장대근님께서 전화로 장시간 "캐소드 쵸크"에 대해서
설명해 주셨습니다.
전문적인 내용을 저 같은 초보자가 말이나 글로 알아듣기가 참 어려운데....
쉽고 명확한 설명을 해 주셔서 상당 부분 의문을 해소했습니다.l
알아들었다고 제가 다른 분들에게 역시 쉽고 정확하게 설명할 능력을
갑자기 갖게 되었다고 할 수는 없습니다.
(교수에게 강의 듣고 금방 동급생에게 강의하기 어려운 것처럼....^^)
그래도 저처럼 궁금증을 가진 분들에게 낑낑거리면서라도 설명해 보겠습니다.
(당연히 설명 중에 엉터리가 있을 것이고 틀린 부분도 있을 겁니다.
금방 배운 걸 되 옮기는 것이니 양해해 주시고,
잘 아시는 분이 보완 부탁합니다.)
캐소드 쵸크는......
왜율을 매우 낮게, 즉 증폭 로드라인을 수평으로 만드는
좋은 방법의 하나입니다.
특히 Full Over NFB를 걸지 않는 직렬관 싱글앰프에서
구조적인 취약점을 개선하는 아주 좋은 방법입니다.
(NFB를 걸지 않는 직렬관 싱글앰프의 구조적 약점은 모두 잘 아시지요?....^^)
일반적으로 로드라인을 수평에 가깝게 개선하는 방법으로 적용하는 것이
CCS 등을 이용한 “정전류 부하”,
쵸크 코일의 정전류 특성을 활용한 플레이트 쵸크 활용 등이 있는데
캐소드 쵸크 역시 이와 유사한 효과를 냅니다.
우선 제가 즐겨 사용하는 플레이트 쵸크를 사용한 방법이
플레이트 측에서 보아
출력트랜스의 1차 코일 부하에 병렬로 부하를 더하는 방법임에 비해서
캐소드 쵸크는 출력트랜스 1차 코일 부하에 직렬로
캐소드 쵸크의 인덕턴스를 더하는 방법입니다.
등가회로상 신호루프에서 캐소드 쵸크는
“신호 출력에 작용하지 않는 부하의 증가”로 기능합니다.
플레이트 입장에서 부하가 늘면 늘수록 부하곡선은 수평으로 눕지요.
따라서 결과적으로
왜율은 상당히 개선되고 게인은 좀 줄어들게 됩니다.
어찌 보면 NFB의 효과와 동일하지만
Full Over NFB가 직렬3극관의 배음 특성이나 다이내믹스를 상당히
저감시키는 단점이 있는 반면,
캐소드 쵸크는 그런 단점이 적게 나타납니다.
이처럼 좋은 효과를 갖고 있지만
활용함에 있어서는 난점도 적지 않습니다.
캐소드 쵸크의 인덕턴스가 높아질수록 왜율 개선의 효과와 주파수 대역 확장
효과는 비례해서 늘어나지만
계속 늘리다 보면 어느 선 이상을 넘어서서
등가회로상 증폭률이 이론적으로 불가능한 ......
즉, 100%를 넘어서거나 마이너스로 가는,
안드로메다 영역으로 들어가서 증폭이 안 되는 상황이 됩니다.
제가 먼저 실패 사례를 글로 올렸듯이
프리앰프의 캐소드 저항을 떼어내고
높은 인덕턴스의 쵸크로만 결합했을 때와 같은
결과가 됩니다.
따라서 캐소드 쵸크를 사용할 때는 다음과 같은
점들을 유의해야 합니다.
1) 부하곡선을 계산해서 출력 트랜스포머의 1차 코일과 캐소드 쵸크의 부하의
“적절한 최대 임피던스”를 알아야 합니다. 여기서 아웃 트랜스포머의 임피던스를 뺀
값이 ‘캐소드 쵸크’에서 더해줘야 할 임피던스입니다.
2) 출력관의 증폭률을 넘어가지 않는 아슬아슬한 “한계점”에 가까울수록
가장 수평에 가까운 로드 라인이 나옵니다.(CCS 부하에서 나타나는......)
3) 이론상 계산된 값에서 99%를 취할 지, 70%를 취할 지는 본인의 선택입니다.
너무 99%에 가까우려고 욕심을 부리면 자칫 안드로메다로 넘어갈지 모릅니다.^^
(평생 진공관 앰프를 만진 홍콩 할배는 2A3, 300B 등을 기준으로
2.5H ∼ 3H 정도를 적절한 인덕턴스라고 저에게 코치했습니다.
