KDK Labs

조회 수: 1317, 2014-09-13 08:53:46(2014-09-07)

여기서 남다른 방법이 출력관 Bias 전원 (C) 하고 Heater 전원 (A) 을 공동으로 사용 하는 것입니다.

전원을 ALL DC  2계통으로 만들어서  전원을  간단히 하고 동시에 Hum 에서 자유로워 집니다.

진공관선택은  Heater  전압 에서  시작 됍니다. 

Speaker 를 울리기 위헤서  Amp 를 만듭니다.

"음원소리" 를 Amp로 소리가 좋다고해서 변조해서 듣는 것이  오늘날의 진공관 High End Audio 입니다. 

음원의 소리가 그렇게 나뿐가요?  -- 아주 기본 질문입니다.  

엉터리도 있지만 유명한 음악의 음원은  LP, Tape, CD, DVD 형태로  Audio 전문가들이 최고 기계로 최신기술을 이용 녹음 편집해서 만드러낸 걸작품들입니다.  이렇게 만들어진 음원의 소리를 그대로 충실하게 - 무색 투명하게 재생해서 듣는 것이 제대로 됀 감상법이 아닌가요? 

최고 기술로  만드러진 음원을 -- 일부러 Harmonics 라고 불리는 Noise 로 뒤집어 쒸워서 들어야만 하는가요?

전 동작범위에서 0.1% 이하 THD 특성의 진공관 Amp 소리 들어본 사람은 High End Audio Fan 에는 아마 없다고 해도 과언이 아닙니다.

그런 Amp 가 있다해도 Aging 이 않돼서 소리가 나뿌다고 일부러 Aging 을 해서 특성을 망처놓고 좋은소리라고 듣습니다.

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진공관은 일정한 수명이있고 계속 노화 (Aging) 해서 결국 죽어버립니다.
노화는 관내 진공도 저하와 음극의 전자 방출 능력 저하 로 볼수있습니다. Heater- Filament 단선은 돌연사 입니다/
특성으로 보면 rp 의 증가 mu 의 감소로 동작점이 이동하고 Linearity 가 나빠저서 많은 Harmonics 를 생산합니다.

모든 진공관의 공식 특성은 제작 초기의 특성입니다.. 수만개의 진공관을 모두 장기간의 Aging 을 하고나서 특성을 만들수는 없습니다. TV  양산공장 현장에서 몇일을 켜놓고 가다려서 Test --역시 비현실적입니다.

모든 문제를 해결하지는 못했지만 새 기술을 동원해서 크게 개선한 진공관이 Color TV 용 Compactron 입니다.  옛날 6.3v 정 전압관 만을 아는 사림들에게는 8v, 13v, 21v ? -- 못쓰는 진공관으로 알려저 있기는 합니다.

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진공관 특성 재면서 항상 느끼는 것이지만  동작 안정돼는 시간이 진공관에 따라서 모두 다릅니다.

30분 정도는 많고  몇시간 걸리는 것도 있습니다.

조회 수: 1606, 2013-10-25 15:25:31(2013-10-23)

아래그림에서 (A)는 진공관하고 Trans 의 간격을 좀 크게 했습니다. 

어느쪽이 더 좋게 보이는지요?

참고 자료 들입니다.

OPT 포장 이런식도 있습니다. (1)

OPT 포장 이런식도 있습니다. (2)

Original R-core 전원 Trans 장착 방법 입니다.

 두꺼운 Aluminum 판  을 사용한  Amp

위 사진의 회로 배선은 21LR8 SE 하고 비슷합니다.

CNC 가공한 두꺼운 Aluminum 판에 직접 배선 했습니다

여기서와 같이 Terminal strip 만 공급 할 수도 있습니다. 

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보통 상식을 벗어난 배치가 전원 T 를 내부에 설치하는것입니다.

R-core 덕분에 체적도 작아지고 Leakage Flux 영향도 감소는 했지만 어느곳에 어떻게 고정하는 것이 좋을지 여러분과 같이 고민 해야할 사항입니다.

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위가 약해지고 밑이 강하고 커졌습니다.

저는 만들고나서 동작상태에서 측정을 많이 합니다. 뒤집어 놓고  Test 나 부품 교환이 가능하도록 ---

여기서는 OPT가 진공관 보다 약간 더 높아야 합니다. 저에게는 매우 중요한 조건입니다.

또 한가지 조건은 진공관 Socket 윗부분이 샤시보다 약간 (0.5mm) 위로 올라오도록 합니다.

조임력이 없는 중국제 Socket 을 가능한 한 Socket 전체가 힘을 않받고 진공관을 뽑는데

이런구조가 저에게는 도움이 됩니다. 사진 올립니다. 

작은 Driver 로  진공관 주위 180도 위치나 120도 위치 에서 한번에 1 mm 씩 뽑아내서 최소한의 힘으로

좌우 움직임도 최소화 합니다. 그리고 뾰죽한 침으로 넓어진 Socket  pin 을 바깥쪽에서 좁혀줍니다. 

중국제 Socket을 사용하는 저의 Know how 입니다.

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 여러분들의 INPUT 가 많이 들어갔습니다.  THANK YOU

9cm -> 10cm (실제크기)로 고쳤습니다

배선은 아래 방식으로 합니다. 머리를 쓰는 배선입니다.

PCB 대신 Terminal strip 를 공급 합니다.

새로 Phono 단 만드시면 아래 회로로 만들어서 보고 부탁합니다.

제가 이회로를 택한 아유의 하나가 Equalizer 회로가 간단하고  부품이 표준 숫치로 쉽게 구할수 있기 때문 이였습니다. 

6922보다는 이득이 약간 크다고 봅니다.  Plate Load 저항을 제외하고는 모두 1/8 - 1/4W 쓸수 있습니다.

Phono amp 도 Pre Amp 입니다 주파수특성을 LP 재생용 RIAA 특성으로 만든것 입니다 .

RIAA Equalizer (RC 감쇄회로) 를 제거하면 굉장히 증폭도가 높은 Pre Amp 가 됍니다.

Pre Amp 의 용도가 무엇인가요?  

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최대는 5시 정도 돼나요?

둘째단 40 ohm 줄이거나 제거하면 소리가 약간 커질겁니다.

소리가  나빠지지 않으면 제거해도 상관 없습니다.

이득이  그래도 모자라면 첫단을 5극관 증폭으로 바꿀수 있습니다.

보통은 보륨위치를 3시 이상으로 하면 소리가 찌그려저서 못 듣습니다.

자작한다면 찌그러지지 않은 최대 소리가  5시 근처가 되도록 하는 것이 좋습니다.

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Main Amp Gain 이 충분하면 Pre-amp 는 필요 없습니다.
저는 pre-amp 는 무색 투명해서 음질에 어떤 영향도 줘서는 않됀다고 생각합니다.

값비싼 pre -amp 만드시는 것이 Target 라면 WE437A 2개나 4개를 구하십시요.

Gain 이 더 필요하다 던지, 입력종류가 많다던지 구체적인 요구없이 막연히 "음질을 알고 싶다" ?
만들기에 달린것 인데  도와드릴수 없는 것 같습니다.

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잘 만드셨습니다 소리가 좋다니 이대로도 상관없지만 B+ 공급전압을 250V 로 내리고
Plate 저항도 46K 정도로 내려보십시요.

