레이블이 43 power pentode인 게시물을 표시합니다. 모든 게시물 표시
레이블이 43 power pentode인 게시물을 표시합니다. 모든 게시물 표시

2018년 10월 4일 목요일

43번 오극관(43 power pentode) 싱글 앰프 프로젝트 - [4] 조립 및 테스트

글 제목을 결정하기에 앞서서 약간의 고민을 하였다. '완성'이라고 할까, 아니면 '가조립'이라고 할까? 매우 간단한 5극관 전력증폭회로의 이해와 실습을 겸한 이번 프로젝트는 애초에 멋진 섀시를 꾸미는 것을 목표로 하지 않았었다. 따라서 현재의 상태로도 충분히 '완성'이라고 말해도 틀린 것은 아니다.

그러나 나무판 위에 대충 올려진 부품들을 보면 - 완벽한 소리를 들려주고 있다 하여도 - 언젠가는 싫증이 날지도 모르는 일이다. 그래서 앞으로 후속 작업이 있을 수도 있다는 여운을 남기기 위해 '조립'이라고만 하였다. 먼저 회로도를 소개한다. 오른쪽 위에 보인 5극관 전력증폭회로의 기본 모양은 Harry Lythall의 웹사이트("Valve basics")에서 빌려온 것이다.


전력증폭회로 앞에는 소위 초단 혹은 드라이브단에 해당하는 회로가 있어야 한다. 이번 프로젝트에서는 이미 내가 갖고있던 프리앰프를 쓰기로 했기에 이렇게 간단하게 앰프를 꾸미는 것으로 충분했다. 실제로 이 회로에 튜너를 직접 연결했더니 스피커(89 dB SPL/W/m)에서 미약하게 소리는 남을 확인하였다.

전원부를 미리 만들어 두었었기에 개천절 휴일 오전을 투자하여 조립을 마쳤다. 너무나 간단한 회로라서 오배선을 할 여지가 없었고 소리가 나오는 것을 확인하였다. 43번 5극관 두 개의 특성이 똑같지는 않아서 같은 고전압을 걸었지만 그리드와 플레이트에 배분되는 정도가 다르다. 그리드 전압은 대충 -13 ~ -15 V 수준이 나왔다. 플레이트 전압은 105 V 정도였다. 아마 출력은 1 와트 내외가 될 것이다.

저녁때에는 튜닝(이라는 표현을 쓰기에도 부끄럽지만...)을 하여 만족할만한 소리를 내게 만들었다. 오전 작업 때에는 스크린 그리드와 접지 사이에 아무런 캐패시터를 연결하지 않았더니 '웅~'하는 소리가 매우 심하게 나는 것이었다. 험(hum)인가? 아니면 발진인가? 고전압부의 정류 및 평활회로를 다른 것으로 바꾸어도 소용이 없었다. 초크 코일을 쓰지 않아서 그렇다고 생각하기는 싫었다. 제이앨범을 비롯한 다른 웹사이트를 방문한 기억을 되살려 스크린 그리드와 접지 사이에 47 uF 캐패시터를 삽입하였더니 이 잡음은 상당한 수준으로 줄어들어서 실제 음악감상에는 별 문제가 없을 수준으로 되었다. 아주 잘 만든 진공관 앰프의 배경 잡음과는 비교할 수 없겠지만, 취미 수준으로 만드는 앰프에서는 참을 수 있는 정도라고나 할까?



차마 보이기 부끄러운 배선 모습.



광활한(?) 합판을 이렇게 비능률적으로 사용하다니, 배선 모습을 보이기에는 너무나 부끄럽다. 데스크탑 앰프로 쓰기에는 너무나 크다. 물론 처음부터 그럴 생각은 별로 갖고 있지 않았다.

앞으로 어떤 일이 남았는가? 우선 전원 계통의 배선은 아직 악어 클립으로만 연결한 상태이므로 확실하게 납땜을 해야 한다. 필요하다면 전원 스위치(스파크 킬러를 넣으면 더욱 좋을 것이다)도 설치해야 한다. 그리고 프리앰프부를 이렇게 두지 않고 다른 실험을 할 수도 있다.

라디오에 널리 쓰이던 골동품 수준의 진공관을 사용하느라 히터 전압을 만들기 위해 전원부가 예상보다 복잡해졌다. 그러나 HV 자체가 ~120 V 수준으로 별로 높지 않아서 비교적 안전하게 사용 및 개조를 할 수 있다.

매우 즐거운 경험이었다. 기획부터 실행 완료까지 걸린 시간이 생각보다 길지 않았다. 연말까지는 더 이상 일을 벌이지 말아야 되겠다.

