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작성일 : 16-06-04 06:02
[자작] 좋은 진공관 암프 값싸게 만드는 요령
 글쓴이 : zoro
조회 : 2,402  


좋은 진공관 암프 값싸게 만드는 요령

취미로 암프를 자작하는 사람들에게는 직업적인 제작자들이나 상업적 제작사들에 비해 여러가지 제약이 많다.  기술 수준이 떨어지는 것은 물론 재료와 부품의 선택이나 샤시 부품에 대한 가공면에서도 선택폭이 좁아질 밖에 없다.  따라서 제작사들에서 장기간에 걸친 연구 개발을 통해 생산해 제품들과 일대일의 경쟁을 해서 성능을 따라가는 것은 매우 어렵다고 생각된다 

비교적 규모가 제작사들 아니라 암프 제작으로 생계를 꾸려가는 직업적인 제작자들과의 경쟁에서도 이겨 가능성은 별로 없어 보인다.   이들도 나름대로 다년간의 경험과 기술을 축적해 두었을 것이고 제작 노우하우나 측정기기들을 두루 갖추었을 것이기 때문이다.  그러니 어쩌다가 , 두대의 암프를 만들어 보려는 순수한 취미인들이 어떻게 이들 제품에 버금가는 성능을 구현할 있겠는가?  불가능에 가까운 일로 보인다.

사정이 그렇다면 완성된 암프의 상품성을 좌우할 외관은 차치하고, 최고의 성능과 음질을 자랑하는 고가의 제품을 능가하지는 못하더라도 이에 버금가는 음질의 암프를 자작으로 제작할 수는 없을까?  필자는 대답이 긍정적이라고 믿는다.  그래서 문제에 대해 필자가 그동안 몇십대의 진공관 암프를 제작해 경험에서 터득한 몇가지 요령을 사이트의 독자들과 나누어 보려 한다.

세상에 공짜는 없다

아마츄어의 입장에서  미화 수천불, 혹은 수만불을 호가하는 기성제품에 버금가는 성능을 내는 암프를 설계 제작하려면 몇가지 희생은 감수해야 한다.  앞에서도 언급했지만 우선 외관을 좋게 하는 데에는 제작사들도 상당한 투자를 한다는 점을 이해해야 한다.  필자가 듣기로 제작사들 중에는 제작비 전체의 25% 외관에 들인다는 말을 들었다.  그러니까 초고가의 가격을 지불하고 구입한 암프의 1/4 비용이 암프의 음질과는 상관이 없는 외관에 사용되었다는 말이다.  사실 암프샤시에 금으로 도금을 했다고 해서 음질이 향상되지는 않는다.

다음으로  아마츄어들이 감수해야하는 것은 출력문제다.  흔히 초고가의 암프들 중에는 수백와트의 고출력 암프들이 많다.  아마츄어들도 고출력 암프를 만들 수는 있지만 비용이 많이 든다.

기성 제품들 중에는 출력을 높이기 위해 상당힌 기술적인 기교를 부리고 있다는 점을 있다.  가령 암프를 A급으로 동작시키면 이론적으로 가능한 효율은 50% 이지만 실제적으로 구현 가능한 효율은 25% 내지 40% 미만이다.  암프를 B급에 가깝게 동작시키면 이론적인 효율은 75%까지 올릴 있고 실제로도 50% 이상이 있다. 

한때 진공관 암프 전성기에서 제작사들이 출력경쟁을 하던 때가 있었다.  대부분의 제작사들이 출력 증가를 위해 암프를  AB 동작으로 설계를 했고 물론 이에는 기술적으로 해결해야할 문제가 발생한다.

PP 암프에서 암프를 A급으로 동작시키지 않으면  출력관은 번갈아서 스위치 on, off 반복하게 되는데 출력트랜스에서 매우 귀에 거슬리는, 고조파적인 찌그러짐이 발생하게 된다.   문제를 해결한 것이 유명한 매킨토시의 유니티 카플드 트랜스다.  이런 회로는 아마츄어로서는 복사하기 힘들다.