출력이 약간 감소하지만 좀 더 좋은동작을 할 가능성이 있습니다.
마음에 안 들면 원상으로 복구 합니다.

조회 수: 2057, 2014-02-02 10:35:20(2014-01-23)

일본 원로는 좋은 OPT 자작 못합니다.

RSY 작품 -- 개성이 있고 세련 되였습니다

배선도 일본 원로작품 저리가라 - 입니다.

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R-core OPT 를 개발 자작해서 만든 RSY Amp 하고의 비교에서 일본대가의 작품 무시할만도 합니다.

SE Amp는 그 성능의 90% 가 OPT 에서 나옵니다. 

제가보기는 진공관이 싸구려라서? 보통 저가 OPT 를 Kurokawa 씨는 사용 했습니다. (일본서는 얼마던지 고성능 SE  OPT를 살수 있슴)  

소출력 Amp 라서 샤시 크기도 여기에 알맞게 잡았습니다. 여기까지는 OK

회로를 제가볼때 필요이상으로 복잡하게 만들고  Parts 선택은 무식하게 큰것을 사용하고 (클 수록 좋고 고급???)  공간을 꽉채워 어렵게 배선 했습니다. 

---- 좁은 공간을 많은 큰 부품으로 채우는 자신의 배선기술 과시---- 를 한 것도 같고

원로 대가 작품으로는 좋은 점수를 줄수가 없네요.

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이왕 여기까지 왔스니 회로 검토도 해봅니다.

위 회로도를 보면 출력관 주변은 3가지의 Negative Feed Back 으로 정신없이 만들고 있습니다. 간단한 UL 접속은 있는 것도 사용 안하면서 기타 Negative feed back은 모두 동원하고 --. 

출력관 G2 는 Zener Diode 를 10개나 사용하고 여기에 또 2차로 RC filter 를 개별적으로 더 붙이고 --

B+ 정류시 1000V 이상의 고속 Diode 를 사용하라고 (고주파 전원도 아닌데) ---

잘모르는 사람들에게 --이런 부품을 써야만 제 성능이 나오는 것으로 잘못 알게 됍니다. 

BV1000V 이상의 고속 Diode 는 구하기도 힘듭니다.

R14, 15 의 8 ohm 를 삽입해서 surge current suppress 를 한 것은 알아 줘야 겠습니다. 이 저항으로

Conduction Angle (시간) 이 증가해서 정류기에 부담을 감소해줍니다. 

C6, R12 는 고역 발진 방지용으로 필요한것 같습니다. 전원부도 좌우 Channel 을 따로 만드러 고급 Amp 흉내내고

보통 자작인들에게 굉장히 고성능 회로라고 착각을 줍니다. -- 싸구려 OPT 를 사용 하면서 --

저는 항상 전자화로는 자작인에게는 간단한 기본회로가 제일 이라고 믿는 사람입니다.

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 위사진은    회로도의 부품을 모두  장착한 완전 동작하는 Amp 입니다. (1.6v 와 36v 의 C 전원 포함)

참고로 저의 간이 회로하고 특성표 비교  여기에 올립니다.  (2012년 7 월에 jalbum 에올린 특성입니다.) 

 1W 출력에서 제가만든 Amp 의  THD 는 Kurokawa Amp 의 1/2 입니다. 출력도  6W+ 로 약간 더 나오고요.

이득 은 저의 공식이 입력 3Vpp (약 1V  RMS) 에서 최대출력이 나오도록 조정합니다.

A, C 전원 42V , B 전원 240V-250V  all DC --- 고정 Bias 로 21LR8 SE Amp 한번 다시 검토해 보겠습니다.

출력 4W 면 출력관에 별로 부담이 없고 6W 면 좀 부담이 커집니다.

UL tap도 내고 저전압 고전류의 새로운 동작점을 찾아본다면 새로운 특성의 Amp 가 태어날수 있습니다.

우리가 자작하는  Amp 에 맞는 가정용 Speaker System 이야기 입니다 

중저음용 6-7 inch speaker 한개와 Tweeter 로 구성하는 Tower 형으로 왼쪽  Speaker 는 내부가 간단합니다. 통 가운데에 칸막이가 있어서  통 옆면의 부분 진동을 억제해줍니다. 이런 구조를 Transmission type 라고 하는데 일종의 개방형 공진 Pipe 로 볼수 있습니다. 공진점이 Bass Reflex 통과 같이 명확하지가 않습니다.   100 - 10,000 hz 대역에서 주파수 특성보디는 Distortion 이 적은  6-7  inch Speaker 를 사용 합니다. 요사이 중국제도 좋은 것이 있다고 합니다. 한국제도 있습니다.

따뜻한 소리를 좋아한다면 Distortion 이 많이 나오는 옛날 Speaker 도 좋고 값싼  Speaker 도 좋습니다. Guitar Amp 에 쓰이는 8-12 inch 에 이런 종류가 많이 있습니다.

대형 TV 가 보급돼면서 Speaker 는 모두 TV 양옆에 설치하는 Tower 형으로 바뀌였습니다. 오른쪽은 좀더 복잡한 내부 구조로 중형 speaker 2개를 사용한 도면입니다.

이들의 설계를보면 대게 40Hz 근처에 공진점을  잡고 있는데 내부 통로를 반정도 줄이면 통높이도 작아지고 공진점은 80Hz 가까이 올라갑니다. 

80Hz 이하의 초저역 은 독립됀  Subwoofer 를 사용 합니다. 초 저역특성을  듣는사람 마음대로 조절이 가능합니다.  

자동차용 Subwoofer 는 대량 생산으로 값싸고 성능도 좋은 Class D  Amp 들이 많이 있습니다. 초저역음은 지향성이 없어서 집안 한구석 보이지 않는 곳에 설치합니다.  초저음에서는 진공관 Amp 는 실용성도없고  출력에서는 Class D 성능을 따라갈수도 없습니다. 

고음쪽은  Tweeter 로 살짝 보완 하도록 합니다. Tweeter 하고 직열로 CR 를 삽입해서 C 는 Tweeter 로 오는 저음을 차단하고 R은 Level 균형을 잡습니다. 사용하는 Speaker 에 따라서는 Tweeter 는 필요 없슬수도 있습니다. Amp + tweeter 가 아무리 고음을 열심히 제생해도 듣기지 않으면 아무소용 없습니다.

중역 Speaker 는 Network 없이 Speaker 자체 능력을 100%활용 하는 것이 여기서 제가 생각하는 Speaker system 입니다.

위의 특성표는 통 내부에서 생기는 반사음에의한 복잡한 간섭 현상을 잘 나타내 주고있습니다.

Speaker 통 조정이 잘못돼면  Speaker 자체가 아무리 좋아도 소리가 흐리고 흐트러지는 이유입니다.

아래는 흡음재를 사용해서 특성을 고르게 만드렀습니다. 완벽한 조정은 주먹구구식으로는 어려운 작업입니다.

결론으로는 Distortion 이 적은 6-7 inch speaker 로 중요 대역을 충실히 재생하고 초저음대역은 독립 Amplified  Subwoofer  를 사용 합니다.  SE Amp 에서 흔히 말하는 -- "저역이 약하다"-- 를 충분히 보강 할수가 있습니다.

