전문을 보실수 있습니다.

pdf 화일을 다운로드 하셔서 보실수 있습니다. 화일용량의 제한이 있어서 압축하였습니다. 

kdk-2014-0824-r2.zip

조회 수: 7861, 2012-06-30 09:51:45(2012-06-28)

전류가 안 흘르는 Application 이라서 이렇게 큰 Battery 는 필요 없고 손목시계용 이면 좋을것 같습니다

---

무거운 것은 모두 Connector로 연결합니다. 저는 Plastic Band 나 끈으로 고정하지않고 아에 풀로 고정시킵니다.
상품화 는 생각도 없습니다.

"火星人"이라고 한 것이 - 남이 어떻게 하든 어떻게 생각 하든 "이단적인 저의 생각" 을 전제로 한것입니다.

---

모든 SMPS에서 400V 에 가까운 DC 전압을 일차 측에서 만드러 냅니다.

요사이는 국제 안정 규정에 1차 2차 간의 절연 전압이 AC 3,000V 가 돼야하고 절연층 규정도 까다롭습니다.

이런이유로 일차측과 절연이 안되 있는 DC전압은 쓰지 못하게 되여 있습니다. 이점을 이해하고 실험적으로 만들어 볼수는 있습니다. 옛날에 Transless 라고 해서 1차측 전압을 직접 정류해서 만든 Radio 도 있섰습니다. 지금은 위법입니다.

---

Forward Direction 은 Silicon Diode 의 전압 강하는 1V 정도 입니다. 충전 않된 대용량 Capacitor는 대 전력 입력용량의 한쪽 파형을 Short 시키는것과 같습니다. 

아마 순간적으로 Diode 도 나가서 Capacitor 가 직접 벽 Power 에 연결 됬슬겁니다.  주의 하셔야 합니다

---

엣날 진공관 시대에서 문제가 안 되던 Inrush Current 라는 것이 바로 이것입니다.
Capacitor 용량하고 반대여서 SMPS Application 에 문제가 많았습니다.

조회 수: 3120, 2012-11-01 21:38:48(2012-06-28)

High Frequency 특성도 Amorphous core 가 제일인것 같습니다.

조회 수: 4523, 2012-06-30 10:11:26(2012-06-28)

-------제목이 생소 하지만 저의 시각에서 보는 이야기 입니다-------

2次 高調波 優勢形 Amp (2차 고조파 우세형 Amp)

1980년대에 시작된 High End Audio Industry 는 WE300B Amp 가 주도 했습니다. 그로부터 이미 30년이라는 세월이 지났습니다.

더 큰 출력을 추구하면서 300B 일색에서 벗어나서 이제는 대 출력 DHT 송신관으로 다양해 졌습니다. 회로 역시 생각할 수 있는 것은 모두 시도 되었고 좋다는 Amp 는 수백 가지가 나왔습니다. 그 제작 기사와 평론 들은 Internet 을 도배 하고 최고급 Amp 의 판매 값은 우리의 상상을 초월합니다. 

진공관 Amp 의 기술적 특색은 Amp 마다 고유의 DNA인 Harmonics- 高調波 (고조파)를 많이 만들어 냅니다. Amp 에서 나오는 음악 신호는 이 고조파 로 변조되어 그 Amp 만의 독특한 소리가 됩니다. 

이 고조파 의 내용 (spectrum) 이 소리의 “질” 을 좌우하게 되는 것입니다. 

일반적으로 우수차 고조파 (even harmonics) 는 부드러운 느낌을 주고, 기수차 고조파 (odd harmonics) 는 모가 난 딱딱한 느낌을 준다고 알려져 있습니다. 그러나 사람에 따라서 같은 고조파에 대한 반응도 모두 제각각 입니다. 한 예로 우수차 고조파에는 별 느낌이 없고 이보다 소량의 기수차 고조파 에는 예민하게 반응하는 사람도 있습니다.  