3 출력관, 그리고 A 동작

또한 출력관도 3극관 보다는 빔관이나 5극관이 능율이 좋다.  반면에 이들 다극관들은 직선성이 떨어진다.  많은 제작사들이 출력 증강을 위해 5극관이나 빔관을 채택하고  찌그러짐 증가의 문제를 해소하기위해 다량의 부궤환을 적용한다.  아마츄어가 암프 설계에 이런 접근을 하는 것은 불가능한 것은 아니지만 측정장비가 없이는 구현이 매우 어렵다.  아마츄어는 이런 고도의 회로기술은 피하는 것이 좋다.

여기서 아마츄어가 취할 있는 비교적 쉬운길이 있다.   암프 회로를 되도록 간단하게 하고 출력감소를 감수하며 암프를 순전한 A급으로 동작시키는 것이다.   5극관이나 빔관을 피하고 3극관을 선택한다.  이렇게 하면 아마츄어로서는 상당한력감소를 감수하고 대신 음질향상을 사는 것이다.  5극관을 3급관 결합으로 동작시키면 출력이 거의 반으로 준다.  출력 VS 음질이란 트레이드


zoro 16-06-04 06:28
 
부궤환은 가능한한 적게 걸어주고 아니면 부궤환을 걸어주지 않을 수도 있다.  물론 오디오에서 싱글 암프인 경우라면 A급이 아닌 다른 동작은 선택할 수 없다.

낮은 양극 저항, 좋은 직선성

3극관 중에서도 양극저항이 낮은 관을 선택하는 것이 중요하다.  특히 출력트랜스 까지 자작에 의존하는 경우는 이 점이 더욱 중요하다.  그리고 이런 관들은 직선성도 좋은 편이다.


흔히 300B가 소리가 좋다고 알려져 있다.  여기서 각종 오디오 미신이 생겨났는데 그 중 대표적안 것이 DHT 미신이다.  즉 직열3극관이라야 소리가 좋다는 것이다.  이 말은 틀린 말은 아니나 오해의 소지가 있다.  즉 직열형이기 때문에 소리가 좋은 것이 아니라 직열 3극관 중에 내부저항이 작고 직선성이 좋은 진공관들이 많이 있는데 그런 관들이 소리가 좋은 것이다.  300B가 그렇고 2A3, 845등등이 그렇다.  211은 845보다도 내부저항이 큰 편이지만 참아줄 수 있는 범주에 있다고 본다.  그러나 본래 RF용으로 설계된 송신용 3극관 중에는 내부저항이 큰 것들이 많다.  물론 이런 관들, 예를 들면 100TH같은 관들을 사용해서도 상당히 우수한 암프를 제작한 사람들이 있기는 하지만 아마도 실제 측정상에서 보면 주파수 특성이 그리 좋지는 않을 가능성이 크다.  그리고 이런 암프에 사용한 출력트랜스는 1차인닥탄스가 매우 커야 하기 때문에 설계제작이 어렵다.


아마츄어가 좋은 암프를 싸게 만드는 방법중에 가장 핵심적인 요소가 싸고 좋은 출력관을 선택하는 일이다.  진공관 시대가 거하고 트랜지스터 시대가 도래할 즈음 상당수의 회사들이 칼러 TV용 진공관들을 대량으로 생산했었다.  이들 진공관들은 중에는 오디오에 적용해서도 그 우수한 특성을 보임에도  불구하고 그 우수성이 알려져 있지 않아 쓰는 사람이 적고 그래서 값도 싼 편이다.  5극관인 13GB5, 6LW6. (혹은 26LW6, 36LW6) 가 아마도 그 대표적인 사례일 것이다.