제가 추천하는  speaker 는 불란서의  Davis Acoustics 사 의 노란 Kevlar Cone 6 1/2 inch 로  Las Vegas  CES show 에서 좋은 인상을 받았습니다.  이 Model 은 현재 품절 로 구할수가 없습니다.  

KYJ 님은 Aluminum  Cone 으로 만든  Jordan  Speaker 를 추천하십니다.  

위 사진은  한국 Sonodyne 제 6.5 inch speaker 로 Cone 재료가 한지 라고 합니다. 이 Speaker 에 대한 정보 얻어보십시요

KYJ: 

제가 가장 자연음에 가깝다고 들었던 스피커는 영제 Quad사의 989(?) 엘렉트로 스타틱 스피커입니다. 당시 연결되었던 암프는 진공관 암프가 아니었고 솔리드스테이트 암프였습니다. 중역이 가장 섬세하게 나오는 스피커는 일반적으로 엘렉트로 스타틱 스피커라고 하는데 저도 이런 주장에는 동감입니다. 엘렉트로 스타틱의 단점은 역시 방향성이 나쁘다는 것인데 구조상 떨판이 크기 때문에 포인트 소스로 보기가 어려운것 같습니다. Quad 엘렉트로 스타틱 스피커는 68(?) 모델부터 스피커 떨판을 동심원으로 구획을 두고 여기에 딜레이라인을 설치하여 포인트소스를 에뮬레이션 하고 있습니다.

저도 집에서는 마틴로간의 엘렉트로 스타틱을 사용합니다. 자세히 들으면 특히 피아노 소리가 아주 섬세하게 들립니다. 콘 스피커는 아무리 좋다는 스피커라도 이런 소리가 나는 것을 본 적이 없습니다. 그런데 이상하게 현 소리는 그리 잘나는 것 같지 않습니다. 현 소리가 잘 나는 스피커로 기억에 남는 것은 영제 탄노이의 15인치 스피커 였습니다. 

그 현소리를 들어 보려고 영제 죠단 모듈 6인치를 샀는데 같은 소리는 나지 않지만 이 스피커도 가격대비 매우 좋은 것 같습니다. 비교적 적은 캐비넷으로 거의 40 Hz까지 내려가고 고역도 11KHz까지는 무난하다고 하는 것 같은데 상당히 들을만 합니다. 저도 예전에 Audax로 스피커를 만든적이 있는데 별 재미를 못보았습니다. 이상하게 너무 많이 컬러가 낀 소리가 났었습니다. 죠단 모듈은 상당히 오픈 사운드가 납니다.

조회 수: 2013, 2014-05-25 12:41:45(2014-05-09)

진공관 Amp 의 특성을 따지는 것은  구시대 꼴통들이나 하는 것으로  지금의 High End Audio 를 좀 한다는 사람들도 관심밖의 사항입니다. 그렇다고 구시대 꼴통들이 연구개발해서 만들어냈다는 사실을 부정할 수는 없을 겁니다.

이것만이 아니고 지금 우리가 누리고 있는 현대문명은 이미 이세상을 떠난 서양 할아버지들의 노력의 과실입니다.

진공관  Amp 의 Distortion 은 신호통로에 있는 Trans 와 진공관에서 만드러집니다.  저역과 고역의 주파수특성은 90%가 Trans 에 좌우 되지만 Harmonics Distortion (음질) 은 그 대부분을 진공관이 만들어 냅니다. 

저의 경험으로는 Linearity 가 좋은 진공관으로 잘 조정하면 밑의 (B) 와 같은 특성이 얻어지지만 이것보다 1/10 의 저 THD (A) 는 아직은 저의 능력 밖입니다. 물론 잡지에 발표하는 특성들은 좋은 특성이 나왔기 때문에 발표하는 경우가 많습니다.

제작기사의 회로 만으로 같은 음향특성을 얻는다는 것은  확인할 길이 없지만 만약 얻어젔다면 우연이라고 할수 밖에 없습니다.

 (A) 의 특성이 나온  EL34 PP Amp 회로도를 밑에 올렸습니다.

위상반전 회로가 만들어내는 Distortion 은 회로 자체를 없에버리고 입력부에서 부터 Trans 로 위상이 다른 신호를 만들었습니다.

모든 증폭단은 철저히 Bias 를 가변저항으로 미세조절 해서 Balance 를 잡고 있습니다.  또 외부 AC 입력 전압 변동도 정전압 회로 를 사용해서 차단 하고 있습니다.

진공관 자체의 특성 오차는 미세조절로 극복하고 있지만 계속되는  노화변동은 막을길이 없습니다. 우리 사람도 그렇고 ---- 

 Low Distortion 을 얻을려면 이렇게 까지 해야하나 -- 고민 중입니다.

--------------- 위의  2가지 특성은 모두 일본 원로/대가 KazumaTakesue 씨의 작품 중에서  -----------------

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THD 가 전 출력대에서 0.1% 이하라면 THD 의 내용이 아떠하든 소리도 고급 반도체 Amp 나 다를 것이 없다고 봅니다.

진공관 Fan 의 관점에서는 "봐라 진공관으로도 가능하다 !!" -> 반도체 필요 없다!!

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반도체 특성을 만드는 것이 아니고 잘 만들면 반도체 특성을 어느정도 따라간다는 이야기이고
소리도 반도체 Amp 나 별로 다르지 않게 됀다는 것이지요.

같은 음원을 사용해서 Speaker 를 울리는데 진공관, 반도체 따지지 않고 제대로 만든 Amp 라 면 Speaker 에서 나오는 소리는 모두 같아야  당연한것이 아니겠습니까?

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<반도체 앰프의 소리와 진공관 앰프의 소리가 같다>  잘만든  Ultra Fidelity 진공관 Amp 라면  듣기에 그런 소리가 가능하지만 
같은 기술수준의 Amp는 불가능 하다고 봅니다. 좋던 나쁘던 진공관 Amp 에서나는 소리는 모두가 진공관 Amp 소리 입니다.

먼저 자기의 귀를 교육해서 수준급 장비로 진공관/반도체 Amp -- LP/CD 음원 많이 들어보고 자기의 기준을 만들어야 합니다.

음악 재생에는 진공관 Amp 그것도 300B SE 가 최고다 하고 시작한 것이 진공관으로 형성된 High End Audio 입니다.

진공관 Amp 는모두 더 큰 출력 더 좋은 특성을 향해서 발전하다가 반도체가 나오자 미국서는 진공관 Amp 전문가/대가 들은 모두가 서로 경쟁적으로   반도체 Amp 개발에 뛰어들어 진공관에서 할수없었던 고성능 Amp 를 개발해 냈습니다. 1960년대 초에 저도 일부 참여 했습니다.

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저의 연구 목표는 THD 1% 이내에서 자기가 원하는 궁극의 진공관 Amp 소리를 만들어 내는 것입니다.

제  이론으로는  THD 0.1%  급의 Amp   (남이 만들었으니 나도 할수있다는 가정하에서)  를 만들어야 여기에 자기가 원하는 양념 - Harmonics - 를 1% 까지 덮어 씌우는 방식입니다. 결과적으로  이런특성이 만들어진 것이 Shishido 808 Amp (7W 출력->1% THD) 라고 봅니다.

