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자작 교실

진공관 앰프 자작시 필요한 기초 지식입니다.
작성자 DHTsound
ㆍ추천: 0  ㆍ조회: 8960      
  14. 어스회로 1

 

어스 회로 - 1

 

오가는 길

회로를 설명할 때에, 곧 잘「어스에 떨어뜨린다」라고 말합니다.「지구에 떨어뜨려진」신호전류는 도대체 어디로 가는가. 떨어뜨려진 채 사라지는가. 그런 일은 결코 없지요. 어스에 떨어뜨려진 신호나 전류는, 반드시 돌아가는 길로  돌아 갑니다. 어스에 떨어뜨려져도, 자신이 돌아가는 길을 결코 잊지 않습니다. 잊기는 커녕, 자신이 돌아가는 길을 목표로  다른 것은 상관하지 않고 흐르려고 합니다. 회로도의 어스 기호 밑에 보이지 않으나, 이곳저곳으로 향해 여러가지 전류가 흐르고 있다고 해도 좋겠죠. 신호나 전류는 반드시 가는길과 오는 길이 , 돌아(가는)오는 길에 가끔 어스를 자난다는 이야기입니다.


어스는 어렵다:

잘 말해집니다. 그것은, 전류가 오가는 것을 정확히 생각하지 않고 아무렇게 어스로 떨어뜨리기 때문에, 생각하지 않는 곳에서 생각하지 않는 전류가 흘러, 이상한 신호가 얼굴을 내밀기 때문입니다. 회로도에서는, 이스 기호만 써 버리면 다른 것은 생각하지 않아도 됩니다만, 실제 배선에는 그렇지 않습니다. 착실하게 어스도 배선 하지 않으면 안 됩니다. 이 때에, 오가는 것을 생각해, 이상한 전류가 흐르지 않게 어스를 배선 해 주면 문제가 없습니다. 어스가 어렵기 때문이 아니고, 단지 우리가 신호나 전류의 오가는 원리를  착실하게 알지 못하기 때문입니다.


회로도에 쓰여지지 않은 경로:

밑그림 같은 1단증폭 회로가 있다라고 합시다. 우리는 평상시, 그리드(G)에 입력된 신호는, 진공관으로 증폭되어 플레이트(P)에 나타난다라고 생각하는 버릇이 붙어 있습니다.(그림 1)

그림 1


 

어스까지 생각하면 이것으로 전혀 충분하지 않아요. 좀 더 착실하게 그리면 아래와 같이 됩니다.(그림 2)

그림 2



입력(input)에 나타나는 신호는

(input)-(a)-(Rg)-(d)-(E1)

의 경로를 흐릅니다. 그리고 저항 Rg의 양단에 생긴 전압이, (b)-(f)간에 걸립니다만, Ck가 있기 때문에 (f)와(c)는 교류적으로 동전위가 되므로, 결국 입력 신호 전압은 (b)-(c)간 즉 진공관의 그리드 ∼캐소드간에 걸리는 것이 됩니다.

 (b)-(c)간 즉 진공관의 G-K 간에 입력 전압이 주어지면, 진공관은 입력 전압의 변화에 따라 플레이트 전류가 변화하는 것은 아시는 바 대로입니다. 플레이트를 흐르는 전류중 직류 성분은

(B+)-(h)-(Rp)-(i)-P(3극관)K-(c)-(Rk)-(e)-(BE)

로과 흐릅니다. 입력 신호가 없을 때는 이것으로 끝입니다.

그러나, 교류 신호가 G-K 간에 입력되면, 이 교류 성분도 플레이트 전류와 같이 (B+)-(h)-(Rp)-(i)-P(3극 관)K-(c)-(Rk)-(e)-(BE)로 흐르려고 합니다만, Rk는 Ck로 교류적으로 쇼트되고 있으므로 Rk가 아니고 Ck측을 흐르려고 하고, (h)-(g)간은 Cc로 쇼트되고 있으므로 전원 방면에는 흘러지 않고

(h)-(j)-(Cc)-(g)-(f)

의 지름길을 갑니다. 따라서, 교류 성분은

(i)-(Rp)-(h)-(j)-(Cc)-(g)-(f)-(Ck)-(c)

라는 루프를 형성합니다.

그런데, 증폭된 출력 전류는 Rp의 양단에 전압을 발생 시키기 때문에, 여기에 생긴 교류 전압을 꺼내는 루프는, 그림중의 3극관을 발전기, 후속하는 회로를 부하라고 생각하면 알기 쉽겠죠.

