テレサ·テン (鄧麗君), 愛人 

https://www.youtube.com/watch?v=Km0tMGHIAHU

たとえ  一緒に  街を  歩けな くても 

この  部屋に  いつも  帰って  くれたら 

わたしは  待つ身の  女で  いいの 

尽くして  泣きぬれて  そして  愛されて

時が  ふたりを  離さぬ ように

このまま  あなたの  胸で  暮ら し たい

心だけ  せめて  残して  くれたら

わたしは  見送る  女で  いいの 

尽くして  泣きぬれて  そして  愛されて 

明日が  ふたりを  こわさぬ ように

離れて  恋しくて  そして  会いたくて

このまま  あなたの  胸で  暮ら し たい 

2017년 5월호 New Media 잡지의 "사건과 사람" 항에 실린 글

한국의 반도체 산업 시대를 연 선구자

KSI·현대반도체 등 3개사 창립 기술인

한국 반도체 공업사(工業史)에서 강기동(姜起東) 박사의 존재를 빼 놓을 수 없다. 그는 1960년대 중반부터 한국의 반도체 산업을 일으키기 위해 다섯 개 프로젝트에 참여했으며, 그 가운데 창립 사장을 맡아 한국 반도체공업 주식회사와 원진전자 공장을 지어 현재의 삼성전자 반도체 사업토대가 되었으며, 당시 정주영 현대그룹 회장 요청으로 현대반도체 (현 SK하이닉스) 이천 공장을 짓고 생산 설비를 갖췄다.

현재 삼성과 SK하이닉스는 세계 1·2위  반도체 메모리 업체로, 이들 두 회사 셰어를 합하면 세계 D램 시장의 80% 이상을 차지하게 됐다.

이처럼 막강한 반도체 산업이 강 박사의 머리와 가슴, 손끝에서 이뤄진 것이니, 그를 「한국 반도체 산업의 아버지」라고 불러야 할 것이다. <편집자>

2017년 4월호 New Media 잡지의 "사건과 사람" 항에 실린 글 

한국의 반도체 산업 시대를 연 선구자

KSI · 현대반도체 등 3개사 창립 기술인

 한국 반도체 공업사(工業史)에서 강기동(姜起東) 박사의 존재를 빼 놓을 수 없다. 그는 1960년대 중반부터 한국의 반도체 산업을 일으키기 위해 다섯 개 프로젝트에 참여 했으며, 그 가운데 창립 사장을 맡아 한국 반도체공업 주식회사와 원진전자 공장을 지어 현재의 삼성전자 반도체 사업토대가 되었으며, 당시 정주영 현대그룹 회장 요청으로 현대반도체 (현 SK하이닉스) 이천 공장을 짓고 생산 설비를 갖췄다.

현재 삼성과 SK하이닉스는 세계 1·2위  반도체 메모리 업체로, 이들 두 회사 셰어를 합하면 세계 D램 시장의 80% 이상을 차지하게 됐다.

이처럼 막강한 반도체 산업이 강 박사의 머리와 가슴, 손끝에서 이뤄진 것이니, 그를 「한국 반도체 산업의 아버지」라고 불러야 할 것이다. <편집자>

八代 亜紀 야시로 아키, 돌아와요 부산항에

https://www.youtube.com/watch?v=4vNOxJrHyMc

つばきさく  春なのに  あなたは  歸らない

たたずむ  波止場に  淚の雨が  降る

あつい  その胸に  顔 う ずめて

もう  いちど  幸せ  咬みしめ たいのよ

帰って ください  逢いたい  あなた

きっと  傳えてよ  カモメさん

今ても  信じて  耐えてる  私よ

帰って ください  逢いたい  あなた

https://www.youtube.com/watch?v=xUqHY8NfOXI

恋の終りの  東京ブルース

여기 그림에 있는 정보를 모두 자기 것으로 만들면, OPT 전문가 뺨치는 수준이 될수 있습니다. 

위의 Lundahl OPT --> 권선은 그대로 두고 자로 단축이 가능 한가요?

R-core Transformer 권선 에서 중요한 것은 Balanced Winding 으로 Leakage Flux를 최소화 하는 작업입니다.

이미 여러번 올린 내용이라서 아래에 그림만 다시 올립니다.  

Double C Core 에서는 잘 만드렀다는 고가 OPT 도 고역특성이 10-20Khz 근처에서 부터 내려오기 시작합니다.

고역에서 최소한의 특성만 유지하고 저역을 강조하는 설계이기 때문입니다.  

그러나 자로단축 R-core 에서는 같은 저역 특성에서도 Balance가 완벽하면 고역은 100Khz 이상도 쉽게 열립니다.  

청감상 아무소용 없다고 하겠지만 얼마나 잘 만드렀나를 알수있고 Trans spec  에 도움이 됍니다.

