진공관 앰프 만들기

진공관 앰프 만들기

 

 

가. 자작의 일반

1. 진공관과 회로의 선택

진공관으로 자작을 할 때 제일 먼저 생각하는 부분은 "어떤 진공관을 사용할 것인가"이다. 진공관이 갖고 있는 물리적 특성 보다도 그 진공관 나름의 개성이 크기 때문에 명관이란 애기가 나온다. 파워앰프는 출력관에 따라 출력의 크기나 특성이 정해진다고 할 수 있다. 출력관이 정해지면 드라이브관과 초단관을 선택해야 하는데 대체로 기존의 회로들이 많기 때문에 이들을 참고한다.

프리앰프 도 마찬가지로 기존에 발표된 회로를 참고하여 제작하는 것이 가장 좋은 길이며, 자기만의 특성을 갖는 프리를 만들고자 한다면 진공관의 특성을 먼저 파악하고, 거기에 맞는 회로를 선택한다. 어떤 회로든 입력 임피던스나 출력 임피던스, 이득, 주파수 특성등이 회로와 진공관이 분리될 수 없는 부분이므로 함께 생각해야 하며, 목적에 맞게 선택해야 한다. 특히 제조사의 경우는 제작 단가나 제작상의 난이도 등을 고려 해야 하지만, 직접 제작하고자 할 때에는 그런 문제를 비교적 쉽게 극복할 수 있다는 것이 자작의 장점이기도 하다. 내가 직접 들어본 앰프를 제작 해 보면 결과가 다르게 나올 수 있으며 부품을 교환하면 또 다른 소리가 나게 되어 당황할 수도 있으나 여러 가지 실험을 해 봄으로서 내가 좋아하는 소리를 찾을 수 있다는게 또한 장점이다. 이런 과정을 거쳐 선택한 회로를 그린다.

2. 부품의 구입

회로가 선택되면 여기에 사용할 부품을 구입한다.

부품은 회사별로 재질별로 그 성능과 값이 천차만별이라고 할 수 있으며, 그 부품들의 조합에 따라 소리의 성격이 달라 질 수 있다. 저항은 재질에 따라 산화금속 피막저항, 탄소체 저항, 시멘트저항, 금속피막 저항, 코일저항 등 종류가 많으며, 어디에 사용하느냐에 따라 재질이나, 오차의 한계, 저항의 소비 전력에 따른 와트 수를 달리 해야 한다. 회로중에서 좌우 대칭이나 상하 대칭등 서로 같은 저하을 필요로 하는 경우는 여러개를 사서 테스터로 측정해 같은 값으로 서로 짝을 지어주면 효과는 미미할지 몰라도 마음은 상쾌하다. 콘덴서와 함께 주파수 반응에 쓰이는 저항의 경우는 저항의 오차가 중요하며,전력 소비가 큰 경우는 충분한 여유를 갖도록 한다. 저항은 열 잡음 등으로 노이즈가 발생할 소지가 있는 부품이다.

Caddock,Roederstein, Mills, Holco, AB 등의 회사에서 저항을 만들며 그 나름의 특성을 갖고 있다.

콘덴서는 대체로 용도에 따라, 커플링 콘덴서와 평활용으로 구분이 될 수 있는데, 커플링 콘덴서는 음질에 굉장히 영향을 미친다고 생각한다. 이 커플링 콘덴서의 용량보다도 어떤 재질이냐 또는 어떤 방법으로 만들었느냐에 따라 소리의 경향이 달라진다. 커플링 콘덴서를 바꿔서 소리의 변화를 들어보고 내가 원하는 소리가 만들어 낼 수도 있으며 이것 역시 자작의 큰 기쁨중의 하나이다. 콘덴서는 처음 들어 보면 마음에 싹 들더라도 시간이 지나면, 마음에 들지 않는 경우도 생긴다. 물론 반대의 경우도 생긴다. 그래서 콘덴서는 교체해서 충분한 시간을 가지고 들어봐야 한다. 요즘에 첨단의 신형 콘덴서는 매우 정확하고 산뜻한 소리를 내기도 하나 시간이 지나면 너무 강하거나, 피곤한 느낌을 주기도 한다. 반대로 구형 페이퍼형 오일 콘덴서는 처음 들으면 두리뭉실한 소리가 나는 것 같아도 푸근하면서 피로감을 주지 않는 소리를 만들어 준다. 어떤 경우는 이런 콘덴서의 버릇을 없애기 위해 한 개 이상의 콘덴서를 병렬로 사용하는 경우도 있다. 평활용은 용량이 큰 것이 당연히 평활효과가 크며 이 용량이 적으면 전원에서 나오는 험이 그대로 소리로 전달된다. 콘덴서는 대체로 정보의 로스가 생기는 부품중의 하나이다.