(저는 아주 옛 구닥다리 Signal analyzer 라는 Meter 가 달린 기계를 쓰고 있는 관계로 실제 측정에서 우수차 는 2차, 기수차는 3차 Harmonics 를 측정해서 비교/판단 합니다.설명에서도 2차 3차 고조파 를 주로 쓰겠습니다.) 

Harmonics 는 어려운 말로는 Distortion 을 분석하기 위해서 Time domain 신호를 frequency domain 으로 (Fourier) Transform 해서 2, 3, 4, 5 -- 차로 전개 되는 무한급수 입니다. 

Harmonics 가 뭔지 모르시는 분은 음악신호에 치는 Amp 내에서 만든 “양념” 이라고 생각하면 됩니다. 

보통 사람들에게 Harmonics 가 뭔지도 모르면서 2 차, 3차, 우수, 기수차,  고조파, 같은 전문용어를 쓰면 대단한 지식의 소유자로 믿어줍니다.

Linearity 가 좋은 진공관으로 SE amp 를 만들면 소 출력에서는 2次 高調波 優勢形이 쉽게 될 수 있지만, 출력이 증가하면서 3次 高調波 가 압도합니다.  PP회로는 출력 단에서 2次高調波가 상쇄 되여 3次 高調波 만 남아서 자연히 3次 高調波 優勢形 Amp 가 됩니다. 

최근에 송신관으로 만든 소리가 좋다는 High End Amp 의 공통점은 모두가 DHT의 SE회로 이고 신호통로에는 Trans 가 2개는 들어 있습니다. 

회로도에서 진공관 Amp 소리가 반도체 Amp하고 차별화 되는 것이 신호가 transformer 를 통과한다는 것과 출력측에 많은 양의 고조파 가 나오는 것입니다.

명기로 알려진 Amp 는 2次가 3次 高調波 보다 더 많이 나오는 Amp 라고 저는 생각합니다. 

위의 사진은 최근에 독일에서 만든 808Amp 로 2차 고조파를 강조해서 만든 Amp 입니다. 고급 Amp 의 Spec 에서 솔직하게 2% 로 공식 표기하는 것은 드문일 입니다. 

잘 만들어진 진공관 Amp 는 Total Harmonic Distortion (“총 잡음” 이라고도 함) 이 0.1% ~ 0.5% 정도까지 가능 합니다. 

이런 Amp는 일본사람들은 돌(石)소리가 난다고 합니다. 돌은 반도체를 의미하지만 딱딱하다는 의미로도 해석됩니다. 

참고로 고급 반도체 Amp의 고조파 함유량은 진공관 Amp 와는 비교도 안 되는 1/1000 % 이하입니다. 

진공관 Amp의 Distortion 이 아주 낮은 0.1% 수준이 되면 진공관의 종류나 회로방식 Harmonics 구성 – 이런 것을 우리 귀로는 구별이 안되고 (적어도 저에게는 – 그리고 아마 99%의 다른 분들도) 모두 같은 종류의 소리가 납니다. 

저의 Reference소리는 Amp 입력단자에 특성이 우수한 Monitor 용 Headphone 을 연결해서 듣는 소리 입니다. Amp에 들어가는 소리와 나오는 소리가 같은 것이 당연히 좋은 Amp 인 것입니다. (진공관 Amp는 예외) 

이런 면에서는 저는 진공관 Amp 를 모르는 사람으로 분류됩니다. 

진공관 Amp 의 좋은 “소리 만들기” 에서 반도체 소리를 벗어나기 위해서는 자기가 좋다는 harmonics 를 첨가하되 그 첨가량이 2% 를 초과하지 않는 선에서 이루어 저야 한다는 것이 저의 주장입니다. 

적어도 기본 바탕은 유지해야 합니다. 저의 진공관 Amp 소리 만들기의 기본 비결 입니다. 

