인켈 프리 앰프 PD2100 (2018년 1월 폴디드 케스코드 모디)

오래 기다리시게 해드려 죄송합니다^^

이번 달에 해외 출국 하셔서 그전에 수령을 부탁주셔서 급히 해보려 했습니다만

의외로 시간이 두배이상 들어서 늦어졌네요.

 

풀 모디 작업을 의뢰주셨는데 앞서 말씀드렸습니다만 모디 작업은

시간이 많이 들고 비용 책정이 힘들어 중단하려 합니다만

개의치말고 풀 모디 작업을 의뢰주셔서 살펴드렸습니다.

 

지난 달 14일인가 부터 해서 파워 앰프 까지 거의 3주이상 작업을 한것 같습니다.

이래서 모디 작업은 가급적 지향하려 하는 것입니다^^

생업을 하는 입장으로 저나 사용자님이나 비용 문제가 큽니다.

 

프리 파워 둘다 거의 새로운 앰프를 만들다시피 해서 테스트,수정 보완등

완료후 3일 정도 테스트,여러번 수정을 했습니다.

 

프리 경우는 완전히 새로운 앰프로 만들어서 기존 출고시 남은 회로는

릴레이,볼륨 관련 회로,서브소닉 필터,해드폰 앰프 입니다.

 

사진은 입고 상태인데 그전에 모두 리캡이 되어 있습니다.

이 정도면 다른 곳에 비해 성의 있고 잘된 편으로

완전 무개념으로 개조니 하는 기기보다 훨씬 낫습니다.

 

 

 

 

 

 

전원 회로 작업들인데 작업중 계속 변경,사양이 달라졌습니다.

기존 2100 모디 작업도 출고시 전원 트렌스 용량에 턱걸이로 겨우 맞춘 것입니다만

이번에는 작업하다가 사양이 계속 올라가서 기존 트렌스 용량으로는 전압이 너무 떨어져 안됩니다.

 

그래서 2100 트렌스 한개를 더 달아서 넉넉히 확보를 했습니다.

좌우 분리형은 전원 회로도 두개가 되야 해서 기판 공간상 어렵고 

그냥 전원 용량만 늘렸습니다.

 

*전원 회로 작업 내역.

-1차 정류 케페시터 출고시 1,000uf에서 2,200uf로 증량.

고급기 경우 4,700uf 이상을 쓰기도 합니다.

더 증량하고 싶어도 기판 공간,높이 때문에 어렵습니다.

 

-레귤레이터 tr 교환.기존 1단에서 2단 달링턴 구성으로 바꾸어

리플 특성을 대폭 향상시켰습니다.

 

전원 리플은 레귤레이터 tr의 전류 증폭율만큼 줄일수 있는데

달링턴 구성으로 하면 전류 증폭율이 곱으로 되어서

기존 백배 정도에서 수만배 이상 리플을 줄일수 있습니다.

 

그에 맞게 바이어스 전류를 줄여야 하는데 

너무 작은 전류는 좋지 않아서 실제는 그보다는 떨어지게 됩니다.

 

-리플 필터 케페시터 용량도 증량 교환.

-레귤레이터 tr 바이어스 전류를 fet 정전류 방식으로 변경.

 

-dc 서보 회로용 정전압 회로 추가.

-모든 회로 디커플링용 케페시터를 대용량 적용.

 

-정류 다이오드를 대용량 & 페스트 리커버리형 고성능 다이오드로 교환.

-다이오드들에 노이즈 컷트용 케페시터 추가.

 

-모든 접지 계통,프린트 패턴을 접지 레벨을 맞추어 최적화.

 

 

 

 

 

 

*프리 앰프 작업 내역.

-기존 회로를 모두 제거하고 1단 증폭만으로 큰 증폭을 얻을수 있는

폴디드 케스코드 앰프로 변경.폴디스 케스코드 앰프는 현존하는 앰프중에

전류 궤환형 앰프와 함께 가장 진보된 증폭 방식입니다.

 

단 1단 증폭 구성이여서 다단 증폭으로 인한 이른바 밀러 케페시터 효과가 없어

광대역 저왜율 증폭이 가능합니다.

 

-출력단을 대전류 a급 푸시풀 방식으로 변경.

왜율,고주파 nfb 특성이 좋아집니다.

 

-dc 서보 회로를 추가해서 회로내 커플링 케페시터를 제거했습니다.

초단은 fet 차동 회로로 입력 커플링이 없습니다.

 

-모든 tr을 전류 증폭율 선별 tr 사용.

 

포노,프리 모두 커플링 케페시터가 1개도 없는 풀 dc,다이렉트 커플링 앰프로 만들었습니다.

