📻 (6) 카페용 앰프 설계 6CX8 - 각 부분 전압, 저항 설정 , 진공관 구입

앞서 6CX8을 적용할 수 있는 유사회로를 찾았습니다.

이 회로를 그대로 적용해서 만들어 보면 일단 소리는 날 것입니다.
그리고 조금씩 튜닝해 나가면서 6CX8을 위한 고유의 회로로 완성해 나갈 수 있습니다.
여기에 진공관 데이터시트를 같이 보면  좀 더 정교한 설계를 할 수 있습니다.
데이터시트에는 TYPICAL OPERATIONG CONDITONS AND CHARACTERISTICS CLASS A1 AMPLIFIER 라고 되어 있는 부분이 있습니다.

이런 정보는 모든 진공관들의 데이터시트에 있는 것은 아닙니다. 다행히 6CX8은 이 정보가 있기 때문에 CLASS A 앰프 설계를 쉽게 할 수 있습니다.  ※ CLASS A 앰프가 싱글(Single Ended)앰프입니다.
TYPICAL OPERATIONG CONDITONS .. 에는 Pentode와 Triode 섹션이 각각 기술되어 있습니다. 여기에 기술된 것은 가장 이상적인 환경에서의 동작 조건입니다. 가급적 이 조건에 맞추어 주는 것이 좋으나 실제 진공관의 특성은 브랜드나 제조 Lot 마다 차이가 존재합니다. 스펙에 기술된 수치들이 실제 회로를 구성했을 때는 차이가 있을 수 있는데 그 오차범위가 10%정도 됩니다. 때로는 그 이상일 수도 있습니다.
데이터시트를 보면 Pentode섹션(5극 출려관부)는 Plate전압이 40V일 때와 200V일 때가 있는데 오디오 앰프에서는 주로 200V를 사용하므로 이 경우만 보면되겠습니다. Triode섹션(3극 초단부)에서는 150V인 경우만 있습니다.

Triode 섹션에서 캐소드에 연결하는 바이어스저항은 150옴입니다. 이 때 플레이트에서 캐소드를 거쳐 바이어스저항에 흐르는 전류는 9.2mA입니다. 

바이어스저항에 걸리는 전압은 옴의 법칙에 따라 150*(9.2/1000) 이므로 -1.38V정도입니다. 진공관은 오차범위가 넓어서 -1.3~1.4V 범위로 예상됩니다. 이제 Triode 섹션 조건들은 대충 결정이 되었습니다.

 
Pentode섹션의 플레이트 200V인 경우를 보면 Screen 전압은 125V로 걸어 줍니다. 캐소드의 바이어스용 저항은 68옴입니다.

 
플레이트에 연결되는 출력트랜스의 임피던스를 결정하는 것은 쉽지 않은 일입니다. 스펙에 있는 Plate Resistance로 착각할수 있는데 이 값을 출력트랜스의 임피던스로 잡지 않습니다. 가장 최적의 출력을 낼 수 있는 임피던스를 찾는 방법도 있는데 복잡하고 어렵습니다. 그래서 이 부분은 앞에서 찾은 유사회로를 참조합니다. 8K라고 되어 있는데 7~8K정도의 범위로 구하면 되겠습니다.

스펙에 플레이트에 흐르는 전류는 24mA이므로 이때 바이어스저항 68옴에 걸리는 전압은 옴의 법칙으로 68*(24/1000)= -1.63V정도입니다. 이 역시 실제는 다를 수 있는데 다른 스펙에서는 -2V로 나와 있는 것도 있어 -1.5~2V 정도 보면 되겠습니다.

 
 
완성을 하면 스피커쪽으로 출력은  1.5~2.5W 가 될 것으로 예상합니다. 설계에 따라 약간 더 높은 출력을 얻을 수도 있지만, 왜곡이 증가할 수 있습니다. 이 정도 출력으로는 고출력용으로 제작된 스피커는 충분히 구동하기 어렵지만, 소규모 공간에서 고감도 스피커와 함께 사용하면 섬세하고 아름다운 소리를 즐길 수 있습니다.
이제 3극과부와 5극관부의 개략적인 회로가 나오긴 했습니다.그러나 아직 미완성된 부분이 있고 두 Section의 연결을 어떻게 할 것인지도 설명이 필요하므로 다음에 다시 이야기를 시작하겠습니다.

중요한 것은 진공관 데이트시트의 수치들을 참조하는 것이 필요하고 진공관 특성상 넓은 오차범위를 감안해서 융통성있게 설계해야 합니다. 대신 나중에 튜닝작업은 엄격하게 합니다.

그리고 6CX8 구입을 위해 진공관 판매사이트나 ebay를 알아 보았습니다. 6CX8보다는 같은 특성을 가졌지만 히터공급전압이 다른 8CX8이 저렴하다는 것을 알았습니다. 6CX8은 히터에 6.3V가 필요하고 8CX8은 8V가 필요합니다. 자작으로 앰프를 만들기 때문에 히터전압을 맞추는 것은 어렵지 않습니다. 그래서 8CX8을 구입하는 것을 생각하고 있습니다.

 
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