MultiCap, KimberKap, SOLEN, Musicap, Wima, Wondercap, Siemens, HOVLAND 등의 제조회사가있으며 구형 콘덴서로는 Sprague사의 Orange Drop, Vitamin-Q, Black Beauty, 등은 커플링 콘덴서로 많이 쓰이며 지금은 구하기가 어려운 것도 있다.

콘덴서의 구조는 두 개의 도체판 사이에 유전체가 들어 있는 구조이며, 콘덴서의 용량은 도체판의 넓이에 비례하고 도체판 간격에 반비례한다. 작은 구조로 큰 용량을 만들어 내기 위해 대체로 얇은 도체를 얇은 유전체로 절연시켜 둘둘 말아놓은 구조나 유전체와 도체판을 겹겹이 쌓아 만든 형태를 많이 쓴다. 콘덴서의 종류는 이 유전체의 종류로 구분을 하며, 필름, 마이카, 종이, 전해 콘덴서 등으로 나눈다. 각 콘덴서들은 유전체의 특성에 따라 성격이 각각 다른데 용량의 한계, 온도특성, 주파수 특성 등이 달라진다. 요즘은 대부분 필름콘덴서를 쓰는데 그 재질로는 폴리에스터(MKT)가 가장 많이 사용되며, 상대적으로 저렴하고, 물리적 음질 특성이 좋다.그리고 폴리카보네이트(MKC)는 특성이 폴리에스터보다 특성이 좋지만, 오디오에 사용되는 예는 비교적 적다. 폴리프로필렌(MKP)는 재질의 특성상 크기가 커진다. 폴리 스티롤은 음질, 온도특성, 손실등에서 다른 필름 콘덴서 보다 특성이 아주 뛰어나지만, 크기가 큰 단점을 갖고 있다. 전해 콘덴서는 유전체를 필름사이에 넣어 극성이 있는 콘덴서로 크기에 비해 가장 큰 용량을 얻을 수 있으며, 재질로는 산화 알미늄이나 탄탈등을 쓴다. 오디오에서는 주로 평활회로에 사용한다.

트랜스는 단일 주파수에 대한 반응은 매우 좋으나, 주파수 범위가 넓으면 그 반응이 평탄하기가 어렵다. 그래서 여러 가지 방법으로 평탄하게 만드는데 이 과정에서 로스도 생기며, 왜곡도 생길 수 있는 부품이다. 또 사용하는 코아의 재질도 매우 중요하다. OP앰프는 주파수 특성이 매우 좋으나, 실제로 소리는 좀 힘이 없어 보이고 중심도 없어 보이는데 그에 반해 좋은 트랜스를 잘 쓰면 중역대가 충실해져 소리가 윤기 있는 소리가 난다.

Sowter, hammond, lundahl, Tango, Tamura 등의 제조 회사들이 있으며, 영국의 Partridge사의 제품은 고가의 출력 트랜스를 제조하는 회사로 유명하다.

