Audio/Tube SE Power AMP

[完] 6080 SE 자작

눈나리는 날 2013. 8. 1. 13:38

 

쌍3극관에 대한 매력은 큰것 같다. 예전 구철회님의 5998로 인해 쉽게 접근할수 있었는데 이젠 5998관도 구하기 힘들고 고가가 되어 버렸다. 지금도 가격이 슬금슬금 올라 가고 있지만 6080(6AS7) 관에 대한 미련이 남아 있고 여러 회로를 구하고자 해봤지만 딱히나 맘에 드는 회로가 없었다.

해서 무식한게 용감하다고 나만의 회로를 작성해서 만들어보자는... 그리고 쉽게 구할수 있고 싸게 해보자는 욕심이 생겼다. 쌍삼극관으로 초단/출력관으로 하면 진공관2개로 끝을 낼수 있으니..

 

간단히 값싸게 제작을 목표로, 그리고 세상에서 하나밖에없는 나만의 앰프 제작을 결심했다.

인터넷에서 자료를 수집하다보니 6N1P와 6080으로 누군가가 잡업을 했었고 대략적인 회로가 공개되어 있었다. 해서 이것 저것 참고를 하였고 그 기준으로 시정수를 잡기 위해서 이리 저리 고민을 하였다.

5998의경우 너무 열이 많이나서 여름에는 골치가 아프다. 6080은 더할것으로 생각되는데,. 구동을 적당?하게 하여 가정용 소출력으로 구상하고 있다.  케이스도 작게 하여 제작할것이다.

 

6080은 5998과는 다른관이다. 6080은 6AS7, 그리고 최근에 확인했지만 러시아 6N13S와 동등관이란다...

이들은 넷상에서 값싸게 구할 수 있어 가격적으로는 큰부담이 없고 뽀대도 난다. 

 

6080 = 6AS7 러시아 동등관이 6N13S 이다.

 

6AS7

Plate Voltage 250V(max)

Plate Current 125mA(max)

Plate Dissipation 13W(max)

Heater Voltage 6.3V

Heater Current 2.5A

대충 나와 있는 특성이다.

 

대략적으로 6080의 로드라인을 그려봤다.

출력트랜스 2.5K 기준으로 캐소드전압을 60V로 잡고 50mA를 흘린다고 했을때가 하기의 그래프이다. 옴의 법칙에 의해 캐소드 저항은 1.2K옴이 될것이고 소비전력은 3.0W이다. 해서 실제 저항은 1.2K/25W 짜리 이상을 사용하면 될것이다.

 

다른식에 의하면 P(W)=I(mA)*I(mA)*RL(K옴) / 2000

 

따라서 P(W) = 50*50*2.5 / 2000 = 3.125W  ==> 약 3W 출력이다.

 

이 동작점에서의 증폭률(u)은 약 1.5이다.

(그리드 전압이 40~80V 변할때 x축 플레이트 전압은 약 109V~170V 변한다.)

내부저항은 약 440옴정도...

 

대략 걸어야할전압을 계산해보면 케소드전압(그리드전압) 60V와 이때 플레이트 전압  130V 를 합하면 된다.

약 200V를 걸어줘야 한다.

 

그럼,. 전원 트랜스는 6.3V용 2.5A와 초단용으로 0.6A를 고려한 히터... B전원용 120mA용만 하면 될것같다.

 

출력트랜스는 2.5K 76core를 사용하면 될것같다. 대략 60mA까지 흘릴수 있다고 되어 있던데,. 문제가 있을라나..? 

 

 플래이트 소비전력은 약 7W이고 허용한계인 13W보다 아래에 있다.

 

 

 

 

 

6080 동작점

 

 

초단은 무엇으로 하여야 좋을까... 집에 있는 러시아제 싼걸로 고민을 했다. 6N1P... 6N2P...

예쩐에 6SL7-5998SE을 만들었을때 기억이다. 고음실종이되어 고민을 많이 했었다. 

 

5998은 내부 저항이 낮은(0.3K) 관이기 때문에 이를 제대로 신호 전달위해서는 드라이브단의 출력 임피던스가 작아야 한다...

 

이를 해결위해서는 2가지 방법이 있는데...