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여기 댓글을 다시 읽어보니 극단적으로 표현하면 진공관 Amp 는 좋은 소리를 내고 반도체 Amp 는 소리가 나뿌다 -- 이런식으로 이미 독자들의 인식이 고정 돼 있는 것 같습니다.  

Jalbum 님의 유리 표현을 빌린다면, 반도체 Amp는 투명한 유리이고, 진공관 Amp 는 착색됀 유리입니다.

착색을  최대한 제거하면 투명유리와 거의 같아진다 --- (잘 만든 진공관 Amp)
흐린날씨도 푸른색 창을 통해서 보면 더 좋게 보입니다. 흐린하늘도 -> 푸른하늘

일본 Audio 원로들은 한 평생을 푸른색 창을 통해서 세상을 봤습니다.
생전 처음으로 창을 제거하고 세상을 보게 됐습니다.  더 좋아야할 경치인데 -- 이건 아니다 -- 였습니다.

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조회 수: 1362, 2014-05-31 00:03:36(2014-05-25)

UL 표 다시 올립니다.

Beam (5극관포함)  관의 UL 동작은  3극관 접속으로 동작하는 것보다  훨신 더 유리합니다.

특히 최고의소리를 목표로 하는  Amp 는 Beam 관의 UL 동작 이 제일입니다.

Beam 관의 출력을  별로 희생 하지 않고도 Distortion을 많이 감소하는 회로 방식 입니다.

출력관은 Beam 관을 쓰고 UL tap 은 40%   머리속에 영구 저장해 두십시요

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KDK: 300B 종교에서는 (300B 가 교주) 이 사실을 알면서도 - KYJ 식 표현으로는 - UL의 진가를 간과하는 경향이 있는 듯 합니다. 잘못하면 몰매 맞습니다.

KYJ: 본래 어떤 신념이 종교적인 차원이 되어 신앙이라는 이름이 붙으면 오래 갑니다. 에집트 고대 종교는 4천년을 지속해 왔고 희랍 로마의 다신교도 거의 천여년 이상 지속되어 왔습니다. 현재 기독교의 처녀 잉태나 부활의 신화도 사실은 에집트의 전통에서 유래한 것입니다.

현대 과학에 더 큰 믿음을 갖는 현대인들 조차도 처녀잉태와 같은 비과학적인 설화의 역사화에 그리 큰 의문을 제기하는 사람이 그리 많지 않습니다. 종교적 신앙의 특징입니다. 그리고 종교의 힘입니다. 유병언의 구원파를 이단이라고 하지만 본래 정통파라는 것이 따로 있는 것이 아닙니다. 역사적으로 정통성은 캐톨릭이 제일 먼저 들고나와서 경쟁 교파들을 모두 이단으로 몰았습니다. 

그러나 따지고 보면 모든 종교들이 비 과학적인 주장에 근거하고 있다는 점을 고려한다면 모두 거기서 거기 입니다. 별 차이가 있는 것이 아닙니다. 종교에 빠지지 않은 사람들이 보기에는 유병언을 교주로 받들고 모든 재산을 헌납하는 사람들은 모두 미친사람으로 보이겠지만 이것이 바로 종교의 힘으로 보입니다. 하이엔드 오디오에서도 300B를 필두로한 SET 혹은 DH SET 암프들에 대한 과도한 선호도도 거의 종교화되어 상당기간 지속될 것으로 보입니다.

조회 수: 3178, 2012-09-18 17:35:51(2012-06-16)

(1)  眞空管 時代의 終末 

1975년에 끝난 VIET NAM 전쟁에서 COLLINS 사의 진공관식 통신장비들이 많이 시용됐습니다. 급속도로 발전한 반도체부품 으로 민생 부문에서는 진공관식 Radio/TV 생산이 끝이난 후에도 미 정부에서는 계속 군용 통신장비 보수용으로 진공관을 사 재고 있섰습니다. 그러다 1980년대에 와서 대부분의 정부보유 진공관 장비가 페기처분 되자 실질적으로 眞空管 時代의 終末 이 온 것입니다.

막대한 양의 진공관이 일반시장에 방출됐습니다. 쓸데 가 없어진 이들 잔공관은 쓰레기장으로 직행되고 극히 일부는 진공관 애호가나 골동풉 수집가의 손에 들어가기도 했습니다. 진공관이 공짜로 쏟아저 나오자 Diehard 진공관 자작 FAN 들에 의한 복고풍도 일어났스나 주로 은퇴한 동호인들을 중심으로 한 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 두 번 들어있섰습니다. 그 결과 Radio 나 Audio 부문에 젊은 층의 취미자작 인구는 세계 그 어느 나라 보다 많았습니다. 

전기인두 하나면 못 만드는 것이 없던 이들은 IC시대가 열리자 넘을 수 없는 벽에 부닥치고 말았습니다. 이들과 이들을 뒷바침 하는 진공관 관련 Industry가 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 외면할 수 없는 궁지에 몰렸습니다. 이때 자구책으로 나온 발상이 바로 옛날 진공관으로 U-Turn 이였습니다. 앞길이 막히면 되돌아가는 것은 당연지사가 아니겠습니까? 

반도체 Amp 는 진공관 Amp 소리를 못 따라간다. 음악 재생은 진공관 Amp 밖에 없다.  

이렇게 단정하고 진공관시대 초기인 1938년에 개발된 Western Electric 300B 진공관으로 만든 단구(單球) Amp 를 최고라고 들고 나온 것입니다. 이 300B Amp의 제작기사가 기술잡지에 실리기 시작하고 모든 원로들이 일체가 되어 한 목소리로 이 300B만이 이들이 추구하는 궁극의 소리에 도달할 수 있다고 크게 북을 쳤습니다. 

스승이나 원로들의 말이라면 껍벅 죽고 모두가 주르르 따라가는 곳이 일본입니다. 모든 진공관이 거의 공짜로 구할수 있게 되서 경제적 부담이 안 되는 제안인 것입니다. 그동안 움추려 젔던 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 300B열풍에 동승하여 세계적인 진공관 복고가 시작 됩니다. 이때 미국의 “Audio 주류” 들은 일본의 진공관 복고풍을 비웃고 부정적 이었습니다. 미국에 있던 300B 진공관과 이와 연관된 제품은 모두 일본에서 싹쓸이 해갔으나 미국 사람들은 관심없이 “우리가 버리는 것도 사가는 사람들이 있구나” 하고 보고만 있섰습니다. 

***日本發 High End Audio “ Niche Market” 形成의 始作입니다.***

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시장은 작고 만드는곳이 너무 많습니다.  소량을 만드니 Quality Control 도 제대로 안되서 불량품도 내다 판다고 합니다. - 특히 중국제-  미국에서 재생산되던 300B도 생산이 중단된지 몇년이 되는데 장소를 옮긴다는 말도있고 이대로 아주 생산이 끝난건지 확실하지 않습니다.

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의사 전달이 잘 안된것 같습니다. 개인 의견입니다. 진공관 은  앞으로 수요가 서서히 감소 합니다. SE Amp는 이미 300B 에서 더 큰 송신관으로 관심이 옮겨 갔고 결국은 싸구려부터 고급품까지 모두가 "Made in China" 로 됩니다.  