전원트랜스는 전력을 공급하기 위한 장치로서 음질에 직접적인 영향은 없다. 그러나 충분한 전력공급이 되지 않는다면 문제는 생긴다. 대체로 트랜스를 감아주는 곳에서 회로에 적합하도록 설계해서 트랜스를 감는곳에서 감아서 쓰는데 충분한 여유가 있도록 설계를 해야한다. 전력이 충분하지 못하면 열이 발생하거나. 심하면 소손되는 경우도 있다. 코아를 삽입할 때도 조금의 여유도 없이 단단하게 하고 바니쉬에 함침을 할 때도 충분히 해야 동작할 때 울거나 떨림이 없다. 험이 발생할 때 트랜스를 부착하는 방법을 좀 달리 하면 험이 줄어 드는 수도 있다.

오디오 트랜스는 승압, 감압, 임피던스의 상승,하강, 언발란스 회로를 발란스회로로 변환,AC의 통과시 DC의 차단, 각 회로 소자로부터 전기적인 분리등의 기능이 있다.

트랜스란 AC입력을 물리적이 연결이 없이도 입력과 상관관계를 갖는 AC 출력을 내는 소자이다. 이것은 두 개 이상의 절연된 코일을 자화된 금속 코아에 감은 것을 권선이라 하는데,일차측에 AC신호가 통과할 때 이와 관련된 AC 출력이 유도 결합이라는 현상으로 이차측에 나타난다. 각 권선의 감은 회수에 상관관계를 갖는 입력과 출력 임피던스도 변한다. 이 입력과 출력 임피던스 비는 트랜스를 통과하는 신호의 이득과 손실 레벨에 관여한다. 트랜스는 양방향성을 갖기 때문에 입력을 출력으로 하면 출력이 입력이 되며, 때문에 한 방향으로 쓸 때 게인이 되면 역으로 쓸 땐 손실이 된다. 트랜스는 여러 개의 일차와 이차로 만들 수 있으며, 각각의 권선은 각각의 임피던스를 가지며, 각각의 게인과 손실을 갖게 된다.

승압트랜스는 신호의 레벨을 올리거나 내리기 위해 사용하며, 일차와 이차 권선의 수가 다르다. 그래서 서로 임피던스도 달라진다. 이 다른 임피던스가 트랜스를 통과하는 신호의 레벨을 다르게 만든다. 만약에 이차측 권선의 임피던스가 일차측 보다 더 높다(권선의 수가 많다)면,이차측에 나타나는 신호의 전압은 일차측에 걸어준 것 보다 더 높게 나타난다. 여러개의 권선을 가지고 있는 트랜스는 여러개의 임피던스를 갖게 되고, 여러개의 게인과 손실이 있게 된다. 1 : 1 트랜스는 각 권선(일차와 이차)가 동일한 수로 감겨져 있다. 일차와 이차의 임피던스가 동일하기 때문에 신호의 증감은 없다. 이 1 : 1 트랜스는 DC전압을 차단하고, AC신호는 변함없이 일차에서 이차로 전달한다. 그러면서도 일차와 이차는 분리되어 있으며, 이 1 : 1트랜스는 전기적으로 다른 부분의 장치를 분리할 수 있다. 이것은 각각 다른 부품의 그라운드로부터 분리(올려짐)를 통해 험의 문제를 해결할 수도 있다. 또 하나의 언 발란스 입력에 대해 여러개의 출력을 갖도록 해 발란스 출력을 만들어 낼 수도 있다

트랜스는 몇가지 문제점을 갖고 있으며, 첫 번째는 주파수 반응이다. 디자인을 잘 하면 오디오 주파수만 통과시킬 수 있다. 그래서 오디오 트랜스는 20Hz보다 낮거나 2만Hz보다 높은 주파수를 차단할 수 있다. 이것은 상황에 따라 장점도 되고, 단점도 될 수 있다. 두 번째는 오디오 트랜스의 경우 왜곡없이 신호를 무한정 증폭시킬 수는 없다는 것이다. 최대의 신호가 가해지면 이 트랜스는 포화 상태라고 한다. 이 때는 더 이상의 신호를 왜곡없이 전달 할 수는 없다. 대체로 이 한계는 25dB로 볼 수 있으며, 만약에 이 보다 더 높은 게인이 필요한 경우에는 트랜스 대신에 능동적인 증폭단이 필요하다.