 

 

 

 

 

 

 

앰프 특성을 알수있는 방형파 테스트인데 아래는 입력 기준 파형이고

위쪽이 앰프 출력 파형입니다.

 

위로 부터 10hz,100hz,200hz,1khz,

10khz,20khz,50khz,70khz,100khz,200khz,300khz,500khz,700khz,1mhz,1.2mhz 파형입니다.

 

 

고주파로 갈수록 앰프 입력 쪽 내부 용량,선재 영향으로 입력 파형도

무디어 지는걸 볼수 있습니다.

 

10hz 초저역도 파형이 사그 현상이 없이 플랫한것을 볼수 있습니다. 

보통 앰프들은 200hz 주변도 기울어집니다.

기울기가 클수록 저역이 떨어진다는 것입니다.

 

일반 앰프들은 50khz 파형이 엣지가 무디어지는 것외에

상당수 앰프가 파형이 아예 안나오거나 출력이 작아지는 경우가 많습니다.

 

20khz 부터 그런 앰프도 많습니다.

70khz 이상 출력이 되어도 상당히 고성능 앰프입니다.

 

이 앰프 경우는 아래에 무려 1mhz 이상도 파형이 무디어 지긴 하지만

경이적으로 출력되는걸 볼수 있습니다.

 

거기에 앰프 이득이 출고시에 맞춘 6.5배 이므로 게인 1배로 하면

7mhz 이상도 가능한데 nfb 회로 고역 제한을 700khz 정도로 둔것을 감안하면

수십mhz 증폭도 가능합니다.

 

요즘 판매되는 수십 mhz 고성능 opa ic들과 성능이 비슷합니다.

그보다 사양이 좋은 점은 ic 경우는 내부 tr을 고주파,고전류증폭율,

저잡음 tr을 내장하기 힘들고 편차가 큽니다.

 

무엇보다 내부 소자들 용량이 작아 고전압,고전력하기 힘들어서

대부분 허용 전압이 + - 18볼트 미만이여서 포노 앰프처럼 큰 허용 입력이

필요한 경우 한계가 있고 큰 전류를 흘릴수 없는 단점이 있습니다.

 

7080 일제 고급기 경우 포노 전압이 + - 50 볼트인 기기도 있습니다.

 

 

 

 

 

 

볼륨 문제등으로 부품용으로 구입하셔서 보내주신 기기인데

볼륨,전원 스윗치 쪽,해드폰 단자,모터 볼륨용 레귤레이터 tr,포노 셀렉터,

포노 케이블등을 부품용으로 썼습니다.

 

2100은 스파크 킬러가 없어서 전원 스윗치에 스파크 킬러용 케페시터 달아두었습니다.

작업후 전원 돌입 전류가 크게 많아져 필요합니다.

 

 

 

 

 

 

포노 앰프인데 앞서 프리 앰프와 똑같은 폴디드 케스코드 앰프에 포노 riaa 소자만 추가했습니다.

riaa 값은 2100 출고시 값이 훌륭해서 2100 값으로 적용했습니다.

 

nfb 회로에 직류 바이페스용 케페시터는 dc 서보 회로를 달면서 제거 했다가

전원 투입후 빠른 옵셋 안정을 위해 다시 달아두었습니다.

 

추가해도 예전 계산 값이 가물합니다만 거의 2hz? 전후로 초저역까지 가능합니다.

포노 1,2 셀렉터는 분해 세척을 했는데 좋지 않아서 부품용 2100 것을 세척해서

다시 교환했습니다.

 

dc 서보 회로는 옵셋 조정을 할수있는 싱글 opa ic를 사용했습니다.

안달아도 거의 맞는데 포노 경우는 파워 앰프 까지 증폭도가 매우 높아서

출력단에 작은 직류 전류도 문제가 될수 있는데 혹시나 ic 편차가 클수있어 조정식으로 달았습니다.

 

 

 

 

 

 

 

기존 mm 포노 앰프외에 별도로 mc 포노 앰프를 추가 했습니다.

해드 앰프를 기존 mm 포노 앰프 입력에서 전환하는 방식이 아니라

별도 mc 전용 포노 앰프를 추가했습니다.

 

처음에는 해드 앰프만 다단 fet 병렬식으로 만들어 기존 포노 1,2 셀렉터를

활용해서 포노 1은 mc,2는 mm 선택으로 했는데 다이렉트 커플링 식이여서

셀렉터 전환시 팝음이 너무 커서 탈거하고 새로 만들었습니다.