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미국이 300B 생산을 중단하고 중국으로 보낸 것처럼 -- NO 
중국도 또 다른 후진국으로 팔아 넘길지도 모른다는 말씀이죠? -- NO  
예로 들면 북한?  아니면 이젠 중국도 더 이상 생산을 안하고 있는지도 모른다는 말씀이죠? -- NO                                       결과적으로는 앞으로 모두 중국에서 만들게 될것 같습니다.

그동안 생산해 놓은 재고만 유통하고 있는지도 모른다는 의미로 받아들여집니다.-- NO 

제 관측은 재고는 없고 수요가 줄어서 경쟁력이 없어진 것으로 보입니다.

기계가 중국으로 팔려갈수도 있겠지만 수공업이여서 중국 기능공 훈련이 불가능합니다. 
현재로는 중국서도 독자적으로 만들고 있어서 그냥 문을 닫을 가능성도 있습니다.  
재생산을 시작할 당시는 전 세계의 고급 Audio Amp 는 모두  300B SE Amp 가 된다는 예측 이었습니다.

세계 최대의 시장 미국이 왜면해서 실패한것입니다.

새로 생산된 WE300B는 대부분이 일본에서만 팔렸습니다.

최근의 일본의 불경기와 대출력 송신관 Amp 가 수요를 감축 시킨겁니다.

조회 수: 4257, 2012-09-19 15:42:46(2012-06-17)

조회 수: 9100, 2012-09-22 12:42:04(2012-06-17)

조회 수: 5733, 2012-09-29 00:42:14(2012-06-17)

                                     ****위의 수신관 종류에 Compactron을 추가해야 합니다 ****
 

진공관 이야기 II 

저는 반도체가 진공관을 대체하는 시기에 Motorola 에서 새로운 반도체소자 개발책임자로 일하고 있섰습니다.

1960년대 초에는 Color TV가 앞으로 가전업계를 좌우하게 되는 품목이었습니다. 진공관, 반도체 상관없이 먼저 Color TV를 출시하는 회사가 시장확보에 유리한 고지를 점령하게 됩니다. GE, RCA, Westinghouse, Zenith, Motorola 가 Main Player 로 오로지Motorola 만이 자사 내에 반도체 공장을 갖고 있섰습니다. GE는 RCA와 더불어 세계 최대의 진공관 제조업체입니다. 

그 당시의 상황은 (A) 기존 진공관으로는 Color TV는 만들 수가 없섰습니다. 전용 진공관을 개발해야 했습니다. 개발에 특별히 기술적인 어려움은 없었고 (B) 반도체 는Horizontal Amp Power Tube 대체용 고전압 Power Transistor를 새로 개발해야 하는 기술적인 문제가 있었습니다. GE 와 Motorola 는 각자 정반대의 전략을 세웠습니다.

Motorola는 100% 반도체 (Solid States) Color TV 로 나가기로 하고 여기에 필요한 고전압 Power Transistor 개발은 저의 소관이었습니다. 

진공관 Color TV 의 문제는 다음과 같습니다. 많은 진공관 Heater의 병열 연결은 전류 용량이 실용한계를 넘고 직열로 하면 Heater 의 불균일 가열로 정상 동작을 못하는 진공관이 생깁니다. 모든 Heater 규격을 전압에서 전류(150ma, 300ma, 450ma, 600ma --)로 즉 정전압 에서 정전류로 바꾸어야 합니다. 정상동작이 11초 이내에 이루어져야 합니다. Heater-Cathode 절연이 고전압에 견디도록 해야 합니다. 회로를 간단하게 하기 위해서 모두 2개, 3개 의 복합관으로 만듭니다.

진공관은 기계적으로는 아주 정밀한 제품이지만 전기적 특성은 균일하지가 않습니다.같은 진공관 두 개가 쓰이는 회로에서는 같은 특성의 진공관을 별도로 골라야 합니다.특성 표는 아에 “평균”특성이라고 합니다. +/- 30% 의 편차는 보통입니다. 수명도 한정되어있고 용도에 따라서는 일부러 “Aging” 이라 해서 수명의 초기단계를 낭비시켜야 기대한 성능이 나옵니다. 이름이 같아도 제조 회사가 다르면 교환이 안되는 것도 많습니다. 

군에서는 JAN 규격을 별도로 만들어야 했습니다. 고실뢰도 특수 장비에는 JAN도 소용없고 특별히 생산을 따로 해야만 했습니다.

전자장비에서 특성도 고르지 않고 열이 많이 나고 수명도 한정된 실뢰도가 제일 니뿐 부품이 바로 핵심 역활을하는 진공관입니다. 

전자 제품은 부품들을 납으로 때우고 나사로 고정해서 만듭니다. 제일 중요한 진공관만은 처음부터 교환이 쉽도록 만드러야 했습니다. 진공관 장비의 신뢰도에 대한 설계 기술자의 사고 방식 "동작안하면 갈아 끼면된다" 도 문제였습니다. 신뢰도를 무시한 설계도 많았습니다. 진공관 시대에는 자동 판매기가 원만한 가게에는 설치되어 있섰습니다. 

오늘날의 기준으로 본다면 전자부품으로는 사용할 수 없는 불합격품이 바로 진공관 입니다. 이런 부품이 전자공업을 수십년 뒷바침 했다는것 자체가 "기적”이 아닐수가 없습니다.

결국 올 것이 왔습니다. 

“기존 진공관으로는 Color TV는 못 만든다”는 결론 입니다. GE는 먼저 Color TV 시장을 점령한다는 회사 전략으로 Color TV 를 위한 Compactron 개발을 강행 했습니다. 지금 누가 먼저 Color TV 를 출시했는지 제 기억에 없습니다만 진공관 Color TV는 무거운 전원부와 진공관에서 나오는 열로 결국 반도체 TV 와의 경쟁에서 밀려나고 끝났습니다. Compactron은 생산의 시작과 중단이 거이 동시였습니다.

이런 진공관 시대를 거처서 반도체 전성기를 이룬 미국의 주류 Audio 전자인들은 진공관으로는 불가능 했던 고성능 반도체 Amp (Low Distortion High Power) 를 개발하고 가전, 전문분야 할 것 없이 전 세계 Audio 관련 장비를 반도체로 석권하고 있슬때 였습니다. 

난데없이 “음악 재생에는 진공관 Amp가 제일이다." 그것도 이미 기억에서 사라진 300B단관 Amp를 일본 Audio FAN 들이 들고 나왔습니다. 미국의 주류 Audio 전문가들은 이들의 주장을 제 정신이라고 볼 수가 없섰습니다. 저 역시 무식한 주장이라고 생각 했습니다. 

미국에 있던 300B 진공관 은 “Flea Market-벼룩시장” 까지 뒤저서 모두 싹쓸이 해 갔습니다. 지방 대형 창고에 임대 기간이 만료되서 쌓여있던 Western Electric Co 의 극장용Audio 장비 역시 모두 일본으로 그것도 폐품값으로 수출 됬습니다. 창고에 싸여진 폐품(명품?) 처리에 고민하던 일부 미국인들은“우리가 버리는 것도 사가는 사람들이 있구나”하고 고마워 했다는 이야기도 있습니다. 

여기서 한번 생각해 보십시요 . 