(i)-(Co)-(output)-(E2)-(g)-(f)-(Ck)-(c)

가 출력 신호의 루프가 됩니다. 그리고, 이것을 모으면,

·입력 신호의 루프 : (input)-(a)-(Rg)-(d)-(E1)
·플레이트 전류의 직류 성분의 루프 : (B+)-(h)-(Rp)-(i)-P(3극 관)K-(c)-(Rk)-(e)-(BE)
·플레이트 전류의 교류 성분의 루프 : (i)-(Rp)-(h)-(j)-(Cc)-(g)-(f)-(Ck)-(c)
·출력 신호의 루프 : (i)-(Co)-(output)-(E2)-(g)-(f)-(Ck)-(c)

이 됩니다. 문제는, 이 4개의 루프가, 가능한 한 서로 간섭하지 않게 배선 해야 하며, 어스측의 배선을 오인하면 각 루프가 간섭해 버리므로, 어스는 어렵다고 말해집니다. 이 회로도를 조금만 고쳐 써 봅니다.(그림 3)

그림 3


 

이런 회로에서는 (d)-(e)간과 (e)-(f)간에는 전류가 전혀 흐르지 않는 것입니다. 이것이 어스의 진정한 모습인 것입니다.「어스에는 전류는 흐르지 않는다」라는 것입니다.「어스에는 전류를 흘려서는 되지 않는다」라고도 할 수 있습니다. 어스의 본래 역할은「기준 전위를 만든다」에 있다라고 해도 좋습니다.


패스콘:

전원과 어스의 사이에 삽입되는 패스콘「Cc」는 도대체 무엇을 위해서 있는가. 전원에 포함되는 리풀을 잡기 위해서 . 다릅니다. 이 패스콘「Cc」는 그림 3의 플레이트 전류의 교류 성분의 루프 : (i)-(h)-(j)-(f)-(c)를 잇기 위해서  있습니다. 이 패스콘으로, 증폭 회로 루프에 흐르는 교류 신호 전류가 100%흐릅니다 .이것이 없으면, 증폭 회로는 성립되지 않습니다.

그렇게 생각하면, 패스콘이라는 것은 전원 B+로에서 어스로 떨어뜨리는 것보다는, 플레이트 부하 저항(Rp) 위단과 캐소드(K)를 잇는 것이라고 생각하는 편이 보다 정확하다는 것을 알 수 있습니다. 패스콘(Cc)의 용량이 적으면 저역 특성은 열화하고, 품질이 나쁘면 소리에 영향을 줍니다. 어쨌든 패스콘(Cc)에는 신호 전류가100%흐릅니까요.

배선하는 경우는, 플레이트 부하 저항(Rp)에 가까운 곳에서 (Ck)의 어스측(f)점을 최단으로 연결하지  않으면 의미가 있지 않습니다. 전원 회로 부근의 콘덴서까지 우회하는 건  논외입니다.

그리고, 앰프로부터 험이 나왔다라고 말하고는 패스콘의 용량을 크게 하는 사람이 있습니다만, 이것은 효과가 없는 것이 대부분입니다. 전원에 포함되는 리풀 성분은, 전원 회로의 좀 더 상류에서 충분히 제거되지 않으면 안 됩니다. 그리고, 험의 원인이 대부분, 전원의 리풀이 많아서가  아니고, 전원 리풀이 흘려서는 안 되는 곳을 흐르는 것이 원인인 것이 거의 대부분입니다.


전원에의 접속:

증폭 회로를 동작 시키기 위해서는, 전원을 공급 하지 않으면 안 됩니다. 그럼, 전원의 플러스측과 전원의 어스측 각자는, 어디에 접속하면 좋은가요. 그 대답은 그림 3에 있습니다. 전원의 플러스측은 Rb를 거쳐 플레이트 부하 저항(Rp)에 이으면 좋고. 전원의 지구측은, 캐소드 저항(Rk)에 가깝다(e)점입니다. (d)점이나 (f)점이 아닙니다.

그리고, 여기에 공급되는 전원은, 충분히 리풀이 제거되지 않으면 안 됩니다. 왜냐하면, 만약 여기에 아직 많은 리풀이 남아 있으면, 리풀분만큼은 ,(B+)-(h)-(j)-(Cc)-(f)-(e)-(BE)라는 이상한 루트를 다녀 버리기 때문입니다. 교류 신호 전류의 경로에 겹쳐 버려 상태가 좋지 않습니다.리풀 전류가 크면 (e)-(f)간에 전위 차이가 발생해 버려, 앰프의 출력에 험이 나오거나 합니다. 만약, 패스콘(Cc)이 (f)점이 아니고 (d)점부근에 접속되고 있거나 하면, 여기서 발생한 전위차가 그리드로 증폭되어, 출력측에는 성대한 험이 나는 사태가 됩니다. 이런 경우는, 아무럿케나  패스콘을 크게 하지 않고, 신호 루프를 다시 한번 차분히 검증해, 배선을 다시 보지 않으면 안 됩니다.


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