고역에 신경 덜 쓰고 저역을 최적화 할수 있습니다. 

Core  포화현상 때문에 많이 감는다고 (High Ampere- turn) 다 좋은 것은 아닙니다.

13GB5-vs-300B.pdf

같은 Scale 로 비교해보면 300B Plate V/I 특성이 많이 누어져 있습니다. 즉 rp 가 크다는 것입니다 

rp 는 자기가 만드러낸 전력을 자기가 먹어버리는 크기를 의미합니다. 

클수록 출력이 적게나오고, 그만큼 더 자기/내부를 가열합니다.

저역에 가서 더 현저하게 느껴집니다.

300B Plate Load 는 3.5 K ohm --?????

OPT 업자의 광고 입니다. 모두가 광고를 믿고 Amp 를 만듭니다.

아래 표에서 3.5K ohm -- 찾아보기도 어렵습니다

cap-character.pdf

Tube-Audio-Fact.pdf

이상적인 Amp는 그림으로 말하면 - 무색투명한 유리 같은 것입니다. 그 존재가 안보입니다.

Home page 용으로 만든 글입니다

어느 일본 잡지에 원로 작가  제목이  "xxxx 출력관의 진가를 끄집어 내다" 였습니다.

제가 보기에는 초단관 특성이 출력하고 있었습니다.  

(A) "ㅉ" 라는 부품을 교체했더니 잡음이 없어졌다 -- "ㅉ" 는 확실히 나쁜 부품이였습니다.

(B) "ㅃ" 라는 부품을 교체했더니 소리가  1) 좋아졌다  2) 나빠졌다  3)그대로다

(B) 의  1), 2) 는 주관적 판단입니다 - 대개는 미세한 변화로    달라졌다는 것이 더 정확한 표현입니다.

         3) 은 두가지  다  똑같이 나쁘다  or 똑같이 좋다 입니다.  확율은 똑같이 좋다 편입니다 

         1), 2) 는 교체 전의 특성이 더 좋을 수도 있고 더 나쁠 수도 있습니다.         

물론 자기 귀에 좋은 소리를 만든다면 더 할 말은 없지만... 

  -- 기술제품이니 만큼 저는 측정기에게 판정을 부탁합니다. --

진공관 Audio 에는 상식을 벗어 난 주장들이 많습니다.
좀 더 과학적으로 생각해 봅니다.

잘 만든 Low distortion 진공관 Amp는 그 소리가  모두 비슷비슷 합니다*

반도체 Amp 같은 소리가 난다고들 합니다.  특히 진공관 PP Amp가 THD가 낮아서 더 그렇습니다.

소리가 다르게 들리는 것은 주로 진공관이 만드러 내는 Distortion 때문입니다.

* (아직 Speaker 는 이 경지에 도달하지 못해서 Reference로 알려진 Speaker 는 구하기도 어렵고 값이 마냥 비쌉니다)

진공관 전성기의  Audio 업계는 미국이 주도 했고  5극관 PP 회로로 THD 1% 미만의 Amp 가 쉽게 만드러져서 그 당시 Amp는 기술적으로 매우 완성도가 높았습니다..  모두 비슷한 몇가지 표준회로를 사용하고 진공관은 필요 출력에 따라서 선택했습니다. 

오늘의 High End Audio 는  진공관 시대가 지나고 나서 일본서 300B 를 내세운 DHT ( Direct Heated Triode) 신봉자들이 창조했습니다.

이들은 Distortion 이 많은  SE Amp 를 즐긴다고 봐야겠지만   미국 주류 Audio 계는 300B 를 만들고 High fidelity Audio  를 발전시킨장본인들이지만 일본발 300B 종교(?) 에는 외면 했습니다. 

진공관 Amp도 수준급이라면 전기적 특성을 발표합니다
초 고가 이면서도 전기적특성 발표를 거부하는 Amp가 있습니다.
소리가 좋으면 됐지 전기적 특성은 중요하지 않다 는 주장을 폅니다,

진공관 Amp는 이렇게 요지경이라서 누구나도 끼어들 수가 있어서 할만하고 재미도 있습니다.

조회 수: 1006, 2015-09-15 14:28:27(2015-09-15)

출력이 예상치의 절반 정도에 그쳤지만 조립과 배선을 끝낸 상태에서 일단 조정을 하고 시청을 해 보기로 하였다.   조정은 매우 간단하다.  시그날 제네레이터를 입력에 연결하여 1KHz  혹은 적당한 주파수의 정현파를 입력시킨다.  우선 캐소드 바이패스 캪을 임시로 떼어 놓고 스코프로 캐소드 저항 양단의 파형을 관찰하면서  회로도의 유일한 가변저항기 R3를 조절하여 스코프 상에 나타나는 파형의 진폭를 최소가 되도록 조절한다.   발란스가 많이 흐트러져 있으면 캐소드의 파형은 정현파로부터 심하게 일그러져 있을 수 있다.  발란스가 완전하다면 이론적으로는 캐소드의 정현파 진폭은 제로가 되고캐소드에는 직류전압만 걸리겠지만 실제에서는 그렇게 잘 되지는 않을 것 같다.  필자의 경우도 1V 피크투피크의 정현파가 관찰되었다.