2018년 9월 8일 토요일

좀 더 다양한 진공관을 경험하고 싶다면? (two digit types)

S.Ito라는 일본인의 웹사이트에서 가져온 그림을 하나 소개한다. 1972년부터 아마추어 무선을 시작한 사람으로서 진공관 및 전자회로 DIY에 관한 정보를 많이 수록하고 있다. 아마 인터넷에서 진공관에 관한 자료를 찾아 본 사람이라면 이 그림이나 혹은 S.Ito의 웹사이트를 방문해 본 일이 있을 것이다. 우람한 어깨를 자랑하는 ST(shouldered tube), 중간의 GT(glass tube), 그리고 가장 작은 MT(miniature tube). 물론 이와 다른 모양의 외형을 지닌 것도 많다. 이 그림이 수록된 Vacuum tubes for beginner에는 참조할만한 좋은 정보가 많다.

Types of tubes. 출처: http://www.atatan.com/~s-ito/vacuum/vacuum.html

내가 2014년부터 지금까지 경험해 본 진공관은 다음이 전부이다. 위 그림에서 보이는 MT에 해당한다.

  • PCL86 (=14WG8)
  • 12DT8
  • 6N2P
  • 12AU7
  • 6N1
  • 6P1
  • 6J6

MT는 진공관 역사에서 가장 마지막에 위치한 것이고, 가장 발전한 형태라고 보아도 무방하다. 다른 진공관에 비하여 상대적으로 제조시기가 늦은 편이라서 품질이 좋은 NOS(new old storck) 관이 많이 남아있다고 보아도 좋다. 유리와 열팽창률이 같은 핀 재료를 사용하게 됨으로써 별도의 베이스를 쓰지 않게 되었다.

진공관 오디오의 재미는 그 특유의 음색도 있지만 빨갛게 빛나는 진공관을 바라볼 때 느낄 수 있다. 33 kHz 정도의 고주파을 이용해서 필라멘트를 가열했더니 전에는 보이지 않았던 푸른 빛이 보인다. 마치 어두운 도시 거리에서 고풍스런 옛날 건물을 보는듯하다.


그래서 짧은 진공관 경험이지만 MT가 아닌 다른 유형의 관을 경험해보고 싶다는 욕심이 조금씩 들기 시작한다. 예를 들자면 이런 것이다(직열 삼극관 2A3).

2A3. Radiomuseum

이런 관을 쓴 앰프를 한번 정도는 경험해 보고 싶은 욕심이 있지만 가격이 그렇게 싸지 않다는 것이 문제다. 슈광 제품이 하나에 거의 80 달러 가까이 하니 말이다. 심심풀이로 오디오파트의 "빈티지출력관" 카테고리에서 가장 싼 진공관을 찾아보았다. MT관을 제외하니 41, 43이라는 단순한 숫자만으로 이름이 붙은 진공관이 보였다. 이것은 어떤 진공관일까? 구글을 뒤지니 다음과 같은 웹문서가 나왔다.

Two Digit Types From 1 to 100

이에 의하면 41(데이터시트, Radiomuseum)부터 43(데이터시트, Radiomuseum, The National Valve Museum)까지는 power pentode이다. Hi-Fi 기준으로 어떨지는 모르겠으나 오디오용으로 만들어진 진공관으로서 아마 라디오의 최종 출력단이나 극장용 오디오 앰프에 쓰였을 것이다. 43 pentode에 대한 설명을 살펴보자. 히터 전압이 25 V나 되는 것은 동일한 진공관 여럿을 직렬로 연결하여 트랜스포머 없이 그대로 상용 전원에 연결하기 위했던 것이다.
The Type 43, is an audio output pentode that is designed for use in receivers with a series heater chain. It is electrically identical to the IO based 25A6. The valve is rated for use in low power single ended output stages.
한때는 현재에 재생산되는 진공관만을 사용해서 앞으로의 자작에 이용하겠다고 생각한 적이 있었다. 그러나 조금만 수고를 들여서 검색을 하면 아직도 구입 가능한 NOS관이 많이 있으며, 오디오 회로가 아닌 다른 용도의 고주파 회로(예: TV)를 위해 만들어졌다가 재고가 된 진공관을 오디오용으로 사용하는 사례도 조금씩 보이고 있다.

출력 트랜스의 임피던스가 조금 높은 것을 제외하면 오디오 증폭용 회로를 만들기에 별 어려움이 없을 것으로 생각된다. 내년을 위한 프로젝트로 생각하고 조금씩 자료를 모아 보겠다.

출처: https://www.radiomuseum.org/tubes/tube_41.html

이렇게 많은 진공관을 모은 사람도 있다(링크). 도저히 흉내도 낼 수 없는 수준이 아니겠는가!