아마 이 값이 70% 정도가 아닐지.....)
4) 캐소드 쵸크를 달 때는 저항과 직결해야 합니다.
- 자기 바이어스를 기준으로 필요한 바이어스 전압을 얻기 위해서
만약 쵸크만으로 그만한 DCR을 얻는다면 너무 인덕턴스가 오버됩니다.
- 또한 저항은 전류 폭주도 제어해 줍니다.
- 필요 캐소드 저항값에서 쵸크의 DCR을 뺀 저항값의 저항을 달면 됩니다.
5) 캐소드 쵸크를 쓸 때는 바이패스 콘덴서는 달지 않습니다.
교류 신호에 대한 부하로 캐소드 쵸크가 들어가는데,
바이패스 콘덴서를 쓰면 교류 부하가 없어지게 됩니다.
............
아무리 캐소드 쵸크를 좋은 걸로 잘 쓴다고 해도
CCS 부하보다 못한데 왜 이 방법을 쓰는지에 대한 의문도 있겠지만....
전에 신정환님이 CCS에 대해서 잘 설명하셨듯이
열이 많이 나는 CCS는 비교적 낮은 전류를 컨트롤하는 데 적절하지만
전류를 40-50mA 이상 흘리는 출력관에는 사용이 불가능합니다.
그만한 엄청난 열 폭주를 처리할 수가 없습니다.(전기난로 수준...ㅠㅠ)
<캐소드 쵸크의 장점>
- 왜율이 대폭 줄고 광대역 특성을 얻을 수 있다.
(그러면서 NFB걸지 않는 직렬관 싱글앰프의 음색을 유지....)
<캐소드 쵸크의 단점>
- 어쨌든 뭔가 크고 무겁고 돈 드는 것이 추가된다.
- 게인이 낮아진다.
- 인덕턴스 잘못 맞추면 주파수 특성이 비뚤게 될 수 있다.
* 사족 *
캐소드 쵸크는 출력관에 적용하는 것이 상례입니다.
초단관에는 캐소드 쵸크 말고도 다른 더 편하고 좋은
방법들이 많습니다.(CCS 등등....)
설명해 주셨습니다.
전문적인 내용을 저 같은 초보자가 말이나 글로 알아듣기가 참 어려운데....
쉽고 명확한 설명을 해 주셔서 상당 부분 의문을 해소했습니다.l
알아들었다고 제가 다른 분들에게 역시 쉽고 정확하게 설명할 능력을
갑자기 갖게 되었다고 할 수는 없습니다.
(교수에게 강의 듣고 금방 동급생에게 강의하기 어려운 것처럼....^^)
그래도 저처럼 궁금증을 가진 분들에게 낑낑거리면서라도 설명해 보겠습니다.
(당연히 설명 중에 엉터리가 있을 것이고 틀린 부분도 있을 겁니다.
금방 배운 걸 되 옮기는 것이니 양해해 주시고,
잘 아시는 분이 보완 부탁합니다.)
캐소드 쵸크는......
왜율을 매우 낮게, 즉 증폭 로드라인을 수평으로 만드는
좋은 방법의 하나입니다.
특히 Full Over NFB를 걸지 않는 직렬관 싱글앰프에서
구조적인 취약점을 개선하는 아주 좋은 방법입니다.
(NFB를 걸지 않는 직렬관 싱글앰프의 구조적 약점은 모두 잘 아시지요?....^^)
일반적으로 로드라인을 수평에 가깝게 개선하는 방법으로 적용하는 것이
CCS 등을 이용한 “정전류 부하”,
쵸크 코일의 정전류 특성을 활용한 플레이트 쵸크 활용 등이 있는데
캐소드 쵸크 역시 이와 유사한 효과를 냅니다.
우선 제가 즐겨 사용하는 플레이트 쵸크를 사용한 방법이
플레이트 측에서 보아
출력트랜스의 1차 코일 부하에 병렬로 부하를 더하는 방법임에 비해서
캐소드 쵸크는 출력트랜스 1차 코일 부하에 직렬로
캐소드 쵸크의 인덕턴스를 더하는 방법입니다.
등가회로상 신호루프에서 캐소드 쵸크는
“신호 출력에 작용하지 않는 부하의 증가”로 기능합니다.
