아래와 같은 회로로 Audio Research의 LS-7 프리앰프 제작에 도전했습니다.
시뮬레이션 잘 되고 회로도 그리 복잡하지 않아서 괜찮은 선택이라고 봤고 아래와 같이 납땜을 마쳤습니다. 처음에는 주문한 2N5484가 도착하지 않아서 LM317을 썼습니다.
이걸로 대강 소리를 들어보고 JFET이 도착해서 원래 회로도대로 꾸며봤습니다. 소리는 그럴 듯 했는데 전압을 찍어보니 많이 이상했습니다. U1 진공관의 플레이트 전압이 80V 이상 측정이 되고 나머지 전압도 제대로 되는 것이 없었습니다. 파형도 심각해서 아래와 같은 식이었습니다.
어제 기타 앰프 글을 올렸는데 거기에서 본 디스토션이 잔뜩 걸린 파형같은 모습이었습니다. LTspice 시뮬레이션이 잘 돌면 이렇게 차이가 나지는 않는데 이상했습니다. 이 회로가 피드백이 이리저리 돌고 있는데 그게 안정화가 안되는 것인지… LTspice에서 UIC (use initial condition) 옵션을 주어서 시뮬레이션을 돌려봤습니다.
first 파형이 60V 정도가 나와야 하는 초단의 플레이트 파형인데 측정해보면 80V 이상 나오는 상태입니다. 위의 파형을 보면 처음 몇 초 동안 80V 이상에 있다가 피드백이 돌면서(?) 어딘가로 수렴하는 모양을 볼 수 있는데 40초는 넘어야 flat한 파형이 얻어지고 있습니다. LS-7의 매뉴얼을 보니 전원을 켜면 타이머가 작동을 시작해서 출력을 mute 하고 있다가 45초 후에 켜준다고 되어 있는데 대강 맞는 것 같습니다.
하지만 제가 납땜한 회로는 계속 초기 1~3초 상태에 머물러 있는 문제가 있고 결국 해결을 못했습니다 ㅡ.ㅡ 아무리 미세 조정을 해도 THD+N이 3~5% 정도 측정이 됩니다. 프리 앰프로는 낙제점이라고 할 수 있겠죠.
칼을 뺐으면 무라도 잘라야 하는데… 결국 CCS를 이용한 고정 바이어스 초단은 포기하고 셀프 바이어스로 회로를 바꾸고 소리 들어보고 때려치우기로 합니다.
U1의 플레이트 저항과 캐소드 저항, U3의 캐소드 저항을 바꿔서 고정 바이어스 회로와 비슷하게 3mA, 1.5mA 언저리로 전류가 흐르게 하고 U2의 바이어스 저항을 6K에서 3.3K로 바꿔서 왜곡을 줄였습니다. 왜곡을 더 줄이기 위해서 NFB 저항도 22K로 줄였습니다. 산수를 해서 한 것은 아니고 LTspice의 도움으로 했습니다. 이랬더니 gain 2배, THD 0.12%의 이도저도 아닌 프리 회로가 나왔는데 이게 차라리 더 나아 보였습니다.
하지만 실제 측정을 해보니 3.6배 증폭에 THD+N 0.7%로 측정이 되었는데요, 이 프리앰프가 튜닝이 얼마나 어려운지 다시 느꼈습니다. 아무튼 칼을 빼서 무는 썰었다고 치고 접으려고 합니다.
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