이 정도면 캐소드 바이패스 캪은 생략해도 되지만 캐소드 바이패스 저항을 달아주면 출력이 약간 올라가는 것이 관찰되어 일단은 캐소드 바이패스 캪은 달아 놓는 것으로 결정했다. 

이 프로젝트는 설계치 보다 낮은 양극 전압을 증가시키기 위해 전원 트랜스를 교체해야 하고 또한  플라스틱 기판을 가려주는 금속제 상판도 제작하여 설치해 주어야 하지만 사용에는 지장이 없으니 당분간은 현 상태로 그냥 사용하려고 한다.  그래서 일단 현 상태의 사진을 올려본다. 위에 올린 사진은 상판을 제거한 사진으로 동작상태에서 찍은 것이다.

시청소감.

출력이 3W를 약간 상회하는 저출력 암프라서 음량이 부족할 것이라고 생각하였다.  그러나  죠단 모듈의 6.5인치 풀레인지 스피커는 전혀 부족함이 없는 음량을 듣게해 주었다.  이 정도면 보통의 거실에서 충분한 음량으로 음악을 감상할 수 있을 것 같다.  참고로 나의 거실은 16피트X 22피트의 면적에 9피트의 천정 높이를 가진 방으로 그리 작은 크기가 아니다.

사실 이 암프의 배선을 끝내고 조정을 하는 동안 대강의 주파스 특성을 측정해 보았었다.  그러나 사용한 출력트랜스가 신통치 않아 고역특성이 보잘 것이 없었다.  저역은 그런대로 쓸만한데 고역 쪽은10KHz 방형파 응답특성이 거의 정현파 모양이 될 정도로 나빴다.  물론 이런 현상은 순전히 출력트랜스 탓이다.  이런 연유로 시청을 했을 때 좋은 고역특성은 기대하지 않았었다.

그러나 몇몇 실내악을 들어보고  보이스도 들어 보았을 때의 느낌은 음질이 매우 투명하고 깨끗하다는 인상이다.  특히 현악기들의 소리가 다소나마 다른 암프들 보다 명료하고 각 악기들의 뉴앙스가 느껴지는 것 같기도 하다.  걱정했던 고역도 소리만 들어 보아서는 특별히 나쁘다는 인상은 없었다.  전체적으로 음질이 매우 좋다는 느낌이 들었다.

기술적인 측면을 생각해 보면 단단 암프는 암프의 전이함수(Transfer function)가 가장 간단한 형태가될 것이라는 생각이 든다. 전이함수가 간단하면  위상특성, 출력임피던스 등등이 간단한 형태가 된다고 생각한다.  스펙트럼 분석을 해 본다면 Frequency domain에서의 고조파 함유가 다단 암프에 비해훨씬 간단한 형태가 될 것이라고 믿는다.

한편 정현파를 입력시키고 출력을 관찰했을 때 최대 출력일 때의 파형을 관찰해 보면  출력파형이 상당히 뚱뚱한 형태가 된다.  즉 PP 암프임에도 불구하고 고조파 함유율이 높다는 증거로 보인다.  이런현상은 다깨스에 씨도 관찰하고 있다는 말씀을 들었다.  이 현상이 혹시라도 현악기 소리가 더 좋게 들리는 원인은 아닐까 추측해 본다.

단단 암프에서는 그 전단들에서 발생한 고조파들이 그 다음 증폭단에 다시 입력되어 더욱 복잡한 고조파를 발생시키게 되는데, 물론 그 과정에서 조건이 맞으면 서로 상쇄되는 현상도 있을 수 있다.  그러나 그런  확율 보다는 더욱 복잡한 고조파가 발생하눈 경우가 더 많을 것이다.   

여기에 단단 암프의장점이 있다고 생각한다.  그런 의미에서 관심있는 분들은 제작을 시도해 보시라고 권유해 드리고 싶다.  진공관의 갯수가 많다고 할 수 있지만 경비가 많이 들지는 않는다.  사용진공관들이 개당 1~2불 정도면 구입할 수 있는 것들이다.   필자도 향후의 프로젝트로 단단 싱글 암프에 도전해 보려고 한다.  아마도 세계에서 가장 간단한 암프가 될 것이라고 생각하면서.