좋은 트랜스는 주파수의 반응이 평탄하고 넓은 주파수 대역을 갖는다. 그리고 순간적인 큰 입력 신호에 대해 좋은 트랜스는 포화되지 않고, 받아들이며, 실드가 잘 되어 있어, 외부의 여러 신호나 전원 장치로부터 들어오는 험의 발생이 줄일 수 있다. 이런 실드는 트랜스에 원하지 않는 신호를 차단하며, 필요한 신호를 잘 보호한다. 좋은 트랜스가 다중의 실드처리를 하는 반면에 전혀 실드가 없는 경우도 있다.

 

 

3. PCB 배선과 하드 와이어링

 

PCB를 이용해 배선하는 것과 부품을 배선 재료로 연결하는 하드 와이어링 중에서 어떤게 좋은가? 자작하는 사람들은 대체로 하드 와이어링으로 배선하는게 음질이 좋다고 느끼는데 이것은 배선할 때 배선재료를 직접 부품에 감아 고정시킨후 납때을 함으로 해서 완전한 배선이 됨으로 해서 얻은 결과라고 생각한다. 귀찮긴 하지만 전원부등은 대체로 PCB로 만들어 간소화 시키고 그 외 배선은 하드와이어링을 해서 마무리한다.

4. 최단거리 배선

배선을 할 때 좀 멀더라도 보기좋게 직각 배선을 하는 것과, 최단거리 배선을 하는 경우를 두고 고민이 생기기도 한다. 무조건 최단거리 배선을 하면 완성하고 나서 대체로 모양이 마음에 들지 않는 경우가 생긴다. 어느곳에 중점을 두느냐는 자작하는 본인의 몫이지만 최단거리 배선을 하는게 좋은 부분과 좀 멀어도 영향이 없는 경우를 생각해서 전체적으로 모양이 엉망이 되는 경우를 줄이면 좋겠다. 교류배선은 서로 촘촘히 꼬아주면 험의 발생을 줄일 수 있으며, 험을 발생 시킬 소지가 있는 배선이나 받아 들일 소지가 있는 배선은 서로 멀리하고 샤시에 붙여서 배선한다. 부품의 배치를 할 때 신호의 연결이 최단거리가 되도록 배치를 한다.

5.일점어스

자작하는 초기에 가장 신경이 쓰이는 부분중의 하나가 험의 제거이다. 험은 전원으로 교류를 사용함으로 해서 생기는 것이므로 완전한 직류로 만들어 주면 험은 발생하지 않는다고생각하면 된다. 그러나 그것은 한번의 평활로 얻을 수 있는 게 아니므로, 여러단으로 평활을 시키거나 귀찮기는 하지만, 여러 가지 소자를 이용해 위에 완전히 없어지지 않는 부분을 잘라 버리기도 한다.

일점어스는 하나의 샤시에서 접지를 한곳에서 취해 전위차를 없애기 위한 것이다. 이것은 접지를 여러곳에 하면, 첫 번째 접지와 다른 접지사이에 전류가 흐르게 되고, 두 점사이에 적지만 저항에 의한 전압 발생이 생기고 이것이 험이 되므르 일점어스는 매우 중요하고 꼭 해야하는 것 중의 하나이다.

나. PCB제작 과정

1. PCB 라이브러리 만들기

이런 여러 가지를 고려해 부품을 구입한다. 중고 푸품을 사용하는 경우도 있으나, 이런 경우는 테스트를 충분히 해서 결함여부를 충분히 가려 내야 한다. PCB로 만드는 경우는 부품의 크기에 맞춰야 하기 때문에 기존의 CAD 프로그램을 이용해서 회로를 그리는데 이때 특별한 부품의 경우는 없을 수도 있는데 이때는 부품에 맞게 라이브러리를 만든다.