Harmonics 함유량이 3-4%를 넘으면 소리가 원음에서 멀어져 탁해지기 시작하고 싸구려 Amp 나 다를게 없습니다. 

진공관 같은 Spec 변동이 +/- 20% 까지 되는 불 균일한 증폭소자가 주 업무를 수행하고 있어서 회로가 같다고 같은 소리를 기대할 수가 없습니다. 

또한 Distortion 수% 의 설계/부품오차 범위 내에서 “소리 만들기” 가 이루어 저야 하기 때문에 그냥 만들기만 해서 제대로 되는 확률은 그리 높지 않습니다. 

Aging 이 필요 하다면 수명 단축을 각오하고 Aging 도 해야 하고--. 다시 말하면 만들고 난 후에 많은 시청과 경험에서 오는 미세 조정 –Tweaking- 을 통해서 자기 맛에 맞는 Spectrum 의 Harmonics 가 나오게 만들면 완성 되는 것입니다. (엿장수 마음대로 쉽게 되는 것은 아니지만)

진공관을 포함해서 부품성능 편차가 워낙 커서 좋다고 검증된 부품들은 구하기도 어려워졌고 그 값도 금값이 되여 버렸습니다. 비싼 부품을 써도 소리의 개선은 보장되지 않습니다.

남이 못 쓴다고 버리는 최신 현대 관으로 전 출력 대에서 총 Distortion 이 1-2% 를 넘지 않으면서 이 Distortion의 대부분이 2次高調波로 구성된 Amp 즉 Low distortion 2次高調波 優勢形 Amp 제작에 도전해보려고 합니다. 

남보다 뛰어난 귀 만으로 “이거다” 하는 작품을 만드는 소리의 천재도 있지만 저는 그런 재주는 없고 측정기의 도움으로 Linearity가 좋은 진공관을 골라서 이들을 정밀 조정하여 만들어 보려고 합니다.  

저는 여기서 "고주파 전원" = SMPS,  즉 같은 의미로 썻습니다.

설명을 좀더 한다면

엄격히 따져보면 고주파 전원 이면서 Switch Mode 가 아닐수도 있고, SMPS (Switch Mode Power Supply) 이면서 고주파 영역에서 동작 안하고 저주파 영역에서 동작 하는것도 있습니다. 

SMPS 개발 초기에는 사용 주파수가 20Khz 로 음성주파수 대역 이였습니다. Switching Noise 가 많이 나오고 switching 에 쓰이는 반도체의 신뢰도가 나빠서 많은 고생을 했습니다. 

이제는 거의 모든 전자기기는 특별한 경우를 제외하고는 모두 SMPS 를 쓰고 있습니다. 저 역시 진공관 Amp 에도 SMPS 를 쓰고 있씁니다.

------

"Shunt Regulator 회로를 사용하면 음질이 매우 좋게--" 아주 중요한 지적입니다. 

안정된 전원이라는것은 Load 상태가 변해도 전압은 변하지 않는 것을 의미합니다.
즉 전압 변동이 전혀 없다면 Load 측에서 전원을 볼때 전원 "Impedance" 가 "0" 입니다. 

delta 기호 가 없어서 "d" 로 표현하면

Z = dv/di 입니다 di 는 계속 변하는데 (0가 아님) dv 는 변동이 없으므로 "0" 가 되어서 결국 Z = dv/di = 0 가 됩니다 

전원은 전압을 공급함과 동시에 모든 Signal 의 Return Path 입니다. 이 Return Path 의 Impedance 가 "0" 가 아니어서 모든 문제들이 발생 합니다. 

앞으로 제가 쓰는 글에서 이 "Signal 의 Return Path" 의 중요성을 기회가 있을때 마다 강조 해보겠습니다. 

많은 전자 전문가들도 제대로 이해를 못하고 있는 부분 입니다

-----

저의 본문 설명이 부족한 것 같습니다. 