출력단에 다수의 관을 병렬로 해서 동작시킬 때는 적어도 두가지 문제가 발생합니다. 첫째는 촐력관 상호간의 전류 발란스이고 둘째는 입력 용량의 증가입니다.

이 암프의 경우 각 관의 전류가 5mA 정도로 전류 발란스가 무너진다해도 큰 문제가 없을 것이란 가정하에 개별적인 전류를 측정하지도 않고 동작시키고 있습니다.

한편 4BS8은 원래 칼러TV의 튜너에 사용하는 관으로 입력 용량이 2.6pF정도로 작은 편입니다. 12개라해도 30pF를 약간 상회하는 정도로 오디오 주파수 대에서는 큰 문제가 아니라고 봅니다.

다수의 진공관을 병렬 연결하는 과정에서 신호통로가 다수인 것은 오디오 주파수 정도의 낮은 주파수에서는 큰 문제가 없다고 보는데 다만 전원 배선으로 인한 근접효과 때문에 험을 조심해야 합니다. 지금 이 암프는 금속 샤시를 사용하지 않고 베이크라이트 기판위에 만들어서 게인이 그리 크지 않음에도 불구하고 감도가 좋은 스피커를 연결하면 약간의 험을 들을 수 있습니다.

또한 주의해야 할 점은 기생발진입니다. 개별 진공관에 모두 그릿드 스톱퍼를 달아 주어 현재는 기생발진은 없습니다. 

최대 출력에서 출력파형이 뚱뚱해 지는 것은 대부분 진공관의 입출력특성 때문으로 판단 됩니다. 진공관, 특히 3극관의 입출력 특성 (X 축에 그릿드 전압, Y축에 양극 전류를 플로트한 특성곡선)은 대부분 포물선 성분, 즉 2차함수의 성분이 포함됩니다. 그릿드 입력전압이 커져서 스윙폭이 커지면 입출력 특성의 직선부분을 벗어나 포물선 영역까지 미치게 되는데 따라서 출력파형에 찌그러짐이 증가하게 됩니다. 이 암프에서와 같이 바이어스를 상당히 깊게 걸어주었을 때에는 이런 현상이 더욱 뚜렷해 질 것으로 보입니다.

12AX7같은 관은 출력관으로 쓰기에 적당치 않다고 생각합니다. 물론 이 관을 출력관으로 사용한 사례도 있지만 내 생각으로는 좋은 선택이 아닙니다. 무엇보다도 양극저항이 62Kohm~80Kohm으로 너무 큽니다. 4BS8은 5Kohm 정도입니다.

단단 암프의 잇점을 다시 한번 설명해 보겠습니다.

가령 한 증폭단에서 제2고조파 찌그러짐만 발생한다고 가정했을 때
그 암프가 이 증폭단만으로 구성된다면 찌그러짐은 제2 고조파 뿐이 됩니다. (말티 톤의 문제는 잡시 접어 둡니다)
그러나 암프가 같은 증폭기 2단으로 구성되어 있다면
첫단에서 발생한 제2 고조파는 다음 단에 입력되어 제2고조파의 고조파 즉 제4 고조파 뿐 아니라 제3고조파도 같이 발생합니다.
이런 고조파들이 3단으로 구성된 암프를 거친다면 고조파의 수가 거침없이 많아집니다.

이렇게 생각해 보면 단단 암프의 특성이 비교적 간단하다는 것을 알 수 있습니다. 즉 암프를 하나의 시스템으로 보고 그 전이함수를 생각해 보면 전이함수가 비교적 간단한 형태가 됩니다.

Try New Method

Open the Advanced Settings and found under Privacy (Content Settings) users can now manage how PDF documents are opened.

• Enter URL   chrome://settings/content
• Scroll down to PDF Documents > Enable "Open PDF files in the default PDF viewer application"
• Finished to save changes

I believe this is Google's correct way for Chrome users to disable built-in PDF viewer, and to confirm, Chrome PDF Viewer will be disabled by Enterprise Policy (greyed out) under Chrome Plugins.

Have FUN !! 

http://www.my-audiolab.com/KDK_Column/558

JA-birth.pdf

한타를 할줄모를때  손으로 Yellow pad 에 적은  Draft  -- 연구자료 입니다 

--좀더 정리해서 석사학위 논문정도는 만들고 싶었습니다 --

위 책들은 제가 참고로한 일본서 발행한 일본말로 쓰여진 책들의 일부입니다.

한국, 한국말책은 참고 한것이 전혀 없습니다

삼성이 인수후 K.S.I. 문자를 지우고 있어 K 만 보인다. 왼쪽 뒤로 새로운 건물이 들어섰다.  

1976년 8월에 찍은 KSI, 한국반도체(주) 내부 사진들.