2 PCB의 설계와 인쇄

다음으로 회로를 그리는데 이 과정은 생략하고 바로 PCB설계할 수 있는데 만약에 시뮬레이션이 필요한 경우는 반드시 회로를 그려서 적당한 경우를 설정해 데이터를 입력하고 시뮬레이션을 한다. 그렇지 않으면 바로 PCB를 설계한다.

이때는 부품의 배치가 회로에 미칠 영향등을 고려 해고, 열이 발생하는 부품은 콘덴서등 열에 의해 영향을 받을 수 있는 부품과 멀리 하거나, 적당한 거리를 갖도록하고 신호와 험 발생 위험이 있는 배선은 서로 멀리 떨어지게 배치한다. 또 입력이나 출력이 레이아웃과 쉽게 연결되도록 한다.부품의 배치가 끝나면 배선하기를 하는데 자동으로 할 수도 있으나 전원회로의 경우 부품의 수가 작기 때문에 수동으로 하는 것도 좋다. 패드의 크기가 작으면 바꾸고선의 굵기도 굵게 만들어 준다. 단면으로 할 경우는 한 장의바탕면과 패드의 OHP필름이 필요하지만 양면의 경우가 되면 부품면과 바탕면 각각 따로 준비해서 위 아래가 정확하게 맞도록 해서 스카치 테입등으로 고정한다. 이 때 기판의 상하면에 페이팅을 할 경우는 패드를 만들기 위한 필름도 함께 만들어야 한다.3. 감광시키기와 현상하기

판의 크기가 커야하는 경우에는 감광액을 임의로 발라서 감광시키는 경우도 있으나 주로 기성의 제품을 사용하는데 표면에 발려진 차광막을 조심스럽게 벋겨야 한다. 감광은 자외선을 사용해야 하나 햇빛에도 감광이 되므로 과도하게 빛에 노출이 되지 않도록 조심하면서, 감광기 속에 넣어서, 감광시킨다.

감광이 된 기판은 바로 현상액속에 넣어서 현상시키는데, 현상액의 농도, 온도, 시간등에 따라 현상되는 정도가 달라진다. 정해진 온도와 농도를 지켜서 현상하면, 잠시 현상이 되는데 현상되는 정도를 보면서 조정하는데, 너무 많이 현상되면 가는선은 끊어질 수 있고, 적게 현상되면, 완전히 동박이 완전히 벋겨지지 않을 수도 있다. 현상이 다 되면 바로 물에 넣고 깨끗이 행구어 낸다. 이때 물리적으로 외부에서 힘을 가혀면 감광액이 벋겨질 수 있으니 조심한다.

4. 애칭시키기

애칭은현상시킨 PCB기판을 애칭액 속에 넣어서 그림을 제외한 부분의 동판을 벋겨내는 작업을 말한다

애칭액은 감광액을 침투하지 못하므로 이를 이용한 것이다. 애칭액의 온도에 따리 애칭시간이 많이 달라진다. 그래서 적당한 온도가 되도록 해서 애칭을 시켜야 하고, 겨울에 차가운 온도로 애칭시키면, 시간이 한없이 길어질 수도 있다. 애칭이 끝나면 PCB 표면을 보호하기 위해 여러 가지 방법을 쓰는데, 가장 많이 쓰는 방법은 페인트를 바르는 것인데, 이 페인트는 감광액과는 반대의 역할을 하는 것으로, 빛을 받지 못한 부분이 현상액에서 벋겨져 나가는 성질을 이용해 패드(납땜 부분)만 페인트를 벋겨내는 작업이다. 실크스크린의 방법으로 얇게 바른후 호븐에서 열을 가해 말린후 패드만 인쇄된 필름을 얹어 감광시킨후 현상시키면 패드부분만 벋겨져 나간다. 그 외에 송진을 칠하는법, 기술적으로 납을 얇게 바르는 법 등을 이용해 동판을 보호하는 방법이 있다.