 

1. 초단관을 출력 임피던스가 낮은걸로 바꾸는 방법

2. 초단 1단을 2단으로 구성하는 방법.  

    : SRPP도 좋을것이다. SRPP로 하면 출력임피던스가 1/10로 감소한다고 되어 

      2단을  캐소드 팔로워 구성하면 임피던스도 줄이고 출력도 가져 갈수 있는데....

 

컨셉이 작고 쉽게 만들자여서 1번쪽으로 가기로 했다.

 

대략 보면 

 

내부저항        증폭율

12AX7         62.5K        100

12AU7          7.7K         20

12AT7           11K         60

==============================

6N1P          10K           33

6DJ8           3.3K          27

 

 

대략보면 12AT7이 적당할것 같다. 증폭율도 현 설계치인 60V와 맞고 12XX계열에서는 적당할것 같다.

하지만 요즘 소스기기들의 출력이 1V가 넘는관계로,.,  증폭율이 떨어지더라도 문제 없을것 같다.

12AU7은  내부 저항은 작으나 너무 증폭율이 낮은관계로 배제 ,. 12AX7은 너무 내부저항이 높아 배제

 

6N1P는 여분이 많은관계로  일순위로 하고 고음이 메롱하면 6DJ8로 변경하면 될것이고 만약 음색은 좋으나 출력이 좀더 필요하면 12AT7으로 변경하면 될것 같다..

 

 6N1P > 6DJ8 > 12AT7

 

 먼저 6N1P 로드라인을 작성했다.

 

 

 

16K    180V     3.0V    4.5mA    680옴  B+2 전원이 250V정도

 

u=19.5 정도이고 출력저항은 약 8.8K이다.

(출력임피던스는  5.7K정도)

 

 두번째 6DJ8 로드라인

 

22K    116.8V     3V    6.4mA    468.7옴

27K    110.8V      3V    5mA    600옴

 

u=27 정도이고 출력저항은 약 3.9K이다.

이건 27K에 맞추는게 좋을듯하다.(출력 임피던스는 3.3K정도)

 

 

 

 

 12AT7 로드라인

 

 

22K    175.6V      2V    4mA    500옴

 

u=35.95 정도이고 출력저항은 약 12K이다.(출력임피던스는7.5K정도)

 

 

의외로 계산해보니 12AT7은 별로 좋지 않을것 같다.... 6N1P로 우선작업하고 나중에 6DJ8로 해서 봐야 겠다.

 

일단 6N1P기준으로 파워부를 설계해봤다.

 전원트랜스는 2차 210V(100+10mA => 200mA), 6.3V(2.5+0.6A => 6A), 쵸크는 5H(200mA) 장착 예정

 

 

 

파워저항 250옴/25W 두개가 필요하다, 초단쪽은 쵸크 코일 뒤에서 따로 전원부를 형성하여야 함다.

 

 

해서 대략 회로를 그려보면

 

 

 

 

이다.

 

초단 캐소드 캡은 220u를 붙일거고(이때 주파수는 1.06Hz 이상 통과), 출력관 캐소드캡은 100u(이때 주파수는 1.3Hz), 커플링은 0.47u장착할것이다. 커플링을 통과하는 주파수는 3.4Hz정도이다.

입단의 100K옴은 가변 저항을 사용할려고 했으나 전체 증폭도가 적은 관계로 고정 저항을 장착할것 이다.

 

전원 트랜스는 858core로 210V(0.2A), 6.3V(6A)로 감았다.

(초기 사이즈때문에 858core로 210V(0.2A), 6.3V(5A)로 감았는데 이건 기타 앰프로 사용 예정이다)

출력트랜스는 소리전자의 76코아 2.5K를 사용하고, 쵸크코일은 예전에 사놨던 10H(150mA)를 장착 예정이다.

 

초단관의 전압은 1차 1.6K로 하고 뒷단은 좌/우 분리(디커플링)하여 3.3K씩 별도로 분리하여 장착할것이다.

 

(6DJ8로 변경하시 초단 전압부 3.3K를 12K로 좌/우 각각 변경해주면 플래이트에 약 200V걸릴거고 캐소드전압은 약 3.2V(4.6mA)정도 예상된다. ) => 이건 잘못 생각한것 같다. 초단 6N1P와 6Dj8의 정류량이 거의 비슷하기때문에 6DJ8의 플레이트 저항과 캐소드저항만 수정 하면 될것이다. 플레이트를 18K에서 27K로 수정하면 

6DJ8에 200V정도 걸릴것이다. 