High Fidelity Audio 의 발상지가 미국입니다. 300B 를 개발하고 300B Audio Amp 를 만든곳도 미국입니다. 진공관 전성시대에 세계에서 최고급 으로 알려진 McIntosh 사 제품, Marantz 사 제품 등을 만들어낸 Audio 기술자들은 모두 “화성에서 온 귀머거리” 였던가요??

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진공관에 대해 한마디---나쁘다는것이 아니라 저의 관찰입니다

일본 사람들은 眞空管을 "다마 = 球" 라고 합니다. 한국서도 "다마" 라고 하는것 같습니다
전구 電球 는 "전깃다마" 아직도 이렇게 쓰는지요? 

곤덴사 - Capacitor 의 일본말 - 미국서는 오래전에 바로 잡았습니다. Condenser 는 냉동장치 의 기계이름 입니다. 

한가지만 더 - 쵸크 트랜스 - 의미 전달은 됩니다만 Transformer 는 Input/output 가 있는 전자 부품입니다 
쵸크, 쵸크 코일 - Inductor 로 트랜스가 아닙니다.  

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KDK: TV용으로 만든 진공관들 중에서도  6V6 를 대체 할수있는 출력관들이 있슬겁니다. 
한국에서 쉽게 구할수 있스면 한번 써보는 것도 재미 있슬것 같습니다. 
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KDK:

(1) 옛날에는 Condenser 였습니다. 기계 이름 하고의 혼동을 피하기 위해서 미국서는  Capacitor로 쓰기로 했습니다. 이미 고유 명사나 제품 이름이 Condenser 로 되여있는 것은 지금도그대로 Condenser 로 쓰고 있습니다.  일본은 계속 지금까지  Condenser 라고 쓰고 있고  일본하고 거래하는 외국회사가 일본사람 맘에 들게(?) 일본식 표현 으로 Condenser 라고 하는 예도 본 일이 있습니다.

2) "쵸크를 트랜스포머로 통칭" -- 다른 나라에서도 그렇게 쓴다면 "제가 볼때"  그사람들 역시 옳은 표현은 아닙니다.
    
    Sorry for my "ignorance"  I will accept 쵸크 = 트랜스포머, thanks

조회 수: 3189, 2014-09-18 00:28:21(2012-06-17)

조회 수: 84, 2015-07-21 22:44:13(2015-07-19)

저의 경험을 중심으로 -----

초기 진공관은 DHT -Directly Heated Triode- 였습니다. (예-300B)

진공관이란 새로운 시대가 열리자 전세계의 최고 두뇌들이 미국으로 몰려와서   DHT 로 시작한 진공관 개량/개발이 시작 됐습니다. Direct Heating 은 원통형 Cathode 속에 전기적으로 절연해서 Heater 를 설치한   Indirect 가열  방식으로 -- 3극관 은 Grid 를 더 추가해서 4 극, 5 극, Beam 관으로 발전했습니다. 여기에 따라온 전기적 부작용도 모두 해결했습니다.

"개량, 개발, 발전"이란 전보다 더 좋은 것을 만드러 냈슬때   붙일수있는 표현입니다, 전 보다 못하면 바로 내버려집니다.

300B 가 그렇게 좋은 특성이였다면 이 300B 를 개발한 "두뇌" 들이  어째서 3극관을 버리고 Audio 출력관용으로는 6L6  6V6  6F6 -- 을  더 나아가서  6550 (KT88) 들을 수없이 개발해 냈을까요?   Filament 형 진공관은 전지용이나 특수용도 외에는 제조 한 것이 없습니다.

다극관은 3 극관 특성도 가능 하고 UL회로기술 등으 로  3 극관보다 더 낮은 THD 특성도 가능해 졌습니다.  Amp의 특성이 좋아지면서 THD 5% 이내의 Hi Fi 개념이 도입되고 LP 에 Stereo 녹음술도 개발해서 2 channel 방식이 정착했습니다.   

Tr -반도체시대가 오자  Audio 업계는 서로 다투어 새로나오는 Power Transistor 응용에 기술력을 집중했습니다.  진공관으로는 어려웠던 제품 기기가 쉽게 만드러지면서 새로운 고급 음향제품 시장이 열리게 돼였습니다.   

특히 제가 Motorola 에서 개발한 Power Transistor Complementary pair (NPN 하고 PNP) 는Audio Amp 출력단 구성에 획기적인 발전을 갖어 왔습니다.

( 진공관에는  Complementary 회로가 없습니다.  Plate 가 "-" negative 로 동작 불가 - 즉  "+" 전자라는 것은 없슴)

저는 이들에게 새로 개발한 Power Transister 를 공급하는 역할을 하면서 새로운 반도체 Amp 개발의 선봉에  있엇습니다.  

때는 1960년대 초기 -- Color TV  -- 진공관시대의 종말

---------------전에 올렸던글 입니다----------------

저의 박사학위 논문 -   "Solid State Diffusion "의 이론 해석- 이 인정 받아서  세계 최대 반도체 제조회사 Motorola (Phoenix Arizona)  에 특채로 입사 했습니다.  이회사 CEO 인  Les Hogan 박사는 Bell  Lab. Harvard 대 교수 를 거첬고

이분이  반도체 이론의 대가 I.A. Lesk 박사를 연구소 소장으로 영입 했습니다. 이분의 첫번째 특채가 저 입니다. 

저의 직책은 새 Transistor  개발입니다. 새로 개발됀 Transistor는  Application Lab 로 넘어가서  Application Note 와 동시에 2N xxxx  이름이 등록 됩니다. 2N2222 (NPN),  2N2907(PNP) --- 저의 개발품 입니다. 이들의 배경 이야기도 기회 있스면 올리겠습니다. (한번은 CES show 에서 2N2222 를 개발 했다는 사람을 만났습니다.) 

3,500명이 일하는  반도체 제조회사에 박사학위 보유자가 3 명이 있슬 때입니다. 반도체는 "신뢰도가 나빠서 못쓰겠다. 진공관하고는 비교도 않됀다" 매일 Application Lab 의 잠꼬대식 불평의 연속 입니다.  저의 대답은 항상 똑 같습니다. "반도체 특성을 몰라서 오는 문제다"

문제가 심각해지자 회사 CEO 방에서 대책회의가 열렸습니다.  반도체 회사가  반도체 포기하고 진공관으로 돌아갈 수는 없습니다. 제가 Application Lab Engineer 들의  재 교육을 떠 맡았습니다. 이들은 전국에서 모여든 전자회로 Application 의 명실공히 대가들 입니다. 일직히 진공관의 사양화를 알고  반도체 회사로 직장을 옮기는데 성공한 행운의 몇 안돼는 재주꾼 이기도 합니다. 반도체가 없던 시대의 대가들로 반도체 경험이 있슬수가 없습니다.

이중에서 고참 Ham 출신이고 나이가 좀 드신분으로  진공관 역사의 백과사전격인 Charlie I' anson 이란 분하고 가까워 졌습니다. 이분 한테서 진공관 관련역사 지금까지의 산업계 인맥등 많은 것들을 듣고 알게 됐습니다.

이때 저는 아직 30 세 전이라서 이들은 모두 할아버지 뻘로 보였습니다. 이들은 저를 아무것도 모르는 애 취급을했고 동양놈이 박사학위 하나따서 사장 빽으로 들어온 걸로 알고 있었습니다. 재 교육 하면서 저 역시 이때 진공관에 대해서 많은 것을 배웠습니다.  