특히 칼러TV의 수평출력관 용도로 설계된 관들 중에는 3극관 으로 결합하면 내부저항도 낮고 직선성도 우수한 3극관이 되는 관들이 많다.  3극관 결합을 한 13GB5의 경우 내부저항은 450 Ohm 내외이고 3극관으로 결합한 6LW6는 내부저항이 650 Ohm내외로 750 Ohm내외의 300B보다도 낮은 편이다.  6LW6는 또한 허용 양극손실도 40W나 되는데 실제로는 고급 진공관 암프에서 제일 많이 쓰이는 KT88보다도 더 큰 출력을 얻을 수있다.  이는 사양이 보다 보수적으로 책정되었기 때문인데 실제 양극의 크기가 양극 손실이 42W로 책정되어 있는KT88보다 크다는 것이다. 몇년 전 미국 오디오 잡지에 6LW6 PP로 90W를 내는 암프의 제작기사가 실린 일이 있다.  845는 정확하게 기억이 나지는 않지만 내부 저항이 대략 1.7KOhm인 것 같다.  211은 이보다 상당히 더 큰 것으로 기억한다.


여기서 출력관 양극저항과 요구되는 출력트랜스의 1차 권선 인닥탄스의 상관관계를 살펴보자.  여기서 제시하는 값들은 정확한 것은 아니지만 큰 틀에서 경향을 보는데는 전혀 문제가 안되는 정확성을 유지한다.  가령 암프의 저역 특성에서 1dB (출력전압이 대략 10% 감쇄되는) 감쇄 주파수를 30Hz로 잡을 경우, 출력관 내부저항이 800Ohm이라면 요구되는 출력트랜스 1차 권선 인닥탄스는 약 8.5H이다.  내부저항이 1.2KOhm이라면 13H,  2KOhm이라면 21H, 3KOhm이라면 32H로 증가한다.  이 말은 300B를 출력관으로 채용한 경우 1차 인닥탄스가 10H가 채 안되는 (정확히는 8.5H) 출력트랜스로도 30Hz 까지의 저역확장이 가능하다는 말이고 845라면 1차 인닥탄스가 적어도 16H는 되어야 비슷한 저역특성을 얻을 수 있다는 말이다.  36LW6를 3극관 결합해서 3극관으로 사용하는 경우 300B의 경우와 동일한 출력트랜스를 사용했다면  300B를 약간 능가하는 저역특성이 가능해 진다.


전에도 누누히 언급하였지만 출력트랜스의 저역특성은 1치 권선의 인닥탄스에 의해 결정되고 고역특성은 누설인닥탄스와 부유 용량의 곱에 의해 결정된다.  1차 권선의 인닥탄스를 크게 하려면 코아의 단면적을 크게하고 동시에 권선수를 늘리며  코아의 자로를 줄여야 한다.  그러나 트랜스의 크기가 커지고 요구되는 권선 수가 크게되면 누설인닥탄스나 부유용량이 증가하여 고역특성이 나빠지게 된다.  이 서로 상충되는 요구조건을 동시에 만족시키기란 매우 어렵다.  요구되는 인닥탄스가 작으면 그만큼 출력트랜스의 설계, 제작이 용이하게 되고 동시에 같은 출력트랜스를 다른 출력관에 적용했을 경우 내부저항이 작은 출력관을 사용한 암프의 주파수 특성이 괄목할 만한 정도로 좋아지게 된다.


필자가 소련제 진공관인 GM70 실글 암프를 제작할 때 자작한 출력트랜스로 측정을 해 본 일이 있다.  이 출력트랜스는 36LW6 사용하던 것인데 양극저항이 대략 2KOhm인 GM70에 적용했을 때 저역, 고역 모두의 주파수 특성이 심하게 나빠지는 것을 관찰할 수 있었다.  이 경우 650Ohm정도의 내부저항을 가진 3극관 결합 36LW6 보다  3배 이상 내부저항이 큰 GM70은 고역특성이 15KHz근처에서 이미 3dB이상 감쇄한다.  36LW6인 경우 고역특성은 적어도 30KHz까지 평탄한 정도였다.


