게리 핌 정전류 모듈 SBCCS 공동구매 - 선오디오 2A3 개조안 추가

안녕하십니까? 정호윤입니다.

공지사항에 따른 인적사항을 공개합니다.

1.주소 : 서울시 강북구 번1동 454-92
2.전화번호 : 010-9085-5686
3.메일 : LovEgypt@hitel.net
4.성명 : 정호윤

유명 자작 애호가인 게리 핌의 정전류 모듈 SBCCS를 공동구매합니다.


정전류 모듈은 정전류 회로를 구현하기 쉽도록 일정하게 제작된 구성입니다.
정전류 회로를 구성하는 방법에는 상당히 많은 방법이 있으나
진공관에 적당한 고내압 정전류 회로는 그렇게 많지 않습니다.

이번에 공구하는 SBCCS는 미국의 게리 핌이라는 자작 애호가가 발표한 회로로서
국내에서는 12V 알카라인 건전지를 쓰는 BBMCCS가 유명합니다.

이 BBMCCS는 이전에 많은 분들이 공동제작 및 공동구매가 이뤄졌습니다.
IRF820과 12V 알카라인 건전지 등의 국내에서 쉽게 구할 수 있는 부품으로 구성되어 많은 분들의 호응을 얻었습니다.

BBMCCS와 SBCCS의 발표시기는 그렇게 큰 차이가 나는것은 아니지만,
국내에서는 유독 BBMCCS가 많이 보이는 이유는 이러한 부품 수급의 용이성 때문입니다.

BBMCCS의 부품이 수급이 용이하기는 하지만,
12V 알카라인 건전지를 쓰기 때문에 자가방전으로 인한 기기 이상을 일으킬 가능성을 떠 안아야하는 약점이 있습니다.

반면 SBCCS는 건전지가 들어가지 않기 때문에 설치 후 전류량 설정만 끝내면 이상에 대한 걱정을 하지 않아도 됩니다.
이번 SBCCS 공동구매에서는 SBCCS의 핵심 부품인 LND150은 물론 동작에 필요한 모든 부품이 포함되어
추가적인 부품 구매를 할 필요가 없습니다.

BBMCCS 대비 SBCCS는 다음과 같은 장점이 있습니다.
1. 안전성 확보
- BBMCCS는 12V 건전지가 필수인데, 전압이 떨어질때 문제가 생길 수 있어
건전지의 자가방전으로 인한 기기 이상의 불안감을 떨칠 수 없습니다.
최근 자가방전이 적은 리튬건전지를 직렬로 이은 12V 건전지도 나왔지만, 완전히 안심할 수 있는것은 아닙니다.
SBCCS는 BBMCCS와 다른 방식으로 FET를 동작시키기 때문에 이러한 불안감을 완전히 제거할 수 있습니다.

2. 전류 설정 용이
- BBMCCS는 고정된 12V에 전력저항과 병렬로 이어진 가변저항을 통해 전류를 설정하기 때문에 넓은 범위의 전류설정이 어렵습니다.
저항의 병렬연결에 있어 흐르는 전류의 배분을 생각하지 않고 단순한 계산을 통한 값으로 설정한다면,
가변저항에서 발열 및 그로인한 문제가 생길 수 있습니다.
가변저항도 역시 저항이기 때문에 넓은 범위를 떠 안기 위해서는 W 단위의 전력 가변저항을 써야하며 실장도 매우 어렵지만,
SBCCS는 전류 설정용 가변저항에는 거의 전류가 흐르지 않기 때문에 고성능의 다회전 가변저항으로 넓은 범위의 세세한 전류 설정이 가능합니다.

3. 적은 소요 면적
- BBMCCS는 기본적으로 12V 27A 건전지가 두개가 들어가므로 기판의 크기가 커질 수 밖에 없지만,
이번 SBCCS는 최적화된 구성으로 모든 구성품들이 27A 건전지 두개 정도의 면적만 소요하므로 좁은곳에서도 구현하기 좋습니다.

SBCCS는 고내압 정전류 회로로서 정전류 특성이 필요한 모든곳에 쓰일 수 있고,
추가적으로 동작점의 증폭율을 거의 모두 끌어내며 동시에 극도로 낮은 출력 임피던스를 갖는 MU 출력을 지원하기 때문에,
진공관 회로에서 그 활용도가 무척 높습니다.