이기윤씨께서 오래동안 보관해 주신 사진들을 2016년 강박사님께 전달해 드렸다고 합니다. 

15KY8.pdf

(1) The new American system, a variety of brands, with the original box.

(2) Large 9 feet, this site for sale, this tube of the vacuum tube, the appearance is usually beautiful, is our favorite vacuum pin type.

(3) Japan MJ magazine in October 2011, the use of 15KY8A and 12BH7 made of single-ended post-class, as the amazing sound of the United States, 12BH7 appearance has been more than 12AX7 / 6DJ8. 

4) Similar to the 6BM8, transistor and the pentode share a package, the sound has been proven by the MJ magazine, the appearance of more beautiful than the ECL82 (6BM8), performance, 15KY8 screen up to 12W + 1.8W = 14W, and 6BM8 only 7W, therefore, 15KY8A output should have more than twice the strength of 6BM8.

(5) Single-ended three-pole output 2.5W (MJ example), the five-pole output may be between 5W~7W.

2017.02.26 20:41

사용한 KD44 OPT의 120Hz 에서 1차 Inductance  값은 24.5H 입니다.

2017.02.26 20:41

강박사님의 차동반전 회로로 15KY8 PP를  완성하였습니다.  혼자 어떻게  CCS를 구성하려고 애 써 보았지만 기초가 모자라 성공하지 못하고 박사님의 도움을 받아 완성하게 되었습니다.

 저전류 저전압으로 CCS 를 구성하려면 TR들의 스펙을 잘 살펴봐야 가능하더군요.  결국은 만능 TR 인 2N2222 2개로 구성됩니다. TR 한 개를 Zenner로  사용하려  측정해 보니  7.2V 아닌 7.0V 가 나옵니다.  다른 Tr의 Foward V 는  0.5V  가 나왔습니다.  0.5W Zenner Diode는  측정해 보니  라운드를 그리며 전류가 올라갑니다.  2N2222은  7V에서 직선으로 올라갑니다.  둘 다 비슷한 량의 잡음을 발생합니다.  청감상 비교시 Cap을  추가해 보며 들어 봐야겠습니다.

 Balance형은 조정을 잘해야 좋은 특성을 얻을 수가 있었지만 ,  차동형은 다른 Inverter보다 조절이 쉬웠습니다.  두  관의  특성이 비슷하다면 거의 손댈 것이 없습니다.  이리 저리 변경하여도 THD은 변하지 않습니다.  위와 같이 NO NFB 상태에서 양호한 특성이 나왔습니다.  6db NFB로는  저출력의 특성은 오히려 나빠지고  고출력쪽만 조금 개선이 됩니다.   10db 정도 걸으니  전반적으로  개선이 됩니다.

청감상으로 보면 CCS >  PK > Balance  의 순서로 주관적으로 느껴집니다.  특희 CCS의 No NFB  상태는 음이 앞으로 나오며 스테이지가 깊어짐니다.  PK 에서는 UL에  편차를 주었더니  청감상 많이 부드러웠습니다.  차동에도 시도를 해 보아야겠습니다. 세 가지 특성들은 모두  UL 접속 상태의 특성입니다.    

UL에  편차를 주어도  THD의 변화는 미미하지만 청감은 느낄 정도의 변화가 옵니다.  15KY8 은  다른 11LQ8등과는  체급이 한 단계  위라 그런지 제가 쓰는 테스트 Speaker 가  86db 인데도 부담없이 밀어냅니다.   15KY8 은 생김새 처럼  당돌한 소리를 들려줍니다.  일요일 저녁 조금의  위안을 받으며 음악을 듣고 있습니다. 

접촉전위

두개의 서로 다른 금속을 접촉시키면 전압 차가 발생한다.  이 현상이 모든 전지와 써머카풀이 동작하는 기본 원리이다. 이 전위차는 두 금속내의 전자들의 에너지 수준이 다른 데에서 기인하고 이를 두 금속의 접촉전위라 부른다.  이는 전자 방출을 결정해 주는 일 함수와 비슷한 이유다.  물론 둘은 같은 것은 아니다.  이 원리는 두 금속이 서로 접촉하지 않은 경우에도 적용된다.  이 경우 두 사이에 전계가 생성된다.  따라서 통상적으로 각각 닉켈과 바리움/스트론티움 산화물로 만들어 지는 그릿드와 캐소드 사이에도 약간의 접촉전위가 존재한다.  이것이 실효 그릿드 전압을 변경시킨다.  이 접촉전위는 보통 0.5V 이하이다.