저역인가 고역인가?  출력트랜스 튜닝


진공관 암프의 성능을 좌우하는 부품 하나를 꼽는다면 당연히 출력트랜스일 것이다.  그런데 출력트랜스 제작에 있어 저역을 중시하면 고역이 나빠지고 고역을 중시하려면 저역이 나빠진다.  그렇다면 두 가지 선택 중 하나를 택할 수 밖에 없을 것인데 그 선택은 다분히 각자의 취향에 따라 달라질 것이다.


가령 저역을 40Hz 에서 20Hz까지 확장하는 것과 고역을 20KH에서 40KHz까지 확장하는 것 중에 하나를 선택하라면 어느 쪽을 선택해야 할까?  필자의 경우라면 당연히 저역 확장 쪽을 선택하겠다.  고역은 1dB 감쇄 점이 20 KHz만 되어도 충분하다는 생각이다.  반면 저역의 1dB 감쇄점을 20Hz까지 확장할 수 있다면 음질에 대한 느낌이 크게 달라질 것이다.  필자의 경험에 근거한 선택이다.


고압 송신관 과 수평출력관 병렬연결 비교


내부 저항이 비교적 작은 3극관, 즉 300B나 845 같은 진공관을 출력관으로 채택하는 것은 좋은 선택이다.  특히 845와 같은 송신관은 3극관의 왕자라 할만하다.  845는 싱글로 8W 정도의 출력을 가진300B에 비해 15W에서 20W의 출력이 무난하다.  그러나 845  암프는 제작에 경비가 많이 든다.  무엇보다도 1000V에 가깝게 걸어줘야 하는 양극 전압을 공급하는 전원부에 경비가 많이 든다.    전원트랜스는 물론 평활용 쵸크나 전해 콘덴사등도 내압이 높아야 한다.


앞서 언급한 13GB5나 36LW6등의 수평출력관을 3극관 결합하여 암프를 만든다면 각각 대략 7.5W나 12W 혹은 그 이상의 출력을 얻을 수 있고  20W이상의 출력을 얻으려면 여러개를 병렬로 연결하면 가능하다.  이들 관을 이용한 파라 싱글 혹은 파라 PP 암프는 출력단의 내부임피던스를 줄일 수 있어 출력트랜스의 설계제작이 훨씬 용이해 진다.  필자가 제작한 13GB5 X4 파라 싱글 암프는 자로를 단축한 SK-600 R 코아를 사용하여 제작하였다.  대략 1차 권선을 1200회정도 감아서  갭을 둔 인닥탄스가 4H미만이지만 매우 좋은 저역특성을 구현하고 있다.  대략 30W정도의 출력을 내고 있는데 20W 미만의 845 싱글에 비해 음질 면에서도 우수하다.


필자는 845 싱글의 제작에 상당한 경비를 들였다.  마그네 퀘스트의 FS-100  출력트랜스의 구입에만 거의 $1000여불이 소요되었고 부픔 구입에 총 2000불 이상이 소요되었다.  반면 13GB5 X 4싱글의 제작에는 어림잡아 500불 미만이 소요되었다.  출력트랜스는 R코아로 자작한 것이니 큰 경비가 들지 않았고 전원부는 450V미만의 전압으로 평활회로에 들어가는 전해콘덴사에도 큰 경비가 나지 않았다.  그러나 845 암프 전원부에는 내압450V 전해콘덴사를 3개 직열로 연결해서 사용했으니 만큼 상당한 경비가 들었다.  두 암프를 비교하자면 저역, 고역 모두 13GB5 X4 싱글 암프가 우수하고 출력도 더 크다.  실제  동일한 스피커로 들어보면 음질을 구별하기가 매우 어렵다.  만일 불라인드  AB테스트를 한다면 구별이 불가능할 것 같다.


