끝없는 여정

음악을 친구삼아 앰프도 만들고, 야생화도 키우고 감사한 마음으로 살아갑니다.

12BH7 - 설계

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인티앰프/싱글 인티

2014. 3. 31.

 

 

처음 계획은 샤시의 크기가 작아 간단히 파워앰프를 제작해 보기로

하였었는데 쓸데없는 생각을 많이 하다 보니 파워앰프가 인티앰프로,

또 이왕이면 만지는 재미도 있게 톤 컨트롤도 넣어보기로 하였다.

톤 컨트롤은 NF형과 CR형이 있으며 특성은 당연히 NF형이 좋지만

NF형은 몇 번 제작을 하였기에 이번에는 CR형을 해보기로 한다.

그런데 CR형의 큰 단점으로는 평탄한 주파수특성을 얻을 수가 없어

톤 디피드가 필수적이지만 이 앰프에는 적용하지 않았다.

B전원의 필터회로는 초크트랜스를 사용하기엔 공간이 협소하고

간단히 저항으로 구성할까 하다가 리플의 제거 효과가 좋은

반도체 타입의 FET 필터회로를 사용한다.

 

 

1. 전원부. 

전원트랜스는 가지고 있던 AKAI 녹음기의 것을 사용하다보니

입력전압이 117V라 110V를 인가하면 모든 전압이 표기 전압의

94%가 되어 B전압이 AC250V이지만 실제론 235V가 나오며

정류소자는 다이오드를 사용하기에 DC출력전압은 다이오드와

B전압 권선의 직류저항에 의한 전압강하가 있지만 대략

235V☓1.4=330V 정도가 되어 필터회로의 FET 드레인에

입력되며 FET를 거쳐 약 300V의 전압이 되도록한다.

* 출력전압은 FET 입력전압☓(R2/R1+R2)-Vgs로 결정이 되므로

R1의 저항 값은 330V☓(1MΩ/R1+1MΩ)-3V=300V에서

환산하면 100KΩ일 때 출력전압이 약 300v(297V)가 된다.

 

 

2. 증폭부

  

 

2-1. 출력단(V1, V2)

12BH7 최대규격은 캐소드전류 20mA, 플레이트손실 3.5W이며

SRPP 상, 하단에 각각 걸리는 전압은 공급전압 300V의 1/2인

150V가 되고 전류는 용도가 출력관이므로 15mA를 잡았다.

따라서 동작 플레이트손실은 150V☓15mA=2.25W가 되어

허용범위 내에 있으며 아래의 특성곡선에서 바이어스전압은 약 4V,

R2 값은 4V/15mA=267Ω이 되며 이때의 267Ω의 필요한 W는

W=4.5V☓15mA=약 0.06W로 270Ω 0.5W 이상이면 충분합니다.

C2는 f=1/2πCR=159/C(uF)☓R(KΩ)에서 C=159/f☓R(KΩ)이 되며

저역차단주파수 f를 10Hz로 설정하면 C=159/10Hz☓0.27KΩ=59uF,

바이어스전압이 4.5V이므로 60uF 10V 이상의 용량을 사용한다.

* 앞으로 저역차단주파수는 전부 10Hz를 적용한다. 


 커플링 콘덴서는 보유 중인 0.033uF를 사용하며

이때의 그리드 저항은 R(KΩ)=159/10Hz☓0.03uF=481KΩ.

여기서는 0.033uF에 560KΩ을 사용한다.

* 12BH7의 그리드저항은 자기바이어스일 때 1MΩ max이다.

 

 

2-2. 증폭단(V3)

260V를 공급하며 플레이트전류는 4mA가 흐르도록 한다.

디커플링의 전압강하 40V, 전류가 초단과 합쳐 8mA가 흐르므로

R4의 저항 값은 40V/8mA=5KΩ, 40V☓8mA=0.32W

따라서 디커플링 R4의 저항은 4.7KΩ, 1W~2W를 사용한다.

플레이트 저항 R5는 A급 증폭이라 130V에 4mA가 흐르므로

130A/4mA=32.5KΩ, 130V☓4mA=0.52W가 되어

플레이트 저항은 30KΩ 2~5W를 사용한다.

캐소드 저항은 특성곡선에서 바이어스전압이 약 1.2V가 나오므로

1.2V/4mA=300Ω,  1.2V☓4mA=0.0048W.

캐소드 저항은 300Ω, 1/8W 소형을 사용한다. 

   

2-3. 톤 컨트롤

가변저항기는 A형을 사용하여야 하며

제작사마다 C, R 정수가 제멋대로이고 이를 뭐라고 할 바는 아니지만

그래도 가변저항기의 중앙 위치에서 평탄한 주파수 특성이

얻어지려면 콘덴서와 저항치가 아래 그림의 비율이 되어야하는데

정확한 수치의 부품을 구한다는 건 현실적으로 거의 불가능한 일이라

평탄한 특성을 얻기 위해선 별도 톤 디피드 회로를 사용하여야 한다.

여기에 사용 된 부품은 최대한 계산치에 근접한 수치의 것을 사용한다.

 

   

 

2-4. 증폭단(V1)

디커플링을 거쳐 240V를 공급하며 전류는 4mA를 흘리도록하여

R7의 저항은 20V/4mA=5KΩ 20V☓4mA=0.08W.

따라서 5KΩ, 1W를 사용한다.

플레이트 저항 R11은 120V/4mA=30KΩ, 120V☓4mA=0.48W,

플레이트 저항은 30KΩ 2~5W를 사용한다.

캐소드 저항은 특성곡선에서 바이어스전압이 약 1V가 나오므로

1V/4mA=250Ω,   1V☓4mA=0.004W.

캐소드 저항 R12는 270Ω, 1/8W를 사용한다.

캐소드 콘덴서 C11은 C=159/10Hz☓0.2KΩ=79.5uF

따라서 100uF, 6V 이상을 사용한다. 

 

 

* 부품 리스트 *

 

1. 전원부

 

번 호

규 격

수 량

비 고

D1, D2, D3

1N4007

3

 

FET

2나2847

1

 

C1, C2, C3

82uF, 450

3

 

R1

100K

1

 

R2

1M

1

 

R3

3.9K

1

발진방지

 

 

 

 

2. 증폭부

 

번 호

규 격

수 량

비 고

V1, V2

12BH7

2

 

V3, V4

12AT7

2

 

C1

27uF, 200V

4

무극성

C2

60uF, 10V

2

 

C3

0.033uF, RIFA

2

 

C4, C10

47uF, 450V

4

 

C5

0.0033uF

2

 

C6

0.015uF

2

 

C7

330P

2

 

C8

0.0015uF

2

 

C9

0.1uF RIFA

2

 

C11

100uF, 6V

2

 

R1, R2

270Ω, 0.5W

4

 

R3

560K

2

 

R4

4.7K, 1~2w

2

 

R5, R11

30k, 2~5W

2

 

R6

270Ω

2

 

R7

5K, 1W

2

 

R8, R9

100K

4

 

R10

22K

2

 

R12

200Ω

2

 

R13, R14

68K

4

 

VR1

50K A형 2련

1

 

VR2, VR3

500K B형 2련

2

 

SELECTOR

3단 2회로

2

 

출력트랜스

매칭트랜스

2

 

케이블 닥터

240mm☓100mm☓50mm

1

동진산업

나무

105mm☓55mm☓12mm

2

철천지

 

  * 저항의 W 표기가 없는 것은 1/8~1/4W.