1. MU 출력을 이용한 전압증폭단/드라이브 단
정전류회로는 부하선이 수평으로 눕는 효과 있기 때문에, 3극관에서는 동작점에서의 증폭율을 거의 모두 쓸 수 있는 장점이 있습니다.
하지만 단순한 정전류회로를 부하로 쓴다면 동작점에서의 내부저항이 곧 출력임피던스가 되기 때문에,
출력임피던스를 내려주는 버퍼회로가 추가적으로 필요합니다.
SBCCS는 회로 자체에서 곧 바로 낮은 출력임피던스를 갖는 신호를 출력하므로,
이러한 회로 추가에 따른 공정증가, 잡음 및 찌그러짐 증대에 대한 우려가 없습니다.
낮은 임피던스의 신호가 필요한 300B 같은 대부분의 직열3극관에서는 상당히 우수한 드라이브회로가 될 수 있습니다.

또한 시정수를 맞추기 위해 추가적인 버퍼를 붙이지 않아도 되기 때문에,
LCR형 및 CR형 포노앰프나 각종 주파수를 다루는 회로에서도 좋은 해결책이 될 수 있습니다.


추가로 정전류회로의 특성상 전원 맥류에 대한 영향을 거의 받지 않는것도 큰 특징이라 할 수 있습니다.

2. MU 출력을 이용한 파라피드 회로
아래는 SBCCS의 MU 출력을 커플링 커패시터로 직류를 차단하고 매칭트랜스포머로 임피던스 변환해 쓰는 프리앰프입니다.

전통적인 파라피드는 직류를 흘리는 초크코일을 통해 전압이득을 얻지만,
직류를 흘리면서 전주파수대역에서 고른 교류저항값을 가짐과 동시에 낮은 정전용량,
낮은 직류저항값을 갖는 고품질 초크는 만들기 어렵습니다.
게다가 흘리는 직류의 양이 많으면 많을수록 제작의 어려움이 많아 가격은 천정부지로 치솟을 수 밖에 없습니다.

물론 초크부하의 소리와 정전류부하의 소리가 다르므로
추구하는 방향이 다르다면 얼마든지 비용을 지불하고 고품질 초크코일을 구해야하만합니다.

반면 SBCCS는 전원전압만 확보된다면 다양한 전류량에서의 사용이 가능하여
수mA의 고전관부터 수십mA의 현대관까지 모두 지원할 수 있습니다.

직류를 흘리지 못하지만 넓은 주파수대역을 갖는 고품질 매칭트랜스포머를 이용할 때 꼭 알맞습니다.


3. 차동회로의 정전류원
다양한 장점이 있는 차동회로의 핵심인 정전류회로는 구성에 따라 정전류회로가 가져야할 높은 교류저항값의 정도가 다릅니다.
또한 진공관의 특성상 높은 내압을 버틸 수 있어야하는데, 이러한 특성을 만족시키는 정전류회로는 많지 않습니다.
SBCCS는 매우 높은 교류저항값을 가지며 또한 300V 정도의 전압까지도 버틸 수 있는 매우 훌륭한 정전류원입니다.

4. 방전관과 조합된 전원부
유명한 린 올슨이 레이븐에 쓴 전원부로 회로 전체에 정전류를 공급하고
증폭부가 쓰지 않는 전류로 방전관을 구동해 정전압부를 만드는 방법입니다.(적색 표시 부분)
 
정전류 특유의 정전류 특성 및 맥류 제거 특성, 방전관이 갖는 정전압 특성을 활용한것으로
극도로 낮은 맥류를 갖는 전원부가 가능합니다.

제가 구성한 SBCCS 와 방전관이 조합된 전원부를 쓴 프리앰프의 예입니다.
WE 404A SE - MU 출력 파라피드 - 쉐릴 - 전체 제작기 보기 - 회로도가 추가되었습니다.


PC86 SE - MU 출력 파라피드 - 케서린 - 전체 제작기 보기


PC86 PP - MU 출력 파라피드 - 클라리사 - 전체 제작기 보기


SBCCS는 다음과 같이 구성됩니다.

사진과 같이 단자가 실장된 기판
IRFS820 * 2 -절연지를 통한 절연작업이 필요없는 페어차일드 IRFS820 입니다.
LND150 * 2
국산 1/2W 금속피막 저항 및 3W 산화금속피막 저항 묶음
비마 MKP10 0.1uF
10mm 기판 지지대, 볼트 * 2
18V 제너 * 2
100uF 전해 커패시터
BI 67W 50KR
상단 목록의 1구성당 2만원, 최소 신청 수량은 2구성입니다.

단자가 실장된 기판만은 1장에 1만원, IRFS820 및 LND150 2개씩은 5000원입니다.