정류관 VS 실리콘 정류기


지금까지도 진공관 암프 제작자들 간에 논란의 대상이 되고있는 문제가 정류기 문제일 것이다.  결론부터 말하지면 현대 실리콘 정류기를 오디오 전원회로에 적용하는데에는  문제가 없다고 본다.  따라서 정류관의 필라멘트 점화를 위한 부가적인 전원을 마련해 주며 기타 부대비용을 써가며 까지 진공관 전류를 고집할 하등의 이유가 없다고 본다.  정류관을 제거한다면 샤시의 크기도 줄일 수 있고 정류관과 소켓등을 구입할 비용도 절감하게 될 것이다.  실리콘 정류기 자체는 그리 비싸지 않다.  더구나 근래에 개발된 고속 정류기나 실리콘 카바이드 정류기를 적용해도 그리 많은 비용이 들지 않는다.


더구나 내부 저항이 상당히 큰 정류관을 사용하는 경우 전원부의 레귤레이션도 그리 좋지 않게 될 것이다.  정류관을 사용했을 때 생각할 수 있는 한가지 잇점이 있다면 전압증폭관 혹은 출력관이 점화되기 전에 고압이 양극에 걸리는 일을 피할 수 있다는 점일 것이다.  그러나 이것이 큰 문제라면 간단한 지연 릴레이로 해결할 수 있다. 


한편 단간 결합을 직결로 하는 경우, 두대의 증폭단을 직결하기는 그리 어렵지 않고 큰 문제 없이 안정적인 동작이 가능하다고 본다.  그러나 3개 이상의 증폭단을 직결로 하기는 쉽지 않다.  아마도 전압 안정화 회로가 필요하게 될 것이다.  이런 경우에는 전단 직결을 피하고 매 두단 마다 카플링 캪을 사용하도록 한다.

파트카운트 최소화


암프는 간단한 회로가 일반적으로 성능도 좋다.  그리고 부품 수를 가능한 한 줄이는 것이 비용도 절감되고 동작특성도 간결하다.  그런 의미에서 가능한 대로 직결로 해서 카플링 캪 을 생략할 수 있다면 좋다.  그리고 증폭단의 수를 쓸데없이 늘리는 것은 좋지 않다.  이는 입력 감도를 허용되는 한에서 나쁘게 한다는 말이다.  입력감도를 너무 높여주면 잡음이 유입될 가능성만 키워주고 추가적인 증폭단에서 주파수 특성을 약간이라도 좁게 만들 가능성이 커진다.


필자가 제작한 대부분의 싱글 암프에서는 입력 감도가 대략 1V rms 혹은 2V peak로 잡아주었다.  이는 대부분의 음원이 그정도의 출력을 내 주기 때문이다.  많은 CD player들이 이보다 큰 출력전압이 나온다.  PP 암프에서도 마찬가지다.


이렇게 하면 암프에서 실제적인 전압 이득은 모두 첫단에서 얻을 수 있다.  출력관을 여러개 병렬연결하는 경우에는 초단 증폭관과 출력관 사이에 캐소드 훨로워 단을 삽입해 준다. 3극관으로 결합한 13GB5를 출력관으로 사용한다면 증폭율이 60 내지는 70정도되는 전압증폭관을 사용하여 암프의 전압이득을 한개의 증폭관으로 해결한다. 이런 경우 출력관에서 요구되는 전압이 대략 60V내외가 되어 이런 구성이 가능하다.  36LW6인 경우는이런 구성이 약간 힘들수도 있다.  요구 되는 구동 전압이 이보다 높기 때문이다.  입력감도를 2V 정도로 잡고 증폭율이 더 큰 초단관을 채용한다면 1단 증폭만으로 될 수도 있다.


전압증폭단에서 필자는 상당한 양극전류를 흘려주는 동작점을 택한다.  그리고 부하저항을 될 수록 크게 잡고 가능한한  공급전압을 최대로 이용한다.  SRPP형식의 토템폴 구성이나 CCS 같은 회로도 피하는 편이다.  전압 증폭단에서 사용진공관의 양극저항의 거의 10배 정도의 양극저항을 사용한다면 CCS를 채용한 것과 대차없는 효과가 있다고 한다.  CCS회로 보다는 저항 1개로 해결하면 회로가 간단해지고 파트 카운트도 줄어든다.