5. 구멍뚫기기판이 완성되면 부품의 다리 굵기에 따라 구멍을 뚫는다. 다리의 개수가 많은 IC나 진공관 소켓은 간격을 유지하도록 조심을 해야 끼울 때 무리없이 작업할 수 있다.

다. SRPP회로를 이용한 이퀄라이져

이퀄라이져 회로는 LP에 음을 저장할 때 저음은 줄이고, 상대적으로 고음을 늘려 저장했다 재생할 때 반대로 저음을 늘리고 고음을 줄여주는 회로를 이퀄라이져 회로라 한다.이퀄라이저 회로는 여러 가지 방법이 있으나 CR형과 피드백형이 주로 사용되며,대체로 CR형은 힘이 있는 소리를 낸다고 하고, 피드백형은 소리가 곱다고 한다. 어느 타입이든, 저항과 콘덴서의 시정수를 이용해 저역은 올리고 고역은 낮게 해 필요한 곡선을 만들어 내고 있다(사각형 부분).

SRPP는 높은 게인과 낮은 임피던스로 비록 두 개의 진공관이 하나의 증폭단을 형성하고 있지만 자작인들로부터 많은 사랑을 받고 있는 회로이다. 두 개의 증폭단 과 그 사이에 이퀄라이저 소자를 넣어 필요한 게인과 곡선 얻고 있다. 각 단의 케소드 바이어스는 LED의 순방향 전압 강하를 이용해 바이어스를 걸었다.

반도체는 역방향일때는 전류가 흐르지 않으나 순방향일때는 전류가 흐른다. 이 때 종류에 따라 일정한 전압강하가 일어나는데 이를 순방향 전압강하라고 한다. LED의 경우는 약 1.8볼트 정도, 다이오드의 경우는 약 0.6볼트 정도가 생기는데 같은 다이오드의 경우도 약간씩 전압이 다르며, LED도 색깔에 따라 조금씩 다르다. 이 전압은 전류가 변하더라도 변하지 않으므로 바이어스가 정확하여 일반적으로 저항과 콘덴서를 병렬로 연결할 때 보다 간단하면서 안정된 바이어스를 얻을 수 있다. 다이오드에 저항을 직렬로 연결하고 직류전압을 걸어 이 때 다이오드에 걸리는 전압을 재면 이것이 순방향 전압 강하가 된다.사용 진공관은6072A를 사용했는데, 증폭도가 중간정도로 12AY7의 고신뢰관이다. 초단에는 잡음을 줄이면서 필요한 게인을 얻기 위해 신중한 설계가 필요한데,240V를 걸어 1.5mA가 흐르도록 했고 둘째단은 1.8mA를 흘려 완성했다.

라. 300BPP앰프

1. 진공관과 트랜지스터

진공관 앰프의 소리가 좋으냐, 트랜지스터 소리가 좋으냐는 여러 곳에서 지적을 하고 여러 각도에서 고려해 글을 쓴 것을 많이 봐 왔다. 그 나름의 객관적 장단점이 있으나, 어느 것을 좋아하느냐 하는 것은 심히 개인적인 것 같다. 내 경우는 반짝 반짝 윤기가 나는 소리에 포근한 정감이 가는게 진공관 소리가 아닌가 싶다. 그런 저런 이유로 진공관 앰프를 중히 여기는 사람이 있어 디지털 시대에 사는 우리가 아직도 진공관이라는 매체에 매달리는게 아니겠는가. 그러나 디지털 시대가 진공관 소리에 보탬이 되는 요소도 분명 있다고 보고 그런걸 적극 활용해야 한다는게 내 생각이다. 특히 부품이 질적으로 발달한 지금에 옛날 회로를 전부를 그대로 이용하고 그 부품이 그대로 사용해야만 한다는 것은 분명 문제가 있지 않을까?