플레이트 입장에서 부하가 늘면 늘수록 부하곡선은 수평으로 눕지요.
따라서 결과적으로
왜율은 상당히 개선되고 게인은 좀 줄어들게 됩니다.
어찌 보면 NFB의 효과와 동일하지만
Full Over NFB가 직렬3극관의 배음 특성이나 다이내믹스를 상당히
저감시키는 단점이 있는 반면,
캐소드 쵸크는 그런 단점이 적게 나타납니다.
이처럼 좋은 효과를 갖고 있지만
활용함에 있어서는 난점도 적지 않습니다.
캐소드 쵸크의 인덕턴스가 높아질수록 왜율 개선의 효과와 주파수 대역 확장
효과는 비례해서 늘어나지만
계속 늘리다 보면 어느 선 이상을 넘어서서
등가회로상 증폭률이 이론적으로 불가능한 ......
즉, 100%를 넘어서거나 마이너스로 가는,
안드로메다 영역으로 들어가서 증폭이 안 되는 상황이 됩니다.
제가 먼저 실패 사례를 글로 올렸듯이
프리앰프의 캐소드 저항을 떼어내고
높은 인덕턴스의 쵸크로만 결합했을 때와 같은
결과가 됩니다.
따라서 캐소드 쵸크를 사용할 때는 다음과 같은
점들을 유의해야 합니다.
1) 부하곡선을 계산해서 출력 트랜스포머의 1차 코일과 캐소드 쵸크의 부하의
“적절한 최대 임피던스”를 알아야 합니다. 여기서 아웃 트랜스포머의 임피던스를 뺀
값이 ‘캐소드 쵸크’에서 더해줘야 할 임피던스입니다.
2) 출력관의 증폭률을 넘어가지 않는 아슬아슬한 “한계점”에 가까울수록
가장 수평에 가까운 로드 라인이 나옵니다.(CCS 부하에서 나타나는......)
3) 이론상 계산된 값에서 99%를 취할 지, 70%를 취할 지는 본인의 선택입니다.
너무 99%에 가까우려고 욕심을 부리면 자칫 안드로메다로 넘어갈지 모릅니다.^^
(평생 진공관 앰프를 만진 홍콩 할배는 2A3, 300B 등을 기준으로
2.5H ∼ 3H 정도를 적절한 인덕턴스라고 저에게 코치했습니다.
아마 이 값이 70% 정도가 아닐지.....)
4) 캐소드 쵸크를 달 때는 저항과 직결해야 합니다.
- 자기 바이어스를 기준으로 필요한 바이어스 전압을 얻기 위해서
만약 쵸크만으로 그만한 DCR을 얻는다면 너무 인덕턴스가 오버됩니다.
- 또한 저항은 전류 폭주도 제어해 줍니다.
- 필요 캐소드 저항값에서 쵸크의 DCR을 뺀 저항값의 저항을 달면 됩니다.
5) 캐소드 쵸크를 쓸 때는 바이패스 콘덴서는 달지 않습니다.
교류 신호에 대한 부하로 캐소드 쵸크가 들어가는데,
바이패스 콘덴서를 쓰면 교류 부하가 없어지게 됩니다.
............
아무리 캐소드 쵸크를 좋은 걸로 잘 쓴다고 해도
CCS 부하보다 못한데 왜 이 방법을 쓰는지에 대한 의문도 있겠지만....
전에 신정환님이 CCS에 대해서 잘 설명하셨듯이
열이 많이 나는 CCS는 비교적 낮은 전류를 컨트롤하는 데 적절하지만
전류를 40-50mA 이상 흘리는 출력관에는 사용이 불가능합니다.
그만한 엄청난 열 폭주를 처리할 수가 없습니다.(전기난로 수준...ㅠㅠ)
<캐소드 쵸크의 장점>
- 왜율이 대폭 줄고 광대역 특성을 얻을 수 있다.
(그러면서 NFB걸지 않는 직렬관 싱글앰프의 음색을 유지....)
<캐소드 쵸크의 단점>
- 어쨌든 뭔가 크고 무겁고 돈 드는 것이 추가된다.
- 게인이 낮아진다.
- 인덕턴스 잘못 맞추면 주파수 특성이 비뚤게 될 수 있다.
* 사족 *
캐소드 쵸크는 출력관에 적용하는 것이 상례입니다.
초단관에는 캐소드 쵸크 말고도 다른 더 편하고 좋은
방법들이 많습니다.(CCS 등등....)