원하는 것으로 교체할 수 있도록 부품은 기판에 실장되지 않은 상태에서 발송되며,
전류량은 약 0.5~2.3mA 구간 10KR, 2.3~9.6mA 구간 2.4KR, 8~33.8mA 구간의 680R 을 보내드리므로,
원하는 저항을 선택하여 실장하시면 됩니다.
만약 더 큰 전류량이 필요하시다면 따로 문의주시기 바랍니다.

SBCCS의 도면입니다.

SBCCS_DWG.pdf <- 파일명을 클릭하면 PDF로 도면을 내려받을 수 있습니다.


이번 SBCCS는 다극관 연결을 위한 단자를 지원하지 않으니 이 부분 확실히 확인하시기 바랍니다.

입금하실 곳은 국민은행 022202-04-035987 정호윤으로 보내주시면 됩니다.
마감은 2012년 1월 15일 일요일 자정까지이며, 모든 부품이 갖춰진 상태이므로 입금일 익일 발송합니다.

SBCCS에 대한 문의는 덧글, 소리전자 쪽지, 휴대전화(010-9085-5686),
전자우편(LovEgypt@hitel.net)로 가능합니다.
소리전자에 가입하지 않으셔서 덧글이나 쪽지를 주실 수 없으신 분들은
위 휴대전화나 전자우편을 통해 문의하실 수 있습니다.

많은 분들이 문의하신 선오디오 2A3 SE에 SBCCS를 적용하는 회로입니다.
SBCCS가 동작하는 전원전압분을 끌어올리는 저항값 변경을 포함합니다.

우선 원안입니다. 원활한 표기를 위해 원전 회로를 옮겼습니다.

SBCCS는 첫단과 드라이브단 6SN7에 모두 적용할 수 있으며,
첫단만, 드라이브단만, 모든단을 적용하는 세가지 안에 대해 모두 회로를 올립니다.
우선 첫단만 적용하는 경우입니다.

일단 SBCCS 동작에 필요한 대략 40V의 전원전압을 위해 전원부의 2.7KR을 조정합니다.
원전대로 좌우채널을 같이 쓴다면 2.7KR에서 820R로, 채널별로 분리한다면 1.6KR/3W를 쓰면됩니다.
첫단 62KR/1W 대신 SBCCS를 적용하시고 출력은 MU단자에서 뽑아 드라이브단 6SN7 그리드에 넣습니다.
대략 3.2mA 가 필요하므로 전류설정저항은 2.4KR, 가변저항은 동봉한 50KR이면 됩니다.

전단직결 구조이기 때문에 드라이브단 그리드의 전압이 70V가 될 수 있도록 SBCCS의 가변저항을 조정합니다.
이때 SBCCS의 적용 및 각 소자의 편차로 인해 플레이트 전압이 70V가 되지 않습니다.
이 부분은 걱정하지 마시고, 드라이브단 그리드 전압이 70V가 되도록 합니다.

이 개조안은 SBCCS 적용으로 첫단에서 생기는 전원맥류의 영향을 극도로 낮춰 정숙한 앰프가 되는데 그 촛점을 둡니다.

드라이브단만 적용하는 경우입니다.

역시 전원전압을 높이기 위한 전원부 저항 2.7KR의 820R로 변경됩니다.
전단직결 구조이기 때문에 높아지는 전원전압으로 인해 첫단 플레이트 전압까지 올라가기 때문에
70V를 맞추기 위해서 첫단 플레이트 부하저항을 62KR에서 82KR로 변경합니다.

이후 드라이브단이 2.9mA가 흐를 수 있도록 SBCCS의 반고정을 조정합니다.

이 개조안은 2A3을 구동하는 신호전압의 임피던스를 극도로 낮춰 2A3의 밀러효과가 가능한 적게 나타도록하며,
이로 고역대의 개선을 얻을 수 있습니다. (빈티지풍을 원하시는 분들에게는 권하지 않습니다.)

모든 단에 SBCCS를 적용하는 경우입니다.

역시 전원전압 변경을 위한 저항 교체는 동일하며,
첫단과 둘째단만 개조하는 장점에 더불어 더욱 더 광대역, 저잡음 효과를 얻을 수 있습니다.

이 개조안을 적용하시면 다분히 현대적인 성향의 음색이 나타나게되므로, 빈티지풍 감성을 요하시는 분께는 권하고 싶지 않습니다.

추가적으로 정전류부하 특성에 따라 앰프의 이득이 늘어나게 되므로 참고하시기 바랍니다.

선오디오 2A3 SE와 300B SE는 같은 전원전압에서 구동되므로 선오디오 300B도 같은 방식으로 개조할 수 있습니다.
이 밖에도 SBCCS 적용에 대한 궁금증이 있으시다면 연락주십시오.

고맙습니다.