2차 고조파는 좋은 고조파 - 부드럽고 피로감이 없는 소리를 만들어 줍니다 
3차 고조파는 나뿐 고조파 - 모가 나고 꺼끄러운 감을 주고 듣는데 피로를 느낍니다

2차가 많이 나오도록 하는 이유 입니다..  무조건 많다고 좋은 것이 아니고 제가 정한 상한선이 2% 입니다. 3% 까지도 OK.
3-4% 를 넘게 되면 HI FI 영역 에서 벗어나 싸구려 Radio 소리 같이 됩니다. 좋은 양념도 너무 많이 치게 되면 맛을 버립니다.

많이 만들어보고 특성 재서 듣고 비교하고--- 혼자서 하고 있어서 이렇다 할 Data Base가 제대로 없습니다. 
한진동에도 이런데 관심있는 분이 계셔서 Data 교환도 했스면 좋겠습니다

-----

고주파 발진 (LC 공진 / Xtal ) 을 시켜서 고주파 송신기 와 같은 것을 만듭니다. 
원하는 전압이 여러가지인 경우 Trans 로 원하는 전압을 만들어 정류 합니다.

60Hz 전원하고 같은 원리입니다. 주파수가 높으므로 Trans 가 작아지고 권선수도 적어집니다.

SMPS 는 개발 초기에 10-20 Khz 를 많이 썼습니다. 고주파 라기보다는 음성주파수 대역입니다.

Kobayashi 씨의 300B Amp는 자기가 최고 라고 생각하는 회로를 CAD 로 설계해서 "이 이상은 없다" 하는 Amp 를 만든겁니다. 이 Amp 의 총잡음 특성을 보면 2차 고조파 우세형이 현실화 한것 같습니다

Voltage regulator 는 고주파 전원이라고 다를것이 없습니다. Pass Element 로 N channel Power MOS FET 를 많이 사용합니다. Application 을 알려주시면 좀더 구체적인 이야기를 해드리겠습니다'

그리고 고주파 고전압 정류는 Reverse Storage Time Trr 이 작은것을 택하고 경우에 따라서는 직열 연결을 해야 합니다. 
Peak reverse voltage 도 확실히 확인 하시고-'

고주파 고전압 정류에 사용하는 정류소자는 잘못 선택하면 쉽게 죽습니다.

Silicon Carbide Rectifier 가 좋을것 같은데 저는 써보질 않았습니다. 최근 정보는 없읍니다만 좋은 정류소자가 있슬겁니다. 
생각이나서 한마디 올렸습니다.

Kobayashi 300B Amp 의 Distortion graph (Tortal Harmonics Distortion) 는 나와 있는데 Harmonics 에 관한 다른 정보는 없는것 같습니다.

저는 Kobayashi 의 마감 말에 매우 호감이 갔습니다. 쏘련제 진공관 SV300B 가 Original WE300B 보다 못하지 않다는 결론입니다. 많은 일본 평론가나 원로들은 이런말을 하지 않습니다. WE300B 칭찬 일색입니다.
Kobayashi 는 반도체 회로 설계 전문 기술자라고 합니다

Table 4, 5 모두 Computer simulation 이고 제작후에 이 simulation 을 확인한 실측치 를 찾지 못했습니다. 

Total distortion 만 Figure 14 에 나와 있습니다

원체 교류 점화로 만든 진공관 을 가열 하면서 Heater 전원에서 해가 되지않는 Ripple 에는 신경쓸 필요가 없습니다. 

SMPS Ripple 은 Switching 주파수 Ripple 인데--? 
Heater측에 본다면 교류 점화란 100% Ripple 로 점화 한다고 볼수 있습니다. 
300B 도 원래 교류로 점화하는 진공관 입니다.

http://kr.mouser.com/catalog/catalogUSD/645/525.pdf 

저도 Silicon Carbidr Rectifier 살려고 알아 봤습니다.  

