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ECC32 - HS-52 트랜스포머 라인 프리

by 정호윤 posted Dec 22, 2013
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안녕하십니까? 정호윤입니다.

ECC32와 TRIAD HS-52를 쓴 PP 라인 프리앰프를 만들었습니다.
IMG_0907.jpg 

ECC32는 유럽 원전의 베이스분류 3번 즉 옥탈베이스에 쌍3극관입니다.
흔히 6SN7과 바꿔쓰시기는 하지만 전극배치가 같아 꽂아서 소리가 나는것 빼곤 완전히 다른관입니다.
IMG_0900.jpg 

하지만 ECC32는 6SN7과 달리 원전이 ST외형을 가지고 있는것들이 겉모습을 중시 여기는 분들께는
전체 동작이 엉망이 되거나하는 악영향을 감수(혹은 모르시고)하시고 일단 교체! 되는 때가 많습니다.
IMG_0902.jpg 
<멀라드 ECC32 입니다.>

HS-52는 TRIAD의 PP 라인 출력트랜스포머로서 SE로 쓸 수 있네 없네 이야기가 많은 트랜스포머입니다만,
그 조그만 크기에 1차를 병렬연결하여 5kOHM일때 25mA씩이나 흘리면서
20~20kHz를 만족시킨다는것은 아무리 생각해도 이해가 되질 않아 깔끔하게 20kOHM PP로 적용했습니다.

회로입니다.
ECC32_HS52_TLP_sch.png 
기본적으로 1단 차동회로입니다.
되먹임도 없이 반대쪽은 그리드를 접지에 바로 내리는 구성입니다.

동작점은 대략 240V -3V 10mA 로서 이때 증폭율은 대략 40 정도 됩니다.

의뢰상 출력을 2계통으로 원하셨고, HS-52의 2차는 0-62.5OHM-150OHM 권선 2개를 직병렬로 조합하는 형태로
일단 150OHM에서의 출력수준을 보고 직렬로 이어 선을 가르거나 따로 쓰거나를 결정하기로 했습니다.

위 동작점에서 부하선과 감압비를 통한 이득은 계산상 약 2.45배였고 차동회로로 인한 부분까지 들어가면
등배나 각종 손실을 더하면 등배 이하가 나올 가능성도 있어 일단 만들자. 라고 생각했습니다.

공간의 압박으로 2차측 부하저항은 넣지 못했습니다.

전원부는 의뢰하신분께서 원하는 부품으로 만든 소리전자 PG-16을 제공하셨기 때문에 그것을 썼습니다.
IMG_0890.jpg 

유리디체를 비롯한 트랜스포머 결합 프리앰프들이 대부분 그러하듯 증폭부분에는 추가적인 부품이 들어갈 수 없을 정도로
회로가 간단한것이 보통이며, 이 엑세타도 마찬가지로 차동회로의 전류를 확인하기위한 10R을 제외하고는 일반적인 저항은 일절 쓰이지 않습니다.
IMG_0883.jpg 

대신 각 3극관의 전류편차 조정과 정전류원의 전류를 설정할 반고정 저항이 각각 1개씩 들어갑니다.
IMG_0886.jpg 
쓴 반고정저항은 코팔의 λ-13T(이하 LAMBDA-13T)로 유명한 RJ-13의 전세대제품입니다. RJ-13과의 차이는 저항체가 권선이라는것입니다.
금도금된 길쭉한 도선이 제작자의 감성을 자극합니다.(?)

정전류원은 유명한 IXYS의 10M45S입니다.
IMG_0894.jpg 
FET에 기준전압과 OPAMP가 한몸에 내장되어있으며 450V를 버틸 수 있는 고내압 소자입니다.
DN2540N5와 같이 G와 K 사이에 저항을 넣어 전류를 조절합니다.
전류는 사진의 10R 저항 양단 전압으로 보고 디커플링 커패시터로 필립스의 100uF/10V 전해커패시터를 썼습니다.

LAMBDA-13T 의 도선이 매우 길어 이어붙이는등의 작업이 필요없이 수월히 작업할 수 있었습니다.
IMG_0895.jpg 
만약 발이 짧은 RJ-13P 였다면 그 불편함과 덧붙은 선들의 난잡함은 끔찍했을것입니다.
(물론 RJ-13도 발이 긴 RJ-13PR 이 있습니다.)

셀렉터는 회로수를 조정할 수 있는 엘마것
IMG_0893.jpg 

볼륨은 동경광음의 2CP2508-S 입니다. S는 크로스토크를 줄이기 위한 차폐판이 있는것으로 접지하면 됩니다.
IMG_0892.jpg 

전체적인 배선은 이렇게 됩니다.
IMG_0896.jpg 

얼짱각도 입니다.
IMG_0909.jpg 

전기적 특성입니다.

※ 전기적 특성은 사람의 신체검사와 같은것으로 기계적인 특성을 나타낼 뿐입니다.
기계적 특성이 재생음색을 나타내는것도 아니고, 기계적 특성의 우수함만을 목표로 하지도 않습니다.
단지 제가 만든 기기의 신체검사를 통한 건강상태를 알고 싶을 뿐입니다.

모든 결과는 별도의 알림이 없으면 왼쪽 채널 기준입니다.

이득 : 약 3.2배, 약 10.1dB @ 1kHz, 100kOHM
잔류잡음 : 양쪽 공히 0.05mV, JIS-A 보정 0.006mV @ 100kOHM
찌그러짐  : 1V 출력시 0.019% @ 1kHz, 100kOHM
                 발진기ㅣ 최대출력 2.3를 입력할때 7.05V 0.14% @ 1kHz, 100kOHM

주파수 특성입니다.
ECC32_HS52_TLP_fr_res.png 
소용량 트랜스포머였고 2차에도 부하를 달지 않은 상황이었던터라 크게 기대하지 않았습니다만,
역시 잘 만들어진 트랜스포머라는것을 알 수 있는 좋은 결과가 나왔습니다.
5Hz~199kHz는 -2.45~-9.25dB이며 도표를 보시면 아실 수 있듯 100kHz에서 튐이 있습니다.
20~20kHz는 -1dB~-0.79dB로 여러가지 주변조건을 참고했을때 상당히 좋은 결과라고 생각합니다.

입출력특성입니다.
ECC32_HS52_TLP_inout.png 
입력에 비례하여 일정하게 늘어나며 깊은 바이어스 덕분에 2.2V가 입력되어도 문제없이 증폭합니다.

찌그러짐 특성입니다.
ECC32_HS52_TLP_dist_o.png 
저주파로 갈수록 전체적인 찌그러짐이 큽니다.

PP 회로이기 때문에 각 권선에 흐르는 전류편차로 인해 출력트랜스포머의 저주파특성이 떨어지는것을 보정했습니다.
20Hz를 입력해 가장 적은 찌그러짐이 나오는 부분으로 고정해 다시 측정했습니다.
ECC32_HS52_TLP_dist_n.png 
그렇게 크게 차이가 나지 않지만 전체적으로 찌그러짐이 줄어든것을 확인할 수 있습니다.

IMG_0903.jpg 

좋은 관과 좋은 트랜스포머, 이를 지원하는 주변환경이 어우러져 즐거운 경험이 되었습니다.
개인적으로는 조금 더 듣고 싶었습니다.

고맙습니다.