 

포노는 증폭도가 매우 커서 입력단에 작은 직류도 큰 팝음이 됩니다.

입력 측을 수퍼 로우 노이즈 tr로 n&p형 컴플리 페어 푸시풀 4단 페러렐로 만들어

잡음을 최소화 했습니다.

 

mc는 입력 전압이 매우 작아서 반도체 소자로는 잡음 한계에 가까운 s/n이 되는데

초단 소자를 다단으로 사용하면 tr 잡음을 1/n로 줄일수 있습니다.

 

7080 고급기 경우 컴플리 페어 fet 7-8 페러렐도 있습니다만 형편상 4페러렐로 했는데

근래 고급기도 2페러렐이 많은걸 감안하면 좋은 사양입니다.

 

fet 경우는 입력 커플링을 생략할수 있는 큰 장점이 있지만

바이폴라 tr에 비해큰 전류를 흘릴수 없어서 잡음 면에서는 조금 불리하고

근래에는 p 채널 컴플리 fet는 안나와서 일단 부품이 없습니다.

 

반면 바이폴라 저잡음 tr은 잡음면에서는 좋지만 mc 입력 임피던스가 작아

커플링을 매우 큰 용량을 적용해야 해서 케페시터 누설 전류가 문제가 됩니다.

 

이 앰프 경우도 각 푸시풀 입력단에 220uf 대용량을 커플링으로 사용했습니다.

과거 일부 고급기 경우 1,000uf를 적용한 경우도 있는데 누설 전류와

트레이드 오프 장단점이 있습니다.

 

*그외 작업 내역

-mc 입력단 tr외엔 모든 tr 전류 증폭율 선별 사용.

대부분 tr은 같은 전류 증폭율 랭크여도  p채널이 작은데

사용한 수퍼 로우 노이즈 tr은 지금은 구할수없는 그 시절 오리지널 재고품으로

n&p 채널 선별 맞춤이 어렵습니다.

 

-mc 해드 앰프 쪽 전원을 정전압 ic를 2단으로 해서 리플 전류를 최대한 줄였습니다.

mc 신호는 매우 작아서 스피커 까지 증폭도가 만배 이상 되기도 해서

작은 전원 리플도 만배이상 커집니다.

 

정류 회로쪽에서 얻을수 있는 공급 전압이 42볼트 이상이여서

전압 강하용으로 2단이 적절하기도 합니다.

 

그러나 전압 강하가 너무 크고 2100 내부 공간이 작고 기기 커버가 거의 막혀 있어

발열이 너무 심해서 전압 강하 계통을 분산,여러차례 수정을 해야 했습니다.

 

-전압 계통이 3개로 + - 36볼트,5볼트,15볼트가 들어갑니다.

접지 계통은 분리해서 2계통.

 

mc는 접지 레벨이 매우 작아서 접지 라인을 최대한 맞추어 잘 만들어야 합니다.

입력 감도가 50옴에서 0.09mv 이하로 해서 어지간한 mc 카드릿지는 잘 맞을겁니다.

 

포노는 입력 단자가 오픈된 상태에서는 잡음이 크오니 참고되시구요.

요즘 고급 기기들도 mc 쪽은 간단히 op amp 식인데 그런 간단한 이미터 접지

증폭기형과는 비할수없이 좋은 사양의 mc 앰프입니다.

 

포노 앰프는 fet 차동 입력 & 정전류,케스코드,커런트 미러,정전류 부하

프리 드라이버,차단 주파수 200mhz 고성능 프리 드라이버에 대전류형 전류 증폭단 구성입니다.

 

 

 

 

 

 

기판 모두 재납땜.프리,포노는 기존 기판 프린트를 활용을 했지만

완전히 다른 앰프로 프린트 패턴 변경,점프선등 일손이 많이 듭니다.

 

작업후 잡음 특성이 매우 좋습니다.

파워 앰프까지 스피커에 귀를 대도 무신호시 거의 잔류 잡음이 안들릴만큼 놀라울만큼 저잡음 입니다.

 

출고시 2100,2200은 잔류 잡음이 어느 정도 들립니다.

 

그외 라우드니스 소자는 인켈이 고음 상승이 작은 편이여서 고음을 조금 올렸습니다.

스티롤 케페시터 사용.

 

mc 입력 측은 태입단 모니터 스윗치를 셀렉터로 사용했는데

그에 맞게끔 임피던스 저항을 달아두었습니다.

 

 

 

 

 

 

*그외 작업.

-입력 셀렉터쪽 단자 교환.

단자들은 헐겁지 않게끔 한개한개 내부 핀을 변경해서 타이트하게 채결되게 했습니다.