 

12AU7은 현재의 6N1P에서 히터 배선만 변경하면 될것 같은데,., 캐소드전압은 약 4V정도 걸릴거다.

 

 

현재 가공된 상판위에 자리잡고 있는 부품들이다.

6080(6AS7)의 발열이 걱정스러워 50W급 저항과 나름 방열대책?으로 환기구멍을 뚫었는데

과연 효과가 얼마일지 의문이다. 방열구리스도 못찾아서 그냥 장착!!

 

예전에 5998 만들때 만들어 놓은 여유분 우드베이스를 배경으로

 

예전 5998과 유사한 배치이다.

 

이정도 상판사이즈면 76코어 출력트랜스와 858~96코어 정도의 전원 트랜스가 안정감 있게 느껴진다. 

 

살짝 진공관을 얹어본 상태

 

빨리 배선해야 불을 지필건데...

 

 

 

 

 

 

 

출력관쪽과 대체적인 배선은 완료한 상태이다. 초단관쪽과 GND배선만 일부 하면 완성이다. 꽤나 머리아프게 작업을 하였는데,. 중간 사진을 보니... 뭔지 모르게 헐렁한 느낌이다.

커플링은 러샤 오일 0.47u 장착했는데,. 크기가 너무 커서 좀 메롱한 상태이다.

 

 

 

 

전원부에는 러시아 필름 0.01u 예쩐에 사용하던게  있어서 끝단에 하나씩 달아줬다.

최근 전원부에 달면 음상이 지저분해진다는데,. 느낄수 없을것 같고,. 남는 부품 처치를 위해서 달아줬다. 

 

 완성된 내부 모습니다. 나름 최선을 다한 배선이다. ㅠㅠ

6080 캐소드 전압은 55V(L), 54.2V(R)==> 캐소드전류는 약 45mA정도 흐른다.

6N1P 캐소드전압은 2.54V(L), 2.55V(R) ==> 캐소즈 전류는 약 3.7mA정도 흐른다.

 

6080 플레이트에 걸리는 전압은 197V이고 쵸크 통과한 전압이 241V로 낮게 나왔다. 그리고 1.6K 통과한 초단관 전압은 230V이다. 출력관쪽은 거의 전압이 유사하게 나왔는데,. 초단관쪽은 계산과  틀리다...

 

 평가시 이렇게도 조용할수 가 있구나 싶었다. 현재시스템으로 노이즈 제로이다... 스피커에 귀를 갖다 대도 노이즈가 안들린다. 이거 GND접지 가 중요한것 같다. 고음도 충분히 나와주고 있다.

톤콘트롤 프리로 하니 증폭도가 낮아서 볼륨을 많이 올렸어야 했는데, 증폭도가 높은 아이키도 프리를 앞단에 붙이니 적당한 볼륨을 사용할수 있었다.

 초기 6080의 그리드저항을 100K로 했는데 고역이 살짝 아쉬웠다. 그래서 최종 100K를 떼어 내고 150K로 달아서 들어보니 고음이 조금 살아 나는듯해서 150k로 달아서 듣고 있다.

출력이 낮아서 아쉬울수 있지만 조용히 소량으로 듣기엔 이만한게 없는듯하다.


일단 강추!!! 

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2019.3월

초단관을 바꿔봐야 겠다. 아무래도 고음에 대한 손실이 있는것 같다.

회로에서 딴건 건딜지 않고 초단 18K => 27K로만 변경해서 작업할 예정이다.  전력을 0.67W 소모하니 열이 많이 날것이다. 최소 3W급을 사용해야 한다.


초단 플래이트 저항을 27K/3W로 수정하여 ECC88(6DJ8)을 달아서 들었다. 기존대비 훨 나은듯 하다.


최종적으로 6DJ8과 6080으로 구성하였다.

6DJ8의 증폭도는 27정도이고 6080은 1.5로 전체 앰프의 증폭도는 40.5배이다.

물론 NFB가 없는 상태라 40.5의 증폭도이다

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