이동시간

전자가 캐소드를 떠나 풀레이트에 도달하는 데에는 유한한 시간이 걸릴 것이다.  이 시간을 주행시간(Transit Time)이라고 부르는데 때때로 오디오에 관련된 여러 현상들을 설명하는데 이용되기도 한다.  주행시간 혹은 이동시간은 진공관이 VHF나 UHF 기기들에 사용되기 시작했을 때 실제적으로 참으로 중요하게 되었고 궁극적으로는 진공관이 유용하게 사용될 수 있는 최고의 주피수 (대략 1-2GHz)를 제한하는 요인이 되었다.  캐소드에서 풀레이트 까지의 이동시간은 대략 1 ns 정도로 계산할 수 있는데 오디오 주파수대 에서는 명백히 무시해도 좋다.

8.  다극관

4극관

증폭소자로는 3극관이 가장 먼저 개발되었다.  그러나 라디오 주파수대에서 3극관은 Miller 효과 때문에 치명적인 단점이 있다.  Miller 효과로 인해  흔히 쓰이는 캐소드 접지 증폭회로는 실효 입력 용량을 크게 만든다.  4극관은 이 문제를 피하가 위해 개발되었다.  3극관의 그릿드 (제어 그릿드)와 풀레이트 사이에 또 다른 그릿드 (스크린 그릿드)를 삽입한 것이다.  이 그릿드에는 풀레이트 전압과 비슷한 전압을 걸어주지만 교류적으로 (따라서 높은 주파수에 대해)는 바이패스 캪을 통해 접지시킨다.   결과 적으로 이 그릿드는 정전 차폐의 역할을 하여 제어 그릿드와 풀레이트 간의 전기 용량을 대폭적으로 감소시킨다.

스크린 그릿드의 이차적인 효과는 전류의 흐름에 풀레이트 전압의 영향을 대폭 감소시킨다는 점이다.  이는 캐소드가 풀레이트로부터 하나가 아닌 두개의 그릿드로 차폐되어 있어 차폐효과가 배가 되어 있기 때문이다.  

결과적으로 4극관의 풀레이트 특성은 그림 11의 오른 쪽에 보인 것처럼 매우 평평하다.  이는3극관에 비해 매우 높은 풀레이트 저항에 해당한다. 캐소드로부터 나온 전류의 일부는 풀레이트가 아닌 스크린 그릿도로 흘러 들어 간다. 그 전류 비율은 스크린 그릿드의 실드 계수와두 전극의 상대적 전압차이에 따라 달라진다.  이는 그릿드에 양전압이 걸린 3극관의 동작상태와 비슷하고 통상 10-25% 정도이다. 

불행하게도 실제 응용에서 4극관은 심각한 문제를 일으킨다.  그림 11의 왼쪽 부분에서 볼 수 있듯이 낮은 풀레이트 전압에서 4극관은 지극히 비 직선적이다.  이는 풀레이트로 부터의 2차 전자방사에 기인한다.  스크린 그릿드 전압이 풀레이트 전압보다 높아지면 고 에너지의 1차 전자들이 플레이트를 강타해서 발생된 2차 전자들은 풀레이트가 아닌 스크린 그릿드로 끌리게 된다. 이는 3극관에서 2차전자들이 풀레이트로 귀환하는 것과는 대조된다.  그 결과 4극관은 낮은 풀레이트 전압이 일어날 수 없는 회로 응용에만 적용된다.  이런 이유로 1930년 이후 간단한 4극관은 고출력 송신관 이외에는 사용되지 않아왔다. 2차대전 후 소형 4극관은 대량으로 생산된 사례가 없다.

5극관

4극관에서 발생되는 문제의 해결책은 제 3의 그릿드를 풀레이트와 스크린 그릿드 사이에 설치하는 것이다.  써프레스 그릿드로 불리는 이 전극은 항상 캐소드에 연결되어 있고 스크린 그릿드나 풀레이트의 관점에서 부의 전압이 걸려있는 셈이 된다. 이렇게 해서 두 전극으로부터 방사된 2차 전자들은 전극간의 상대적 전압차이에 관계 없이 그들의 원래 출발점으로 그들을 되돌려 주는 전계를 만나게 된다.  이로서 2차 전자 방사의 문제는 제거되었다.  

써프레서 그릿드는 전류의 흐름에 별 영향이 없다.  이는 전자들이 이 그릿드에 도착할 즈음에는 이미 스크린 그릿드에 의해 충분히 가속되어 있기 때문에 이들은 단순히 써프레서 그릿드를 지나가 버린다.   약간의 감속은 있겠지만 접지된 써프레서 그릿드는 이들을 정지시키지 못한다.

5극관에서  풀레이트로부터 캐소드는 3개의 그릿두로 격리되어 있기 때문에 전류의 흐름에 대한 캐소드의 영향은 미미하다.  

결과적으로 5극관의 풀레이트 특성은 4극관 보다도 더 평평하다.

