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작성일 : 05-09-23 19:25
[자작] 진공관 분석기 자작
 글쓴이 : 김상동(이안)
조회 : 1,573  

안녕하세요.
그간 진공관 분석기기를 좀 제대로 만들었습니다.
또한, 가지고 있던 진공관을 몇개 시험하였습니다.
저는 저렴한 Sovtek관에 관심이 많아 자주 사용합니다.
그러나 미국관이나 유럽제 관과는 많이 다르다 합니다.
저도 소리가 좀 다른것에 실망스럽기도 했지요.
그런데, 제가 이 분석기로 시험한 결과.. 당연했습니다.
다를 수 밖에 없습니다.
Sovtek 6SL7은 정확히 미국형이나 유럽형의 6SL7과는 좀 다릅니다.
설계를 할때 이를 고려하면, 분명히 훌륭한 소리를 낼 수 있으리라 생각합니다.
첫번째 그림은 Sovtek관입니다.
두번째는 텅솔입니다.
사실 두번째 텅솔을 측정한 후 이상해서 한번더 시험했습니다.
결과는 같았습니다. 서로 비슷하게 보이나,
자세히 보면 서로 다릅니다. 이러한 차이로 러시아 관이 천대 받는것이지요.
미국관이나 기타 유럽관에 맞게 설계된 앰프가 러시아관을 꽂았을때 좋은 소리내는것은 당연히 어렵다고 생각합니다.
그래프의 세로는 전류값(현재x10배)이고 가로는 전압입니다.
전류는 약간의 교정이 필요하나 별로 틀리지 않아 그냥 사용해도 괜찮습니다.
그리고, 선은 왼쪽부터 0, -1, -2, -3 ... 이렇게 됩니다.
사실 그리드 전압의 -1은 정확하지 못합니다.약간의 오차가 있습니다.
-1.1볼트 정도됩니다. 이점 유의 바랍니다. 나머지는 5%이내로 맞습니다.
암튼 기존 소브텍6SL7 관을 사용하신다면 바이어스와 부하를 좀 교정하심이 좋을것으로 생각합니다.
유용한 자료가 되었으면 합니다.


모찌 05-09-23 20:39
 
  위의 두개 그라프에서 어떤점들이 러시아관이 천대 받는 원인인지요?
이안 05-09-23 21:33
 
  러시아 관은 동일관이 아니라 호환환 이라는 점입니다.
서양 규격에 잘 맞아 떨어지지 않습니다. 그림에서 부하선을 하나 그려보시고 바이어스 잡아 보시면 잘 아실 수  있습니다. 바이어스 전압 달라지고, 부하에 따른 전류 달라집니다. 여기에 따른 소리가 달라지는것은 당연하다고 봅니다.
한봉석 05-09-24 10:05
 
  이안님 안녕하십니까?
매일 눈동냥만 하고 가는 객 입니다.
저도 진공관 tracer를 꾸며보려고 초장기 프로젝트(한 3년?) 진행중입니다.
멋지게 인터페이스까지 완성하신 것 같은데 혹시 자료 등이 공개 가능하시면 한수 부탁드리겠습니다.
중생 05-09-24 11:50
 
  소브텍이 전류를 못흘리는군요..그러니까 같은 회로로 자기바이어스하면..다르겠네요..
우보 05-09-24 17:28
 
  혹시 회로도 공개가 가능하신지요. 저도 몇년째 구상만 하고 있습니다....
이안 05-09-24 19:11
 
  소브텍관이 u(뷰)가 조금 큽니다. 이런 조건으로 소브텍 관으로 6SL7을 대체하면 바이어스가 얕아집니다. 소리경향도 달라지지요. 진공관의 내부임피던스도 약간 더 큽니다. 위의 그래프가 진공관 특성을 거의 모두 말해 주는것이지요.
그리고.. 저는 이 프로젝트를 처음에는 진공관 Tester만드는것으로 시작했고, 한달만에 뚝딱뚝딱 만들었지요. 시험에는 문제가 없는데, 위의 그래프 그리는것이 너무 힘들어서.. (일일이 손으로 찍어야 하니깐 순전히 노가다 였습니다) 컴퓨터 부분을 추가 하였습니다.  만들던 도중 Processor와 잘 맞지 않아 몇몇 부분을 꽤 변경했습니다.
적극적으로 만든지는 한 2달 되었습니다. 지금 생각해도 부품 선정도  꽤 고민스럽더군요.
만들어 보신다면 권하지는 않습니다. 수월하지는 않습니다. 진공관을 특징을 잘 이해하고 계셔야 합니다. 그리고 고압의 제어는 위험하기도 합니다. 직류 500V 근처까지 제어를 해야 하기에 잘못하거나, 진공관 폭주하게 되어 저항 터뜨려(사실입니다. 터지더군요)먹고 몇몇 부품 홀랑 망가지더군요.
이러한 노하우 없이 그냥  만들면 노이즈문제, DA컨버팅 문제, AD컨버팅 문제 등등 해결해야 할 문제에서 진행하는데 어려움들이 있습니다. 그리고 Micro computer프로그래밍 문제도 있겠군요.
이러한 것을 원하신다면 쉽게는 일단 진공관 시험기를 하나 마련하시고. 이것에 전압제어 부분과 시그널 처리 부분을 부가한다면 좀더 쉬울수 있습니다.
허브 05-09-24 21:35
 