2. 300B와 푸시풀

삼극 싱글 앰프는 여러가지 스펙상으로 불완전하지만 삼극관이 주는 청감상 매력은 결코 간과할 수 없다. 비교적 출력이 낮으며, 특히 출력 트랜스의 역활이 충분하지 못하면 저역에서 단아한 소리를 내주기는 하나 풍부한 저역을 기대하기도 힘든다. 내가 좋아하는 소리는 음이 부드럽고 듣기가 편한 그러면서 고 해상도, 고정밀도의 음질이다. 싱글 앰프를 듣다 보면 가끔 대편성 음악이 주는 거창함이라든지 천지를 흔드는 듯한 파워감을 느끼고 싶을 때는 한계를 느끼지 않을 수 없다. 또한 300B는 음질적인 가치와 적은 왜율로 전 세계의 자작인들이 갖고 싶어하는 진공관이라고 생각해 300B로 푸시풀을 만들어 보기로 했다. 이 앰프는 특별히 자연스럽고 섬세하며 개방적이다. 아마 내 시스템에서 들은 최고인것 같다 이미지와 스테이지의 깊이가 놀랍고 다이나믹하다. 재생의 선명도가 즐거움이다. 전체적인 발란스는 자연스럽고 특별한 강조된 부분이 없다고 생각한다. 특히 저역에서 싱글앰프에서 들을 수 없는 힘과 자연스러움이 있다.

 

3.전원회로

내가 생각하고 있는 증폭기의 회로는 전원이 충분히 뒷받침해 줘야 이런 생각들을 만족 시킬수 있으므로 전원회로는 매우 중요하다고 생각한다. 충분히 여유가 있고 그리고 리플도 최대로 제거해야 해야 한다. 또한 최근의 전자기술은 이런 것들을 해결해 줄 수 있는 소자나 방법이 많다. B+전압은 얼마 전 인터넷에 공개된 DAC회로에 있던 것을 전류용량을 늘려 사용했으며, 히터 전압은 브리지 회로에 1000마이크로 콘덴서를 각각 두 개의 300B용 히터 전압을 만들었다. 출력관은 AB급이 많이 쓰고 효율면에서도 좋으나 각 출력관을 완전히 A급으로 동작하도록 했다. 또한 입력단과 드라이브단에 쓰이는 전압과 차동앰프에 쓸 정전류용 LM334 소자에 가변저항까지 증폭 회로를 제외한 모든 부분까지 하나의 PCB기판에 넣어서만들었다.

4.입력회로와 위상 반전회로

입력은 트랜스로 입력을 받으면서 이차측을 분리해서 위상반전회로로 사용을 했다. 트랜스의 주파수 반응을 살펴보면 꽤나 신경쓰이게 하는 부분이 있지만, 임피던스 매칭을 잘시켜 주면 , 청감상 아주 자연스럽고 부드럽게 해주는 힘이 있어, 현대의 스펙상 수치들만 강조한 앰프와는 다른 느낌을 주게 한다.

드라이브 단은 중간정도의 증폭율을 갖는 6SN7을 차동앰프로 구성을 했다. 케소드에 LM334를 사용해 7.7mA의 정전류가 흐르도록 했다.

차동 앰프에서 항상 문제가 되는 것은 동상분의 제거이다. 이 동상분 제거에 가장 효율적인 방법 중의 하나는 정전류 회로를 쓰는 것이다 통상 정전류 다이오드를 쓰나 LM334라는 소자를 쓰면 여기에 저항 하나와 가변저항 하나로서 0에서 10mA까지 조절이 된다. 이를 이용하면 거의 완벽하게 동상분을 제거할 수 가 있고, 차동앰프는 역시 완벽하게 동작할 수 있다.