(그림 11) 풀레이트와 스크린 그릿드 전류(UY224)

빔 4극관

빔관에서는 제 3의 그릿드를 삽입하는 제조 공정상의 복잡성을 피하면서 2차 전자 방사의 문제를  회피하는 또 다른 방법을 취하고 있다.   만일 스크린 그릿드와 풀레이트 간의 거리가 충분히 넓다면 이 지역의 전자의 흐름으로 인한 공간 전하는 실제 전극이 없이도 전압이 상당히 낮아 진다는 사실이 1930년대에 발견되었다.  이것이 바로 빔 4극관의 기본 원리이다.  이 지역의 낮아진 전위는 써프레서 그릿드와 같은 역할을 하여 2차 전자들을 그들이 왔던 곳으로 되돌리고 극간 전류의 효과를 피할 수 있게 한다.

이런 효과가 실제에서 작동하기 위하여는 3가지 조건이 필요하다.  첫째 전자의 흐름은 좁은 빔 속으로 국한되어 있어야 한다.  그렇지 않으면 공간전하가 풀레이트와 나란하게 퍼지게 되어 효력이 상실된다.  이는 캐소드에 연결된, 주의  깊게 형태를 갖추어 만든 빔 판을 스크린 그릿드와 풀레이트 사이의 양쪽의 전자 통로에 설치함으로서 해결한다.  둘째, 전자의 흐름은 깨끗한 판 모양으로 형성 되어야 한다.  이를 위해서는 제어 그릿드와 스크린 그릿드 선이  정렬되어 있어야 한다.  뚯밖에도이는 제조 공정상 그리 큰 문제가 아니다.  마지막으로 전극의 크기와 간격은 정밀하게 계산해서 조립해야 한다.

5극관과 빔 관은 그 동작에 대한 자세한 내용에 약간의 차이가 있지만 실제 응용상에서 이들은 동등하게 취급할 수 있다.  진정으로 제조 업체에 따라서 동일한 관을 빔관으로 만들기도 하고 5극관으로 만들기도 한다.  예를 들면 EL84/6BQ5는 빔관으로 만들어졌기도 하였고 5극관으로 만들어 졌기도 였다.

역자 주: 진공관 개발사에서 6L6은 한 획을 그은 진공관이라고 한다.  여기에 비해 KT88은 6L6의 두배 정도로 “쎈” 진공관이라고 할 수 있다.  그러나 주로 수평출력관으로 쓰이는 6LW6, 6LF6 (40W급) 혹은 30W급의 6JE6 (이 관은 350W출력을 가진 맥킨토쉬 3500 출력관이다) 도 KT88보다 더 “쎈” 진공관의 특성을 보인다.  

이 부류 중 가장 “쎈” 관이 6LW6 (26LW6, 36LW6)이다.

싱호 콘닥탄스의 측면에서 보면 

6L6은  6mA/V,  6JE6은 10.5 mA/V, 6550은 11mA/V, 6LW6은 12mA/V, 8417은 23mA/V 이다.  

(끝)

그림 8  3극관 단면의 전계분포

전류의 흐름: 등가 이극관

실효전압의 개념을 이용하면 Child의 법칙에 따라 진공관에 흐르는 전류를 계산할 수 있다.  그러나 이 공식에 사용할 캐소드와 풀레이트간에 (실효)거리 값을 알 필요가 있다.   좋은 근사 값은 다음의 공식으로 주어진다:

D_eq = d_cg + (d_cg + d_gp)/ µ

여기서 D_eq 는 이극관 플레이트의 등가 거리이고  d_cg 는 캐소드와 그릿드 간의 거리, 그리고 d_gp는 그릿드와 풀레이트간

의 거리이다.  (Spangenburg가 더 복잡하고 정확한 공식을 개발했지만 결과는 큰 차이가 없다)   

이 공식을 Child의 법칙에 대입하면 주어진 조건에서 캐소드 전류를 계산할 수 있는공식을 얻을 수 있다:

I_p = P(V_g + V_p/ µ)^3/2      P = 2.335 X 10^-6 A/(d_cg + (d_cg + d_gp)/ µ)²

이 공식에서 그릿드와 풀레이트 전압을 제외한 모든 다른 값들은 진공관의 기하학적 구조에 의해 결정된다.  따라서 이들은 주어진 진공관에 대해서는 상수다.  여기서 P는 진공관의 퍼비언스(perveance) 라고 부르는 값으로 주어진 조건에서 흐르는 전류값의 척도가 된다.   간단히 말해 퍼비언스가 높은 진공관은 고 전류를 흘릴 수 있는 관이다.  공식에서 진공관의 퍼비언스를 높이는 데는 두가지  방법이 있다는 것을 알게 된다.  즉 전극의 면적을 크게 하거나  극간 간격을 줄이는 방법이다. 