  축하합니다.
많은 노력과 시간이 더하여 좋은 결과가 있는 것으로 사료됩니다.
이번처럼 많은 진공관의 측정데이타가 비교되는 좋은 기회가 되었으면 합니다.
다시한번 이안님의 쾌거를 축하합니다
이안 05-09-24 23:45
 
  대단히 감사합니다. ^^;
보다 나은 자료가 올라갈수 있도록 틈나는데로 정리해서 올리도록 하겠습니다.
저렴한 관으로도 좋은 소리를 내고 잘 알려지지 않은 관을 사용하는데 부족함이 없을것으로 생각합니다. 특히나 5극관이나 4극관의 3결접속시의 그래프는 잘 알려지지 못한데, 이러한 것도 분석해 보도록 하겠습니다. 즐거운 자작 하세요.
이안 05-09-25 00:13
 
  궁금해 하시는분들이 꽤 계신것 같습니다.
회로도는 그려둔것이 없어 일단 간단한 원리를 말씀 드립니다.
진공관 시험기 같은 구조를 먼저 만듭니다. Eico 666정도면 되겠네요.
스위치로 물리적인 접속과 히터 전압을 가하고,
그런 후 High volts를 가해야 합니다. 릴레이나 SSR이면 됩니다. 트랜스를 직접 제어하면 되겠지요?
High volts의 전압을 가변할 수 있어야 합니다. 전압은 부하의 영향을 받지 않는 정전압 제어가 되어야 하고, 0V에서~원하는 전압(위의 그림에서는 350V)까지 순서적으로 가할 수 있어야 합니다.
그리고, Grid 전압은 원하는 Level을 맞추되 이것은 -전압을 가해야 합니다.
즉 -전압을 0V~-100정도 까지 가변이 가능해야 하고, 이 전압을 가변할 수 있는것은
모두 DA컨버터가 담당합니다.
이 DA컨버터는 Plate Volts, Grid Volts를 스윙해야 하므로 최소 2채널이 있어야 합니다.
Grid2를 가변하려면 1채널이 더 필요합니다.
AD컨버터는 Plate전압 탐지, Grid 전압탐지, Grid2전압 탐지, 플레이트 전류 탐지 1/2, 플레이트 전류탐지 2/2를 감지하는데 사용됩니다.
이 고압을 저항으로 분압하여 OP AMP로 신호를 읽습니다. 이 Reading에는 충분한 해상도를 갖고 있어야 합니다. 참고로 저는  10bits AD컨버터를 사용했습니다만 약간 부족합니다. 16bits급이 좋을것 같습니다. 기기 upgrade를 위해 부품 주문했는데, 아직 못 받았습니다.
정리해서 말씀드리면, 처음에는 Grid를 0으로 두고 Plate를 0~원하는 전압까지 이동시키며, 플레이트 전류를 읽습니다. 그런 후 Grid를 -1로 두고 Plate전압을 다시 0~Target V까지 이동시키며 읽습니다. 이러한 것을 어느정도(Plate전류가 어느정도 이하)까지 반복시키면 됩니다.
Plate전압이 변동되는 동안 플레이트의 전류를 읽어 이때의 그래프를 주욱 그리면 됩니다.
이렇게 하면 위와같은 그래프를 얻을 수 있습니다. 아직 Full 자동화는 아닙니다. PC와의 통신은 RS232C를 이용해서 통신합니다.
도스 명령어 쓰듯 MPU에 명령내리면 MPU가 내장 프로그램으로 결과값을 다 줍니다.
메모리가 아직은 충분하므로, 이 MPU에 진공관 기본 Data를 넣을수 있는데로 다 넣으려고 합니다.
예를 들면 최대 정격 W, Vp, Ik, Vg2, 따라서 그냥 6sl7 test엔터 치면 6SL7을 커브 추적을 할 수 있게 만들려고 합니다. 뭐 어려운 것은 아니고, Table만들려면 규격집 하나하나 뒤져가면 입력 해야 하기에 좀 귀찮은 일이 많아 지는것 뿐입니다. 몇몇 Data로 시험은 다 해 보았습니다. 잘 되더군요.
결국 기본 Parameter MPU에 아예 내장 시키는 것이지요. 기타 다른것들은 수동으로 추적하면 됩니다.Grid step, Max Plate V, Max mA, Max W를 주고 Go 시키면 자기가 주욱 알아서 다 Data읽어 냅니다. 지금껏 MPU로 만든 장비중 제일 재미 있었습니다. 그럼 해외 출장 갔다와서, 좀 정리되면 장비 사직을 좀 올리도록 하겠습니다. 안녕히 계세요.
이안 05-09-25 00:16
 