위 Mouser 에 들어가시면 개당 $2.88 에 C4D02120A 사실수 있습니다. 

지금 미국은 싸구려 중국제 SMPS 가 점령했습니다. 아직 저는 써본일은 없습니다. 

ruby 님이 올리신 미국 정부에서 발행한 재료 등 여러가지를 흥미롭게 봤습니다

여기 한진동에서 제작기사나 문제 질문에 많은 분들이 Hum 에 고생을 하시는 것 같습니다 
ruby 님 의 Hum 제거 경험담도 올려 주십시요 많은 관심이 있는 분야 일 것입니다.

제가 자랄때 Radio 에서는 원래 "붕" 하는 Hum 이 나는 것으로 알고 있었습니다. Dynamic Speaker 라고 해서 Speaker 에있는 자석용 Coil 을 전원의 Filter Choke Coil 로 끌어와서 사용했습니다. 1940 년대 가전 Radio 설계 방식 입니다..

조회 수: 886, 2014-06-25 17:13:07(2014-06-24)

세계적으로 알려진 Tube Audio 기술지 일본의 "無線&實驗" 이 손도 못대는 OPT 를 

초보회원들도  자작을 하고 있습니다.

Amp 본연의 임무는 투명무색으로 신호를 크게만드는 전자장치로  Distortion 이 적을수록 좋다.  
이런 기본을 확실히 알고  Distortion 을 추가하면 (간장, 소금, 고추가루 등의 조미료를 치면) 다른소리도 만드러지고  자기 취향에 맞도록 여러가지 소리를 다 즐길수있다 ---

---------- 한가지 소리형태에 집착하지 말고 -----------

이런 것이 한 차원 더 높은 소리(음악) 감상 Amp 제조 방법/태도가 아닐가요?

같은 Piano 곡도  더 부드럽게 또는 더 예리하고 날카롭게 ---- 두리뭉실하게 ------- 모두 맛이 다를겁니다.

Franz Suppe 의 "경기병 서곡" 에서 나오는 전쟁 장면을 더 뚜렸이 날카롭게도 묘사하고  전투가 끝나고 의 어두운 면은 좀 부드럽고 어둡게 묘사도 가능 하곘지요.  

여러분의 회원이 Amp THD  측정 능력을 마련하셨습니다.

제작기사에는 사진, 배선도  중요 점의 전압 -- 전원  Ripple  전압, OPT 의 권선 방법, 구형파 응답특성,

주파수특성, THD  등 을 포함해 주십시요. 세계정상 수준의 자작기사가 만드러집니다.

이렇게 많은 제작기술 정보를 제공하는 곳도 없다고 봅니다. 특히 최근 "High End Audio" 라고 불리는 Audio 제작기사는 특성은 발표 하지않고 좋다는 형용사로 장식하는 것이 대부분입니다.

여기 특징은 못쓴다고 알고있는 값싼 현대관의사용법 -- 특성제공 -

실제 제작기사 R-core 로 자작이 가능한 최고성능 OPT 설계제작 정보  

외국에서도 많이들 방문하고 시간이 가면 알려질 겁니다.

조회 수: 2108, 2014-10-21 14:46:59(2014-10-10

Warnings !

Many DIYers are not familiar with "1) Tube selection".  

The heaters on these "newer tubes" are made for series connections.

Build either 600ma or 450ma heater system. Do not mix with old constant voltage tubes (ex, 6.3V heater --  they are quite different beasts as long as the heater performances are concerned).  The old tubes have no adequate  heater- cathode isolation.  They also do not light up at the same time --(Note 11 sec. turn-on spec)

Do not use R-core made for 50/60Hz power application as is. Most of them have a very long flux path - skinny shape. Thus "the Inductance values" are significantly reduced for a given  number of turns.  --> Kills R-core advantages!!

KDK developed KD33 and KD77 R-core for IST and OPT.