후자가 좀더 효과적 이지만 기계적인 조립 기술이나 달성할 수 있는 오차로 제한된다.  달성 가능한 극간 간격에 도달하게 되면 한가지 남은 방법으로 면적을 크게하는 길 밖에 없게 된다.  이런 이유로 출력관은 일반적으로 크기가 커진다.  괴물같이 큰 WE212A는 길이가 13인치나 된다.

진공관의 3정수

기본적으로 3극관은 잘 알려진 진공관의 3정수로 기술된다:

전압증폭율(µ)은  앞에서 언급한 것처럼 그릿드가 풀레이트 전압의 효과를 얼마나 감소시키는가의 척도이다.

상호 콘닥탄스(G_m) 는 mA/V의 단위로 주어진다.  그릿드 전압의 변화에 따른 풀레이트 전류의 변화량이다.

풀레이트 저항(r_p)은  진공관의 출력저항이다.  소신호에 대해서 진공관은 전압원에 이 저항이 직열 연결되어 있는 회로와 등가가된다. 사실상 이 셋은 다음의 관계가 있기 때문에   이들 중 둘만 알면 충분하다:

r_p = µ/G_m

3정수 데이터는 가장 간단한 진공관 규격표에도 언급되어 있는 것이 보통이다.  불행히도 이들 모두는 일정하지 않다.  그림 9는 (특히 직선성이 우수한 3극관인 6SN7의 3정수) 풀레이트 전류의 변화에 따른 3정수 값의 변동을 보여준다.

(그림 9)  풀레이트 전류 변화에 따른 3정수의 변동.

여기서  G_m 과R_p는 변화 폭이 크다는 것을 알 수 있다.  사실 이들은 모두 Child의 법칙을 따르고 있다.  

약간의 수학적 작업을 하면 다음과 같은 공식이 얻어진다:

G_m = 3/2 P^2/3 A^1/3

다시 말하면 G_m은 풀레이트 전류가 증가함에 따라 그 자승근의 3제곱에 비례하여 증가하고 r_p는 풀레이트 전류의 3승근의 비율로감소한다는 것이다.   흔히 G_m은 진공관 성능의 척도로 간주되기 때문에  제조사들은 항상 그 최고치를 광고하려 애쓰게 된다.  이는 동작전류가 최고치에 달할 때의 값이다.  그러나 흔히 사용되는 적정 동작점에서는 G_m은 감소하고 r_p는 증가하게 된다.  그림 9에 보여준 6SN7의 경우 풀레이트 전류가 16mA 일 때 G_m 은 3.2mA/V 이지만 풀레이트 전류가 1.5mA 일 때에는 1mA/V로 떨어진다.  이런 경우 흔히G_m은 공식의 예측치 보다 더 빠르게 감소한다.  특히 높은 부의 그릿드 전압과 낮은 풀레이트 전류 상태에서 더욱 그렇다.

그림 9는 µ 또한 진정으로 일정하지는 않다는 것을 보여준다.  풀레이트 전류가 5mA와 1mA의 범위에서  변할 때 µ는 20에서 15로, 즉 25% 감소한다.  이런 관점에서 이는 직선성이 우수한 진공관이다.   후에 미니츄어  관들은 전 동작 범위를 통해서 점차적 감소를 보여주었다.  이 현상에 대한 설명은 간단치 않다.  그리고 지금은 고전이 된 많은 교과서에서도 큰 도움을 주지 않는다.  이는 주로 그릿드의 부 전압이 점점 커지고 전류가 감소함에 따라 캐소드와 그릿드 부근의 전계강도의 변화 양상과 관계가 있을 것이다.   

특히 좁아진 전극간의 간격,  캇트오프에 가까운 바이어스 동작상태에서 그릿드 선 바로 아래 부분의 캐소드는 캇트오프 상태가 되어 있는 반면  그릿드 선 사이의 아래 부분의 캐소드를 통해서는 아직 전류가 흐른다.  이는 그림 7C를 보면 상상할 수 있을것이다.  이 부분적인 전류 흐름은 낮은 µ값을 갖는다 (이 현상은 “섬”효과라고 불린다)  또 다른 이유는, 낮은 전류인 경우 특히 중요한  사실은 관 전체를 통해 µ값이 일정하지 않다는 것이다.   전극 구조물의 가장자리, 그릿드 선의 지지대, 그리고 불규칙한 전극구조물 모양 등은 µ가 큰 부분이 있다는 사실을 의미한다.   전류가 감소함에 따라 이런 부분들은 먼저 캇 오프 상태에 이르고 전류는 단지 µ가 낮은 부분만을 통해 흐르게 된다.  결과적으로 µ의 평균치는 전류가 감소함에 따라 떨어지고 이는 특성곡선에서 다른부분과 구별되는 꼬리부분의 모양을 설명해 준다.