  궁금해 하시는분들이 꽤 계신것 같습니다.
회로도는 그려둔것이 없어 일단 간단한 원리를 말씀 드립니다.
진공관 시험기 같은 구조를 먼저 만듭니다. Eico 666정도면 되겠네요.
스위치로 물리적인 접속과 히터 전압을 가하고,
그런 후 High volts를 가해야 합니다. 릴레이나 SSR이면 됩니다. 트랜스를 직접 제어하면 되겠지요?
High volts의 전압을 가변할 수 있어야 합니다. 전압은 부하의 영향을 받지 않는 정전압 제어가 되어야 하고, 0V에서~원하는 전압(위의 그림에서는 350V)까지 순서적으로 가할 수 있어야 합니다.
그리고, Grid 전압은 원하는 Level을 맞추되 이것은 -전압을 가해야 합니다.
즉 -전압을 0V~-100정도 까지 가변이 가능해야 하고, 이 전압을 가변할 수 있는것은
모두 DA컨버터가 담당합니다.
이 DA컨버터는 Plate Volts, Grid Volts를 스윙해야 하므로 최소 2채널이 있어야 합니다.
Grid2를 가변하려면 1채널이 더 필요합니다.
AD컨버터는 Plate전압 탐지, Grid 전압탐지, Grid2전압 탐지, 플레이트 전류 탐지 1/2, 플레이트 전류탐지 2/2를 감지하는데 사용됩니다.
이 고압을 저항으로 분압하여 OP AMP로 신호를 읽습니다. 이 Reading에는 충분한 해상도를 갖고 있어야 합니다. 참고로 저는 10bits AD컨버터를 사용했습니다만 약간 부족합니다. 16bits급이 좋을것 같습니다. 기기 upgrade를 위해 부품 주문했는데, 아직 못 받았습니다.
정리해서 말씀드리면, 처음에는 Grid를 0으로 두고 Plate를 0~원하는 전압까지 이동시키며, 플레이트 전류를 읽습니다. 그런 후 Grid를 -1로 두고 Plate전압을 다시 0~Target V까지 이동시키며 읽습니다. 이러한 것을 어느정도(Plate전류가 어느정도 이하)까지 반복시키면 됩니다.
Plate전압이 변동되는 동안 플레이트의 전류를 읽어 이때의 그래프를 주욱 그리면 됩니다.
이렇게 하면 위와같은 그래프를 얻을 수 있습니다. 아직 Full 자동화는 아닙니다. PC와의 통신은 RS232C를 이용해서 통신합니다.
도스 명령어 쓰듯 MPU에 명령내리면 MPU가 내장 프로그램으로 결과값을 다 줍니다.
메모리가 아직은 충분하므로, 이 MPU에 진공관 기본 Data를 넣을수 있는데로 다 넣으려고 합니다.
예를 들면 최대 정격 W, Vp, Ik, Vg2, 따라서 그냥 6sl7 test엔터 치면 6SL7을 커브 추적을 할 수 있게 만들려고 합니다. 뭐 어려운 것은 아니고, Table만들려면 규격집 하나하나 뒤져가면 입력 해야 하기에 좀 귀찮은 일이 많아 지는것 뿐입니다. 몇몇 Data로 시험은 다 해 보았습니다. 잘 되더군요.
결국 기본 Parameter MPU에 아예 내장 시키는 것이지요. 기타 다른것들은 수동으로 추적하면 됩니다.Grid step, Max Plate V, Max mA, Max W를 주고 Go 시키면 자기가 주욱 알아서 다 Data읽어 냅니다. 지금껏 MPU로 만든 장비중 제일 재미 있었습니다. 그럼 해외 출장 갔다와서, 좀 정리되면 장비 사진을 좀 올리도록 하겠습니다. 그럼 안녕히 계세요.
 
 

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