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WE 404A 3결 라인 프리앰프 Shey

by 정호윤 posted Feb 23, 2011
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안녕하십니까? 정호윤입니다.

WE 404A를 3결로 운용한 라인 프리앰프입니다.
IMG_2917.jpg 

쉐릴의 회로 입니다.
sheryl_we404a_sbccs_tc.png
SBCCS에서 VR은 가변저항, IS는 전류설정저항으로 기판에서 R1을 뜻합니다.
히터 정전압쪽과 셀렉터 기판의 전원쪽은 각 구성에 알맞게 바꿔 쓰시면 됩니다.
화살표로 표시된 전류량는 SBCCS에 설정된 전류량을 뜻하며. R1*설정된 전류량=R1 양단전압 이 나오도록 반고정을 조절합니다.

이번에 쓴 WE 404A는 고gm 5극관으로 고주파 및 초고주파 고이득 증폭기의 첫단에 쓰기 위해 개발되었습니다.(WE 사양서 발췌)
IMG_2918.jpg 
'WE는 똥도 좋다.'라고 우스갯소리를 하는 WE 이지만 그 중에서도 유별나게 인기가 없는 404A 입니다.
인기가 없음에는 여러가지 이유가 있겠지만 개인적으로는 좋아하는 관이라 라인 프리앰프를 제작하기로 마음먹었습니다.

WE 404A는 고gm 5극관으로 3결로 하더라도 40배 이상의 이득이 나오기 때문에 프리에는 적절치 않습니다.
따라서 10배 근처의 이득을 갖도록 회로를 꾸며야했고, 여러 방법 중 매칭트랜스포머를 쓰기로 결정했습니다.
IMG_2891.jpg 
1차에 전류를 흘릴 수 있는(!) 트랜스포머였습니다만, 공표 사양이 12k~68kHz로 일반적으로 요구되는 오디오대역과는 거리가 멀었습니다.
그래서 눈물을 머금고 커플링커패시터로 직류를 끊은 후 임피던스를 내리는 방법으로 썼습니다.

3결한 WE 404A의 부하는 저항부하 및 유도부하 중 하나를 고를 수 있었는데, 이번에는 유명한 게리 핌의 SBCCS를 적용했습니다.
IRF820A를 기반으로 한 정전류회로로서 국내에서도 상당한 팬이 있는것으로 알고 있습니다.
국내에서는 SBCCS 보다 1차전지(기존은 3V 리튬, 최신판은 12V 알카라인)를 쓴 BBMCCS라는것이 조금 더 유명한데,
개인적으로는 알카라인 전지의 자가방전 문제와 전류설정의 자유로움으로  SBCCS를 적용했습니다.
IMG_2875.jpg 

따라서 회로의 구성은 SBCCS 부하 WE 404A 3결 증폭 -> 커플링 -> GA 51244 매칭 트랜스포머가 됩니다.

처음에는 케소드 바이패스 커패시터를 달지 않았으나 단 쪽이 소리가 좋아 붙이게 되었습니다.
IMG_2885.jpg 

전원부는 SBCCS 기판을 제작한김에 정전류 회로를 통한 방전관 분류형 정전압 회로를 구성했습니다.
IMG_2889.jpg 

이번에 쓴 트랜스포머류는 모두 미군용 규격으로 이번 회로에는 군더더기 없이 꼭 맞았습니다.
IMG_2900.jpg 
B전원은 다이오드로 전파 정류를 하고, A전원은 브리지 다이오드로 정류 후 3단자 정전압 IC를 거치면 됩니다.

초크도 역시 군용 규격입니다.
IMG_2897.jpg
6H 50mA로 아주 적당한 사양입니다.

B전원은 다이오드로 정류합니다.
IMG_2876.jpg 
그래서 아껴뒀던 CREE의 고내압 쇼트키 다이오드를 썼습니다.(1200V 내압으로 대략 1개당 1만원 초반)

전원부는 쇼트키 다이오드 -> 커패시터 -> 초크 -> 커패시터 -> SBCCS -> 0A2 직렬로 300V 분류형 정전압회로 로 구성됩니다.
IMG_2882.jpg 
러시아 테플론 커패시터는 0A2 잡음을 잡기 위한 바이패스 커패시터입니다.

A전원은 브리지 다이오드로 브리지 정류 후 3단자 정전압 IC로 정리합니다.
IMG_2880.jpg 
전원용 SBCCS의 전류 설정용 반고정 저항에 가려 3단자 정전압 IC가 보이지 않습니다.

입력 회로는 릴레이를 쓴 셀렉터 기판 -> 볼륨 -> 입력 이 됩니다.
IMG_2871.jpg 

이번 회로는 발열하는 반도체가 상당히 많았기 때문에 충분한 방열대책이 필요했고,
덕분에 알루미늄판에 단자를 올려 배선하게 되었습니다.
IMG_2904.jpg 
플라스틱 선묶음은 일절 쓰지 않고 모두 끈으로 묶어 처리했습니다.
상당한 노력이 필요한 방법이었지만, 모두 정리하고 나서의 성취감은 말로 표현할 수 없을 정도입니다.

전체적인 배선의 모양은 이렇습니다.
IMG_2907.jpg 

WE 404A 입니다.
IMG_2892.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.


이득 - 약 7.4배, 약 17.4dB, 뒤집어 되먹임 없음
잔류잡음 - 입력을 접지에 단락한 상태 왼쪽/오른쪽 - 0.26mV/0.28mV, JIS-A 보정 좌우 모두 평균 0.03mV
최대출력 - 찌그러짐 3% 일때 5V @ 1KHz, 100kOHM 부하

주파수 응답입니다.
404A_TRI_fr_res.png 
매칭트랜스포머의 저주파특성으로 인한 저역의 튐에 이어진 급격한 감쇠를 볼 수 있습니다.
이 부분은 만들기 이전부터 측정을 통해 알고 있었던 부분이라 크게 신경쓰지 않습니다.
-3dB는 34Hz~120kHz, 20~20kHz는 -12.5dB~-0.25dB 입니다.

입출력 특성입니다.
404A_TRI_inout.png 

찌그러짐 특성입니다.
404A_TRI_dist.png 
고주파에 맞게 설계된 트랜스포머라서 그런지 주파수가 높을수록 낮은 찌그러짐을 보여주고 있습니다.
다소 높게 보이는 100Hz 부분도 1V에서는 약 0.365%일 뿐입니다.

IMG_2912.jpg 

가지고 있었던 부품으로 난데없이 만들게 되었던 프리앰프로 아주 즐겁게 음악을 듣고 있습니다.

IMG_2921.jpg 

고맙습니다.

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