이득이 충분한 경우에는 캐소드 바이패스도 생략한다.  이렇게 하면 출력임피던스가 약간은 높아지지만 찌그러짐은 약간 감소하는 효과도 있고 RC시정수를 하나라도 줄여주는 효과가 있다.  그렇지만 디카풀링 회로는 철저하게 챙겨준다.


PP인가 싱글인가


진공관 암프의 발전사를 보면 진공관 암프가 개발되던 초기 수년간을 제외하면 모든 제작사들의 하이파이 제품에서 싱글 암프는 찾아보기가 극히 어려웠다.  거의 모든 제품들은 PP 암프였다.  실상 필자가 소시적에 즐겨보던 모든 오다오 제품 카다로그에서 싱글 암프 제품은 본적이 없다.  초기 제픔으로 필자가 알고 있는 싱글 암프는 웨스턴 엘렉트릭의 300B 싱글 암프가 거의 유일하다.  그 외에 싱글 암프는 저가의 보급형 5구 수퍼 AM라디오의 출력단에서나 구경할 수 있었다.  그리고 햄 라디오 수신기 등에서도 사용되었는데 여기에는 흔히 6V6이나 6AQ5 같은 진공관들이 사용되었었다.  당시의 이런 현상은 기술적인 측면에서 충분히 이해가 간다.  같은 출력을 내는 동일한 성능의 암프를 비교해 본다면 싱글 암프가 훨씬 비싸지게 될 것이기 때문일 것이다. 


이런 사정에서 싱글 암프의 붐을 일으킨 것은 진공관 시대 말기, 트렌지스터가 도입될 당시 일본사람들이었다.  트랜스 결합 300B 암프를 글래스 오디오에 발표했던 시시도 외에도 베 야마무라, 진 시라가 등등 인물들과 아직도 싱글 암프 제품을 만들어 내고 있는 일본 오디오 노트의 곤도와 같은 사람들이 싱글 암프의 신화를 만들어 낸 장본인들로 생각된다.  진공관 암프에 대해 아는척을 하는 미국인들을 만나면 베 야마무라나 진 시라가의 이름을 거론 하면 입을 다문다는 오디오 잡지 기사를 읽은 적이 있다.  또 일본 가전제품을 만드는 대기업의 회장들도 정작 자신들의 집에서는 자기 회사의 제품이 아닌 300B나 845 싱글을 듣고 있더라는 이야기를 읽은 적도 있다.


그렇다면 싱글 암프가 PP암프에 비해 더 음질이 좋은가?  나의 개인적인 견해를 밝힌다면 꼭 그런것은 아니라고 해야 겠다.  사실은 상당부분 PP암프가 성능면에서 우월하다고 본다.  특히 저역 특성은 싱글 암프로 전출력의 상태에서 상당한 고역특성을 유지하면서  20Hz 혹은 그 이하로 확장시키기는 극히 힘들다.    몇년전 오디오 잡지에서 어떤 호주 출신의 제작가가 쓴 기사를 읽은 적이 있다.  이 친구 왈 자신은 300B 싱글 암프를 30분안에 집어던져 버렸다고 너스례를 떨었었다.  이 친구가 선호하는 것은 6080 PP 암프였다.  이 친구는 6080 PP 암프를 제작 판매하여 상당한 재미를 본 모양이다.  6080은 전압 안정 회로용으로 설계된 관으로 당시에는 매우 저렴하게 구할 수 있는 관이었다.  이 진공관은 비교적 직선성도 좋고 내부저항도 200옴 정도로 매우 낮은 편이다.


