EL34 전단차동 PPP 파워앰프

안녕하십니까? 정호윤입니다.

세번째 전단차동 PP 파워앰프입니다.

의지 연작 세번째로 출력단을 병렬 PP로 하고, 첫단관의 변화가 주입니다.


회로의 구성은 의지발전 과 같습니다.

진공관 설명
C3g (TELEFUNKEN 사양서-C3g.pdf)
- 개인적인 소개보다는 김선호님의 글이 더 좋다고 생각됩니다. 독일진공관의 걸작 'C3g' - 김선호
국내에서는 꼼방에서 트랜스포머 라인 프리앰프에 쓰인적이 있고,
개인적으로 트랜스포머 라인 프리앰프 '태양과 바람의 언덕' 에 썼습니다.

EL34 (멀라드사 사양서-EL34_MUL.pdf 필립스사 사양서-EL34_PHIL.pdf 텔레푼켄사 사양서-EL34_TFK.pdf)
- 가장 대중적인 오디오용 5극출력관으로 별다른 설명이 필요없을정도로 유명한 관입니다.
필립스에서 개발된 관으로 필립스 메탈베이스, 텔레푼켄 메탈베이스, 멀라드의 XF코드가 유명합니다.
신관제작사들도 활발히 생산하고 있어 수급에 전혀 문제가 없는 관입니다.
SE로 5결 10W 정도의 동작예가 사양서에 나와있지만 이때 전류량이 100mA 정도까지 흐르기 때문에 잘 쓰이지는 않고,
일반적으로 UL접속으로 6~7W 정도가 많이 적용됩니다.
PP로는 단단 B급구동으로 100W 정도도 가능하다고 되어있지만, 최대플레이트전압에 다다르는 B전압과 플레이트손실을
거의 모두 사용하는 상당히 무리한 동작점으로 일반적으로 UL 접속으로 40~50W 동작을 많이 씁니다.

6CJ3 (GE사 사양서-6CJ3.pdf)
- TV 브라운관의 역기전력을 소모할 목적으로 생산되었습니다만, 고내압, 대전류의 특징을 가지고 있는터라
요즘에는 오디오에도 곧잘 사용됩니다. 전원인가 후 제대로 동작하기까지 시간이 매우 길어 지연회로를 꾸미는데
안성맞춤이며, 대출력 PP 파워에서 2개를 쓰면 최대 700mA까지 쓸 수 있는 대형 정류관입니다.
이번에는 정류보다는 반도체다이오드 정류로 인한 높은 출력의 영향을 막기위해 지연회로로 썼습니다.

0A2 (RAYTHEON사 사양서-0A2WA.pdf)
- 단독으로 정전압 전원을 만들 수 있는 방전관으로 동작 전압은 150V 입니다.
흘릴 수 있는 전류량은 많지만 전류량에 따라 기준전압의 흔들림이 기준전압관들에 비해 큰것이 단점입니다.
낮은 동작전압으로 단독으로 쓰이는 경우는 없으며 대부분 직렬형 정전압 회로의 전압기준으로 사용됩니다.
때로는 두세개를 직렬로 잇거나 다른 방전관들과 조합하여 높은 전압을 얻어쓰는 경우도 있습니다.
이 회로에서는 원하는 전압이 150V 였기 때문에 별다른 추가회로 없이 전류설정 저항을 통해 150V를 얻었습니다.
제너다이오드에 비해 쓰기는 불편하지만 동작시에 나타나는 특별한 빛과 저잡음은 정전압관만의 장점입니다.

의지진화의 회로입니다. 회로가 너무 커 주회로와 전원부로 나눴습니다.
주회로


주회로의 모양은 의지발전과 거의 같습니다.
단단으로 높은 이득과 낮은 출력임피던스를 얻을 수 있는 3/5극 SRPP 회로를 썼고, 상단 3극관은 C3g를 3결하여 썼습니다.
출력단은 EL34의 병렬 PP로 1차는 5K PP 입니다. 의지발전과 같이 4OHM 접지, 16OHM, 0OHM 을 뒤집어되먹임으로 돌렸습니다.

전원부


수정 이력 안내 :
2008년 2월 21일 : 방전관 전류설정저항 저항값과 전력량 교체

첫단 디커플링 커패시터를 빼고 모두 삼화 SH 필름커패시터를 썼습니다.
처음에는 용량이 적어 잔류잡음이 있지 않을까 걱정했지만, -4.2dB 뒤집어 되먹임을 먹인 상태에서 입력을 접지에 단락 후
4OHM 부하에서 측정된 잔류잡음은 0.27mV(JIS-A 보정시 0.13mV) 였습니다.
다극관에서 2번그리드 전원의 품질은 매우 중요하기 때문에 정전압전원을 투입하였고, 제너에 비해 저잡음을 얻을 수 있는
정전압 방전관 0A2를 썼습니다. 이와 병렬로 잡음을 흡수하기 위해 0.1uF 필름 커패시터를 덧달았습니다.

첫단과 출력단의 정전류회로는 의지발전과 같습니다.


의지발전과 의지진화의 회로모양은 거의 같고, 대출력과 하드와이어링이 가장 큰 차이입니다.

