2022년 11월 24일 목요일

Massively parallel op amp power amplifier

차세대 유전체 시퀀싱(Next-Generation Sequencing, NGS) 기술이라는 용어를 조금이라도 이해하는 생명과학계 종사자라면 'massively parallel'이라는 어구가 전혀 낯설지 않을 것이다. 다음은 Roche/454 pyrosequencing 기술이 발표되었던 된 직후 Rogers와 Venter가 Nature에 실은 코멘터리로서 제목에 "massively parallel"이라는 어구가 보인다.

[Nature 2005년 9월 14일] Massively parallel sequencing

같은 해 7월 Nature에 실렸던 역사적인 논문 제목은 오히려 단순하다.

[Nature 2005년 7월 31일] Genome sequencing in microfabricated high-density picotire reactors

정작 이 논문의 본문에는 massively parallel이라는 용어는 나오지 않지만, 다음의 그림은 NGS 관련 기술 자료에서 많이들 보았을 것이다. 벌써 이 논문이 나온지 18년이라는 세월이 흘렀고, 나 역시 이 그림을 교육이나 세미나 발표를 위해 수도 없이 인용하였다. 그리고 이 기술은 역사의 한 페이지를 장식한 뒤 2013년쯤 단종되었고, 기존에 팔린 장비의 지원은 2016년쯤에 끝난 것으로 알고 있다. 나는 genomics 시대를 화려하게 장식했던 신기술의 탄생과 종말을 똑똑히 목도한 사람으로, 이 장비에서 만든 유전체 해독 데이터를 꽤 많이 만졌었다. 

출처: Nature


오늘 하려는 이야기는 유전체학 기술이 아니라 취미 수준의 전자공학, 즉 오디오 앰프와 관련한 것이다. 알리익스프레스를 뒤적거리다가 NE5532 op amp가 수십 개 박혀있는 희한한 앰프를 발견하게 되었다. 품명은 12W+12W NE5532 ultra-low distortion power amplifier(초저 왜곡 전력 증폭기 보드, 12W + 12W NE5532, 8Ω 출력, 전류 증폭 출력 LG86)이다.

출처: 알리익스프레스. Roche/454의 picotitre plate가 연상되는가?

알리익스프레스의 한글 제품 설명은 나의 언어적 상상력을 매우 심각하게 자극한다. 영문 사이트에서 어떻게 쓰여 있는지 찾아볼 정성은 없어서 원문 그대로를 인용해 본다. 개미를 낚는 뼈의 방식은 도대체 무슨 방식인가? 영어에 이런 관용 표현이 있었던가? 잠시 나의 두개골 뚜껑을 열고 뇌를 긁고 싶어졌다. 

거의 미친 듯한 아이디어와 혁신이 5532 듀얼 연산 증폭기 출력, 개미를 낚는 뼈의 방식으로 작업하여 24 개의 NE5532 듀얼 op 앰프의 뛰어난 성능을 작은 신호 초저 왜곡으로 유지합니다.

op amp는 가청 주파수 대역의 신호를 충실하게 증폭하는 소자이고, 최대 +/- 15V 수준에서 출력을 만들 수 있다. 이것으로는 스피커를 드라이브하기에 전류가 부족하므로, 병렬로 여러 개를 연결하면 충분한 전력이 된다. 물론 프리앰프를 사용하여 전압 증폭을 거친 신호를 입력해야 한다. 

판매자의 설명에 의하면, 이러한 스타일의 앰프는 영국의 '더글라스'라는 설계자가 처음으로 시도한 것이라고 하였다. 넬슨 패스(Pass Labs, PassDiy)와 더불어 오디오 앰프 디자이너로서 더글러스 셀프(Douglas Self, 홈페이지)라는 이름도 기억을 해야 되겠다. 셀프는 2010년 Elektor Magazine에 이런 방식의 오디오 제작 기사를 올렸었다. 기사에는 massively parallel이라고는 하지 않았다.

Massively라는 다소 선정적인 수식어는 diyAudio 웹사이트에서 이를 응용한 앰프를 만든 사람이 올린 글의 제목에 비로소 나타난다.

[diyAudio] Builing a massively parallel op amp power amplifier

이러한 앰프가 정말 실용적일까? 일단 냉각 문제를 해결해야 한다. 커스텀 방열판을 달고 팬도 붙여야 한다. 그리고 소자 몇 개가 망가진 경우 이를 찾아내는 것일 정말 어려울 것이다. 이탈리아의 ,Gianluca라는 사람이 2021년 50회 생일을 맞아 정성스럽게 만든 parallel op amp 제작기를 아주 상세하게 올렸으니 감상해 보자. 나는 50세 생일을 맞아 나에게 뭘 선물했더라? 아, 아내에게 받은 그 무엇인가를 잠시 잊고 있었다. 

Extreme audiophile custom amplifier - Made of parallel multiband op-amps





이런 궁리는 이제 그만 하고 빨리 R 코어 출력트랜스나 감아야 하는데...

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