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Color TV 가 혁명의 주 원인이였습니다

현존하는 진공관으로는 Color TV 양산은 불가능 하다는 결론이 났기 때문 입니다.
1) 많은수의 6.3V 진공관 Heater 의  병열연결은 대 전류에 의한 접촉불량/파괴가 생기고
2) 예열시간이 모두 다르다 보니 TV 를 켜도 곧 화면이 안나옵니다. 
3) 진공관의 초기 특성변동 (Aging 현상) 도 문제로 잘나오던 화면도 몇시간 - 몇일이 못가서  흐트러 집니다. 

한편으로는 공장에서 진공관의 특성 선별도 큰 골치거리 였다고 합니다.

초기 Aging 없이 새 진공관 30여개를 꽂으면  99% 그림이 안나온다는 것입니다. 

TV 한대 조정하는데 진공관을 여러개 대체하고 적어도 진공관당 안전동작에 5-10분은 기다려야 해서 전문 Technician 도 3-4 시간이 걸렸다고 합니다.  

그 당시의 가전 업계상황

Color TV 를 먼저 출하하는 회사가 가전업계를 주도하게 됍니다.
A 전원 -- Heater 회로에  새로운 개념의 진공관 개발이 필수 입니다. 
지금까지의 6.3V 정전압관을 버리고 600ma-450ma  정전류 관을 만드러
Heater 는 모두 직열로 해서 115V AC 전원으로 해결 하도록 합니다. 

가능한 한 모두 복합관으로 해서 진공관 수를 줄입니다. 진공관 불량율이 진공관수의 제곱에 비례 했습니다.
기술적으로는 큰 문제는 없고 Color TV 전용관을 설계하는 Engineering 과 막대한 투자로 새 재료를 사용한 생산 Line 을 설치해야 합니다. 

대부분의 진공관 제조업계는 진공관 사양화는 기정 사실로 받아 드려지고 똑똑한 Engineer 는 모두 신생 반도체 업계로 직장을 옮겼습니다. 남은 사람들은 거의 유통기간이 끝나가는 나이든 경영층 이였습니다. 

이와는 대조적으로 반도체 업계는 눈부신 발전의 연속입니다.
Portable AM-FM Transistor Radio 는 이미 일본 Sony 가 미국 시장에 처들어오고 모든 Audio 는 Pro 민생 가리지않고 신제품이 쏟아저 나올 때 입니다. 진공관은 곧 죽을 운명 이라는 것은 모두가 잘 알고 있습니다.

그러나 반도체로는 아직 Color TV 는 손을 못대고 있었습니다.  
Horizontal seep 출력관을 대체할 1,500V 짜리 Power Transistor 를 못 만듭니다.
이 개발은 저의 소관 입니다. 몇10V 로 동작하는 Power Transistor는 얼마던지 만듭니다.

기술적으로 설명하면 높은 Collector 전압을 유지 할려면 Reverse Bias  Collector PN junction 의 Depletion Layer 가 고전압에서 굉장이 넓어지는데 여기에 하나라도 Silicon  결정체 구조에 결함이 있으면 고압유지가 안돼고 Breakdown 이 일어 납니다. Bulk 뿐만 아나고 Surface Passivation 도 쉽지는 않았습니다. 

그 당시의 기술로는 그 이상 더 고순도의 무결함 Silicon은 생산 불가능 했고 이론적으로 1,000V 가  Silicon 제조의 한계라는 말도 나왔습니다. 즉 1,500V 는 반도체로는 불가능 하다는 이론적 근거입니다. 심지어 반도체 회사에서도 Horizontal Sweep Tube 를 쓰자는 Hybrid Color TV 안이 나왔습니다.

고전압 Transistor 를 만들어 보면 대부분이 500V 에서 Breakdown 이 일어나고  몇천개중에 한두개가 1,000V 를 겨우 통과 했습니다.

이런정보가 진공관 업계에도 알려젔습니다.

이때 사양산업이라는 것을 뻔이 알면서도  "Horizontal Sweep tube 는 반도체로는 대체불가능하다" 고 고위 경영층 설득에 성공한 곳이 GE 였습니다.  - 새 진공관 개발 - 즉 현대관 혁명의 시작입니다.

이때 Motorola 로 온 한 Engineer 의 말로는 새 직장을 찾아갈 주제도 못돼는 꼴통들이 단결해서 자기네 밥그릇 보호차원에서 나온 그럴듯한 회사 구제안에 불가 했다고 했습니다. 이런일을 추진할 능력있는 인재는 이미 다 떠난 후였다고 합니다.

GE 는회사의 무한한 재력을 바탕으로 Color TV 전용 진공관인 Compactron 개발에 박차를 가합니다.

GE에서 Color TV 가 나오자 눈치만 보던 RCA, Sylvania, Westing House 기타  회사들도 Compactron 생산에 동참합니다. 모두가 경쟁적으로 양산 준비를 하면서 Color TV 에 본격적 경쟁 체제가 형성돼기 시작할 무렵 Motorola 는 제가 개발한 1,500 v Tr이 들어간 All Solid State  Color TV "Quasar"  를 1967년에 세상에 발표 합니다.

진공관 업계는 한푼이라도 돈 더 안쓰고 곧 버로 정리단계에 들어갑니다.

Compactron 에 대한 정보는 정리도 안된 상태에서 지금까지(2014년) 못쓰는 진공관으로 분류돼서 내버려 졌습니다.

• 조회 수: 6178, 2012-06-30 10:31:53(2012-06-27)

• 
  

  출력관으로 21KA6, 전압증폭으로는 14BL11을 쓰기로합니다. TV용으로 태여난 죄로 진공관시대 말기에 제조된 “최신” 진공관 이지만 반세기 이상을 Junk통안에서만 살아온 Compactron 입니다
  

  제작 목표는 2개의 진공관으로 LP와 CD판을 듣는 인티 Amp 를 만드는 것입니다. Stereo 는 4개의 진공관이 필요 합니다.  300B Amp 에 도전해본다는 의미에서 출력은 7-8W의 WE300B 정도는 되도록 합니다. 5극관이나 Beam 관은 Screen grid 를 Plate에 연결 해서 3극관으로 동작 시키기로 합니다. 5극관에 비해서 증폭도는 낮지만 일반적으로 linearity 가 좋습니다. 

  물론 5극관도 용도에 따라서 잘 하면 높은 증폭도로 Linearity도 유지할 수 있지만 저에게는 3극관 설계가 더 익숙하고 신호가 커지면 5극관은 동작점 선택이 어려워지고 큰 신호에서 Linearity 가 나빠집니다. 사용 우선 순위가 3극관 입니다. 3극관으로 Linearity 가 좋으면 2차 고조파 우세형 Amp도 가능 합니다. 진공관 전성기에는 Audio Amp 출력관으로는 모두가 Drive 가 쉬운 Beam 관이나 5극관을 사용했습니다.

  보통 Power Amp 라고 부르는 부분은 3V pp 입력으로 적어도 7W 출력이 나오도록 합니다. Pd 가 20W정도 의 출력관 하고 증폭율이 높은 3극관으로 가능할 것 같습니다.
  