그렇지만 필자의 경험에서 보면 싱글 암프는 그대로 묘한 매력이 있는 것 같다.  음질이 전반적으로 참하다고나 할까, 혹은 얌전하다고나할까. 무궤환의 싱글 암프를 여성에 비한다면 화장끼가 없는 자연미인에 비할 수 있을 것 같다.  반면 부궤환을 걸어준 PP 암프는 화장도 잘 하고 적절한 장신구 까지 갖춘 화려한 미인에 견줄 수 있을 것 같다.  힌마디로 PP냐 싱글이냐의 문제는 개인의 취향문제라고 생각한다.  잘 만든 암프는 그 방식 여하에 관계없이 음질이 좋다.  정말 문제는 같은 출력인 경우 싱글 암프의 출력트랜스가 PP암프의 경우보다 상당히 커야 된다는 점이고 바로 그런 이유로 싱글 암프는 비용이 많이 든다.  이렇게 큰 출력트랜스를 쓴다해도 저역특성은 PP암프와 경쟁하기가 힘든다.


츨력트랜스의 크기


그러면 출력트랜스의 크기는 얼마나 되어야 할까?  일반적인 이야기는 나도 정확히 모르겠다. 문헌에 보면 출력트랜스이 크기를 예측하는 공식을 본 적이 잇지만 실제 적용해 보면 잘 맞지는 않은 것 같다.  그런 면에서 몇가지 실례를 들어 보겠다.  마그네퀘스트 사의 FS-100 출력트랜스는 211/845 용으로 적합한데 30Hz 일때 30W출력이고 1차 인닥탄스는 30H쯤 된다.  EI 코아를 사용하였는데 크기는 가로 4.375인치, 세로 5.25인치이고 적층한 두께는 2.625인치다.  코아 단면적은 4.6 스퀘어인치다.  상당히 크다.  또 다른 사례는플리트론 사의 토로이달 트랜스다.  300B 싱글용인데 원통형의 트랜스 외장이 5.75인치이고 높이가 3.5인치다.  정격 출력은 8W이고 1차 인닥탄스는 40H정도라고 기억한다.  그러나 실제 인닥탄스 메터로 재 보면 이보다 적게나온다.  내가 만든 암프 중 EL34파라 PP가 있는 데 3극관 결합으로 약 30W를 뽑아낸다.  여기 사용한 출력트랜스 역시 플리트론 사의 토로이달 트랜스인데 80W정격이다.  그러나 트랜스의 크기는 부피로 300B 싱글용 8W짜리의 1/3밖에 되지 않는다.  출력트랜스가 그렇게 작지만 저역은 PP암프가 싱글에 비해 더 풍부하다.


필자가 자작하여 13GB5 X4 파라 싱글에 사용한 출력트랜스에는 SK-600 코아를 약 1인치씩 잘라낸 R코아를 사용하였다.  이 코아는 단면적이 1.8 스퀘어 인치가 채 되지 않는다.  그렇지만 출력은 거의 30W까지 나오고 저역도 20Hz까지 내려간다.  30Hz정도에서는 전출력도 가능했던 것으로 기억한다. 

값싸게 만든 30W 싱글 암프 실예


마지막으로 필자가 제일 저렴한 비용으로 만든 암프에 대해 설명하고 이 글을 마칠가 한다.


필자는 여러 암프를 만들어 보았지만 3극관 결합을 한 13GB54개를 사용한 싱글 암프가 비용대 성능면에서 가장 우수하다고 생각한다.  우선 진공관 암프에서 가장 중요한 부품이고 가장 비용이 많이드는 출력트랜스를 자작하였다.  코아는 SK-600 R코아로 한국에서 구입해 온 것인데 정확한 비용은 기억에 없지만 큰 비용이 아니었던 것으로 기억한다.  여기에 1차권선을 1200회 정도 감았던 것으로 기억한다.  2차 권선은 4옴만 감았다.  코일 까지 모두 100불 미만이 들은 것 같다.  전원트랜스는 오래전에 쟝크상에서 구입해 두었던 것인데20여불쯤 주었던 것 같다.  중국제인데 진동이 심하다.  이것을 배전압 정류하여 350V 내외를 얻었다.  구동단은 10DR7하나로 해결하였다.  이 관은 옥탈베이스의 6EM7과 비슷한 종류의 관으로 9핀 관이다.  비 대칭 쌍 3극관으로 한개는 증폭율이 68쯤 되고 다른 관은 저증폭율 관으로 양극 손실이 제법크다.  이 저증폭율 3극부는 캐소드 훨로워로 하였고 초단 증폭관과는 직결로 하였다.  전원회로에 사용한 쵸크는 원래 저 전압 할로겐 램프 전원용 갑암트랜스로 12V, 50VA 전원트랜스였다.  이 역시 중국제인데 코일을 모두 풀어버리고 쵸크로 개조한 것이다.  집에 있던 쟝크 박스에서 꺼낸 것이니 경비는 들지 않았다.