첫단관을 주파수특성이 우수하고 독특한 음색으로 유명한 C3g를 쓰고, 전원부 커패시터는 모두 삼화의 SH 필름커패시터,
반고정저항은 모두 고신뢰의 코팔 RJ13, 커플링은 스프라그의 오일을 썼습니다.

소켓을 달 부상판은 따로 만들어 보이는 볼트의 머리를 적게하였습니다.

정류와 전원전압상승 지연 회로입니다. 전원전압상승 지연은 댐퍼다이오드인 6CJ3의 느린 점화시간을 썼습니다.

단파 권선을 초고속 회복 다이오드인 UF5408을 브리지로 만들어 쓰고, 입력커패시터는 삼화 SH 필름커패시터 50uF,
이 후 전원전압상승 지연을 위해 6CJ3을 지나고 다시 50uF 필름 을 지나 10H/300mA 초크코일로 들어갑니다.
스위치는 2회로를 병렬로 이어 부담을 덜하고 한쪽이 망가졌을때를 대비했습니다.

바이어스 전원부 및 첫단 정전류회로 구동을 위한 음전원 평활 회로 와 히터플로팅입니다.

필름커패시터에서 단자가 많이 나와 작업이 아주 편리했습니다.

첫단 부분입니다.

실제로 들어가는 부품수는 적지만, 5극관을 따로 쓰고, 정전류회로와 오차를 지우는 회로까지 앞쪽에 포함되어
모두 하드와이어링을 해 배선은 상당히 복잡합니다.
특히 뒤집어되먹임을 위해 여러개의 저항이 들어가는 C3g부분과 0A2 회로까지 포함되어 앞쪽은 특히 더 복잡합니다.

출력단입니다.

의지진화의 백미는 출력단으로 전류폭주를 막을 10R 저항과 전류편차를 확인하는데 쓰는 470R,
EL34의 3결을 위한 100R 저항, 출력단의 정전류회로, 정전류다이오드와 반고정저항을 포함하는 바이어스전원부 전체,
커플링커패시터, 발진방지용 그리드스토퍼, EL34의 그리드저항까지 모두 올라가 있습니다.
첫단을 포함해 의지진화 전체는 정말 오랫만에 작업다운 작업을 맛볼 수 있게 해줬습니다.

출력 트랜스포머 부분입니다.

2차가 0OHM-4OHM-8OHM-16OHM 인 출력트랜스포머에서 4OHM을 접지시키고, 0OHM과 16OHM을 뒤집어되먹임에 썼습니다.
P1과 P2는 일단 러그에 걸고 길이가 같은 선을 두갈래로 갈라 각 EL34의 플레이트에 보냈습니다.
출력단의 배선이 약간 지저분한것은 짧은 곳과 긴 곳의 길이를 맞추기 위해 전체적으로 길게 작업했기 때문입니다.
UL접속용 2번그리드 선은 짧게 잘라 따로 러그에 올려두었습니다.


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.

이번 기기는 모노블럭으로 다른채널을 켜지 않아도 시험할 수 있었기 때문에
8R 더미로드를 병렬로 연결하여 4R로 만든 후 4OHM 단자에 물려 측정했습니다.
따라서 모든 측정결과는 4OHM 기준입니다. 입력은 언밸런스로 정상에 넣었습니다.

이득 - 역상을 접지에 단락한 언밸런스 기준  약 14.1배, 약 23dB, 뒤집어 되먹임 약 -4.2dB
잔류잡음 - 입력을 접지에 단락한 상태 0.27mV JIS-A 보정시 0.13mV @ 4OHM
최대출력 - 찌그러지기 직전 약 19.5W @ 4OHM, 1KHz 이때 입력 610mV
                 찌그러짐 5%일때 26W @ 4OHM, 1KHz 이때 입력 780mV

주파수 특성입니다.

1KHz 정현파의 찌그러짐이 시작되는 610mV를 입력했습니다.
-3dB 기준 16Hz~55KHz, 20Hz~20KHz는 -1.52db~-0.41dB입니다.
150KHz 에서 뒤집어 되먹임에 의한 고역 튐이 있습니다.
위상보정 커패시터의 주파수는 약 102.5KHz 입니다.

입출력 특성입니다.

언밸런스 입력으로 밸런스 입력시 신호크기는 절반입니다.

찌그러짐 특성입니다.

계측기의 특성상 0.25W(신호크기 1V 미만) 미만은 신뢰성이 없으나 포함하여 그래프를 그렸습니다.
1% 미만의 출력은 전대역 약 18W 정도로 10W 미만에서는 0.5%를 넘지 않습니다.


완성된 기기의 앞쪽입니다.

전원스위치를 상판에 올렸습니다.

사용된 진공관입니다.

모노블럭당 10개, 스테레오로 20개의 진공관이 사용됩니다.

기기 뒷쪽입니다.

밸런스단자와 스피커출력단자로 단촐합니다.

전체적인 배선입니다.


상당한 작업시간이 들어간 기기로 작업할때는 힘들었지만 전기적으로나 재생음색이나 원하는 결과가 나와 만족스럽습니다.

그럼 이만...