5.출력단

300B를 각각 따로 자기 바이어를 걸어 A급으로 동작하도록 했다. 출력 트랜스는 영국 Sowter사의 푸시풀 용 U079를 사용했다.이 출력 트랜스는 영국Sowter사의 19모델인데, 지난 96년 처음 인터넷을 배워서 검색하던중 이 회사의 홈페이지를 방문해 통신 판매를 원한다는 E-mail을 보냈는데, 처음이라서 그런지 신용카드는 사용을 하지 않고, 영국의 은행으로 수표를 끊어 보내면, 배편으로 물건을 보낸다고 해 하는 수 없이 그렇게 했는데 도착하는데 두 달 가량이 걸렸다. 부산 국제 우체국까지 가서 세관에 통관세를 내고 받았는데 그 때 싱글용과 함께 받아 그 기쁨이 이루 말할 수 없었던 물건이다. 함께 보증서와 결선법등이 들어 있어 이 나라의 정성스러움을 엿볼수 있었다. 이 회사의 출력 트랜스는 출력측의 배선이 네 개의 출력이 나와 있는데 이를 조합해서 1옴 4옴 9옴 16옴으로 결선 할 수 있도록 되어 있다. 외관은 철판으로 만들어(옵션으로 케이스에 들어 있는 것도 있음) 보기에는 형편이 없었고 더구나 오래 그리고 여러번 손으로 만지다 보니 녹이 슬 것 같아 페이트로 칠을 했으나, 그 소리만은 만족하고 있다. 진공관은 워낙 고가라서 좋은 것을 구입하기엔 너무 비용이 많이 들어 구 소련의 SOVTEK사의 진공관을 8개 구해서 네 개는 푸시풀용으로 짝을 짓고 나머지 네 개는 두 조의 싱글용으로 짝을 지어서 동호인과 나누어 사용을 했다.

6.제작

가장 먼저해야 할 일은 부품을 구입하는 일이다. 이것은 같은 용량의 부품이라도 그 크기가 달라 질수 있으므로 먼저 여러 가지 설계를 해 놓으면 잘 안 맞을 수 도 있기 때문이다. 다음으로 전원회로를 CAD를 사용해 PCB 설계를 하는데, 주회로외에는 전부 이 기판 한 장에 다 넣도록 설계를 했다. B+전원, 출력관 히터전압, 드라이브관 히터전압, 그리고 두 개의 차동회로를 위한 LM334, 저항 그리고 가변저항, 등등... 이 때 부품의 결선점이 PCB와 가장 가깝게 되도록 PCB 부품배치에 신경을 써야 하고 이 기판을 나중에 고정시킬 나사 구멍도 함께 고려해야 나중에 배선하고 고정시킬 때 쉽고 간단히 처리가 된다. 상판은 3mm 두께의 알미늄판에 구멍을 뚫고 표면은 샌딩처리를 해 목공소에서 25mm 두께의 원목으로 둘레를 둘러 쌌다.

 

 

이렇게 준비가 끝나면 먼저 기판을 완성하고 전원 회로를 시험한다. 전원트랜스에 전원을 투입해 교류전압이 적절하게 나오는지 확인하고 기판은 적당한 부하를 연결해 콘덴서가 높은 전압에 소손되지 않게 한 다음 전원을 투입하는데 잠시 넣었다 끊어 각 부분의 전압을 체크한다. 이상이 없으면 전원을 넣어 출력이 서서히 상승하는지를 확인하면 된다. 마지막으로 히터용 전압도 함께 무부하로 확인한다.

이 부분만 확인이 되면 전 부품을 장착해 결선을 한다. 먼저 신호가 흐르는 배선을 가장 먼저 최단거리로 배선하고, 바닥에 바싹 붙여서 배선하고 전원 공급 배선을 한다. 그리고 조정을 하는데, 먼저 초단관과 드라이브 단을 꽂아서 아이들링시 전류를 조정한다. 만약 시그널 제너레이터와 오실로스코프가 있으면 파형을 보면서 반고정 저항을 조정하면 차동앰프의 동작이 확실해 진다.

 

출처:

cafe.daum.net/kis0901/Jqaa/2179?q=%EC%A7%84%EA%B3%B5%EA%B4%80%20%EC%8B%A4%EB%93%9C%EC%BC%80%EC%9D%B4%EC%8A%A4