샤시는 마루 깔다가 남은 나무로 만들었고 샤시 상판은 원래 철제 책상에서 떼어낸 철판이다.  R코아 출력트랜스 2개, 전원트랜스, 쵸크등을 샤시위에 설치하고 보니 외관이 너무 지저분하게 보여 통을 만들어 덮어 씌었는데 이 통은 쓰다 남은 플렉시그라스를 잘라서 글루로 붙여서 만든 것이다.  투명한 풀라스틱이라서 속이 들여다 보인다.  표면을 샌드페이퍼로 밀어준 다음 검은색으로 도장을 하였다.  주의해서 보지 않으면 금속제 처럼 보이기도 한다.


13GB5 소켓은 역시 자작으로 해결하였다.  샤시 위에 8개의 13GB5가 꽂히게 되는데 이 모두를 한 기판 위에 만들어 넣었다.  히터 전원은 라인 전압을 그대로 사용하였다.  10DR7도 600mA관이기 때문에 모두를 직열로 연결할 수 있다.  모두를 직열로 하면 128V가 요구되는데 라인 전압을 정류하면 이보다 높게 되니까 평활회로에 적당한 저항을 삽입하여 전압을 맞추어 주었다.  한국에서라면 이 방법은 사용할 수 없을 것 같다.


얼마 전까지13 GB5는 잘 사면 개당 1불에도 살수 있었다.  개당 3불 정도라면 지금도 구할 수 있을 것 같다.  이런 식으로 암프를 만들려면 약 50개 정도를 구입하여 골라써야 한다.  회로를 간단하게 하기 위해 출력관 간의 전류 평형에 별다른 대책을 세우지 않았다.  출력관의 전류를 측정하여 비슷한 관들을 골라쓰는 지극히 원시적인 방법을 썼지만 틀림없는 방법이기도 하다.  덕분에 출력회로는 지극히 간단하다.  바이어스는 고정바이어스로 하였다.  B전압을 최대로 활용하기 위한 것도 있고 셀프바이어스로 할 경우 양극전류가 크기 때문에 캐소드 저항에서 너무 많은 전력 손실을 피하기 위해서다.  또 이렇게 하는 것이 열 발생을 줄여준다. 


이 암프는 필자가 소장하고있는 맥275에 비해 출력만 작을 뿐 음질에는 전혀 손색이 없다.  필자는 탄노이 15인치 스피커에는 오히려 이 암프를 선호한다.  주파수 특성도 20Hz-70KHz (3dB)로 필자가 만든 그 어떤 암프보다도 우수하다.  이 정도의 주파수 특성도 부궤환을 걸지 않고 달성한 것이다.  이 모든 것이 내부임피던스가 작은 출력관 덕분이다.  계산상으로 13GB5 4개를 병렬연결하면 내부임피던스는 120옴이 채 되지 않는다.    (끝)
로즈 16-06-05 03:55
 
zero님의 내공이 심오한 좋은 글 잘 읽었습니다.
감사합니다
허브 16-06-07 07:43
 
좋은 정보와 상세한 글 감사합니다.
현실적으로 어려움이 만지만 그걸 극복하는 즐거움이 더 클진데 그래도 어렵내요
j 16-06-07 16:30
 
출력트랜스도 직접 감아 쓰신다 하니 그 열정이 대단하십니다.
 
 

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