  다음은 3극관 2개로 LP 재생용 RIAA Equalizer 를 포함한 전압증폭회로 (pre amp)를 만들고 여기서 출력전압이 3V pp 가 되면 Power Amp 에 연결하게 됩니다. 도면상에서의 설계에는 신호의 RMS 수치는 별 의미가 없어서 저는 항상 pp 즉 peak to peak 치를 사용 합니다.
  

  RIAA란 LP판 제조에서 쓰이는 Cutter 회로의 주파수특성입니다. 저음은 억제하고 고음은 강조 해서 LP 가 만들어집니다. LP의 신호/음악을 재생 할려면 제조시의 특성과 정반대의 보상을 해줍니다. 이 녹음/보상특성이 1955년경애 RIAA 로 표준화 됐습니다. 이 시절에 제가 만든 Amp 는 RIAA/FFrr 두가지를 모두 쓸수 있도록 했습니다. 제가 듣는판이 구라파 계는 FFrr 로 녹음되어있었고 미국계는 RIAA 였습니다.

  저의 설계가 한때는 좋다는 기능 편리한 기능은 모두 첨부했던 시기도 있섰습니다. 지금은 가능한 한 모든 회로를 간단하게 합니다. Simple한 것이 Best 입니다.
  

  본론으로 돌아가서---
  

   
  

  21KA6
  

  진공관 규격표에서 12 pin을 확인합니다. 제가 갖고 있는 Socket 이 12 Pin이여서 다른 Socket 을 산다면 그 값이 진공관보다 더 비싸 지기 때문입니다.
  

  다음은 Pd, Heater 규격을 봅니다. 선택된 출력관은 Pd 가 18W인 TV 수평 출력관 입니다. A1급 동작에서 Pd 의 1/3의 Audio 출력이 가능합니다.
  

  값싼 진공관이라서 Max Pd 동작에도 부담이 안 됩니다.  여기에 3W의 Screen Grid Pd 를 합처서 5% Distortion 기준으로 21W x 1/3 = 7W 의 출력을 낼 수 있습니다.
  

  Max Pd 18W로 300B Pd 의 반 밖에 안 되는 무명의 Homeless 노숙자가 King 300B 에 도전 하는 격 이기도 합니다.
  

  A1급 동작이란 입력 신호에 관계없이 설계에서 정해진 전력이 항상 공급되고 있는 동작 상태를 A급 동작이라고 하고 Control grid (3극관에서는 하나밖에 없습니다)에 전류가 안 흐르면 “1”로 구분했습니다.  전류가 흐르면 “2”가 됩니다.
  

  전원은 옛날에 제가 개발한 고주파 전원을 개조해서 모두 직류를 공급하도록 했습니다. Heater 전압이 충분히 높으면 C 전원 (고정 Bias)도 겸할수가 있습니다. 

  Heater는 21V/0.45A 입니다. Compactron 은 Heater가 Current base 로 설계되서 직열 연결용입니다. 재래식 진공관은 heater 가 voltage base로 되서 병열용 입니다.
  

  모르는 진공관을 쓸려면 Plate V/I 특성이 필요 합니다. Audio 용으로 쓰이고 있는 TV용 진공관도 있스나 이미 값이 비싸 저서 이들은 저의 선택대상이 아닙니다.
  

   
  

  14BL11
  

  12pin 으로 Heater 의 전류가 출력관과 같은 0.45A입니다. 직열연결의 조건입니다. 또한 비슷한 Pd의 3극관 이나 5극관이 3개가 들어있어야 하고 이들의 특성이 쓸만한지 알아봅니다. 이 진공관에는 1개의 5극관, 2개의 3극관이 들어 있습니다. 
  
  

  다음 사진은 X-ray 식으로 찍은 사진으로 제가 잘 알고있는 8042 출력관하고 Plate 전극의 크기를 비교 했습니다.

  
  

  많은 진공관 특성을 비교해보는 작업은 Curve tracer 없이는 시간이 많더라도 사실상 불가능 하다고 봅니다. 세상이 좋아 저서 저는 Curve tracer 2대로 특성을 비교 하면서 선택했습니다. 그래도 많은 시간을 소비했습니다. 

  진공관 Plate V/I 특성에 익숙히지 않은 초보자 분들이 많이 계시는 여기 “한진동”에 올리는 글로는 부적절하다고 생각도 해보았지만 진공관의 특성 설계 모두 이 특성이 원점입니다.
  

  진공관으로 Amp를 자작한다면 적어도 Plate V/I 특성이 설계의 기본이라는 정도는 알고 있어야 한다고 생각합니다. 앞으로 이해를 해서 사용하게 되면 더 좋구요.
  

  우리 할아버지 시대에는 진공관 특성을 Graph용지에 Meter 눈금을 읽어서 점 점을 찍어가면서 그렸습니다. 지금도 Analog meter를 읽어서 점을 찍어가면서 특성 그리는 사람도 있기는 합니다.
  

  특성곡선에 사용한 curve tracer 와 3극관 특성곡선 만드는 과정의 사진들입니다.

  

   

  

   

  다음번에는 3극관 특성곡선 보는법 과 얻어진 출력관 특성을 검토해 보겠습니다.
  

  위의 표 (첨부 파일) 에서 보면 1Khz 중심으로 재생장치에서는 저음은 최고 20db (10배) 정도 강조해주고 고음은 1/10 정도 줄여주어야 합니다. 실제Amp 에서는 제일 높은 전압 기준으로 저음은 1Khz 까지 1/10 로 줄이고  고음은 1Khz 에서 20Khz 까지 또다시 1/10 로 감소 시켜줍니다. 이 Equalizer 회로에 의해서 고음은 최고 1/100 로 감쇠되는 것입니다.

  이렇게 해서 주파수 특성을 원상 복구한 신호를 Amp 입력에 맞도록 다시 증폭 해줍니다.  이런 작업을 하는 곳이 Pre Amp 입니다. 물론 고음 저음 보상 다른 입력 선택 기능들을 첨부 해서 복잡한 것도 많습니다. 

  올려 주신 Internet link 에서 21KA6 값이 $4 로 나와 있네요. 제가 쓰는 진공관은 모두 제가 과거에 개당 $1 도 안되게 투자 한것입니다.

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  Compactron 에는 6BM8 보다 더 큰출력관을 내장하고 있는 복합관 들이 많이 있습니다.
  
  개당 $1 정도하던 것을 사 뫃아놓고  Kit 를 만드러 팔면 얼마있다 진공관 값이 10-20 배로 올라갑니다  
  이런식으로 용돈 벌이 하는 사람들을 많이 봅니다. 6BM8 은  성공한 예입니다.
  
  6KY8 은 6V6급의 빔 출력관하고 증폭율이 64 의 12AT7 급의 삼극관이 들어있어 6BM8보다 한 단계 높은 촐력을 낼수 있습니다.

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  혜천님 이 찾아주신 14BL11특성 곡선 흥미깊게 보았습니다.  
  
  특히 복합관이라서 Plate/Plate 간의 결합 용량,  정상동작시 까지의 시간,
  Heater 와 Cathode 간의 절연전압 이런 것들이 설계의 최우선의 걱정 거리가되는  설계--
  
  이런 Data 를 이용 할수잇는 분들은 저보다도 한 세대 윗 분들로 이미 우리 세상을 떠나셨습니다.

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