 

요즘 rca 단자들이 심선 쪽이 구경이 작아져 헐겁습니다.

80년대 인터선들은 싸구려들도 단자들이 타이트하게 연결됩니다.

 

주의하실 것이 인터선 언결하실때에 반드시 무리한 힘을 주시지 마시고

살살 연결하세요.타이트해서 힘을 주기 쉽습니다.

 

-풀 dc 앰프로 제작되어서 출력단에 직류 검출이 되면 큰일이므로

기존 릴레이 회로에 직류 검출 보호 회로를 추가 했습니다.

보통 프리 앰프 릴레에 회로들은 보호 회로가 없습니다.

 

-볼륨 업다운 텍트 스윗치 교환.

-릴레이 교환.

 

-서브 소닉 필터,하이 필터,라우드니스 기능은 살려두었습니다.

톤 회로는 사용치 않았습니다.

 

사람의 청감은 매우 큰 소리가 아니면 3khz를 중심으로 소리가 작을수록

저역,고역을 잘 못들어서 매우 큰 음량이 아니면 라우드니스를 사용할때 음역이

원래 소스 음역에 가깝습니다.

 

2100 서브소닉 필터는 울트라 베이스 eq로 표기되어 있는데

다른 서브소닉 필터와는 다르게 15hz 이하는 -7db 컷,30hz 근처는 +6db 보상을 해서

소스,스피커에 따라 매우 유용하게 쓸수 있습니다.

 

 

 

 

 

 

이렇게 완성된듯 했지만 이후 테스트에서 여러번 수정 보완을 했습니다.

 

 

 

 

 

 

mc를 들으실때에는 입력은 뒷면 태입 1의 인 단자에 연결하시고  태입 모니터 1 위치를 선택하시면 됩니다.

모니터2는 태입 1의 아웃 단자가 입력으로 다른 억스,튜너 단자와 동일하게 사용하실수 있습니다.

 

 

 

 

 

 

 

테스트를 3일,밤사이 틀어두고 지금도 틀어두고 있습니다만 문제가 프리 앰프 발열 문제였습니다.

2100은 내부 공간이 작은데 출고시 사양보다 열이 매우 많이 나서 앰프 케이스가 손을 못댈 정도로 뜨겁습니다.

 

프리 앰프가 열이 더 많은데 상판 케이스를 오픈을 해도 전열기처럼 매우 과열됩니다.

발열부가 많아지고 성능을 위해 바이어스를 많이 걸어 열이 매우 많습니다.

상판 커버가 막혀 있어서 커버를 닫으면 열폭주 수준으로 뜨거워 집니다.

 

특히 어르신께 선물하실 기기여서 안전,고장을 감안해야 합니다.

며칠에 걸쳐 4차례 정도 모든 기판을 수정 작업을 해서 열을 대폭 줄이고 분산을 했습니다.

 

사진의 턴테이블은 테스트용인데 국산 롯데 파이오니아 것이지만

서스펜션 세시,카본 암,쿼츠 다이렉트등 쓸만합니다.

 

이제 형편이 안되어 이사갈때 버리고 가야 하는데 버릴 것이 매우 많습니다.

이제 갈날도 얼마 안남은듯 해서 다 버려야 합니다.

 

 

 

 

 

 

열을 분산하려고 별 꽁수를 고민했는데 발열 저항이 1.3왓트인것을 8왓트 용량으로 해서

커버 환풍구에 가깝게 달았습니다.

 

만들면서 제가 봐도 뭔가 이상합니다.안해본걸 하다보니 그런것 같습니다.

 

 

 

 

 

 

최종 완료 버젼인데 별 차이없어 보여도 부분부분 많이 변경했습니다.

볼륨 경우 교환을 했습니다만 교환한 볼륨도 볼륨 최저 근처에서

밸런스가 좌측으로 몰립니다.

 

이것은 어쩔수 없사오니 밸런스 컨트롤로 보정하셔서 사용하세요.

그외 울트라 베이스 이큐 사용시 처음 버튼을 눌렀을때

작은 팝음이 있는데 이것은 필터 회로 커플링 케페시터 충전 때문에 그런 것으로

고장이 아니오니 편히 사용하세요.

 

울트라 베이스 이큐 사용시에는 유일하게 커플링이 연결되는데

이것이 또 파워 앰프 입력의 대용량 커플링과 충방전 팝음이 있게 됩니다.

 

그외 전원 접지선은 파워 앰프 전원을 프리 앰프 전원 단자에

연결하면 접지 루프로 험이 나게 되므로 삭제 했습니다.

 

이 기기는 2200 파워와 함께 입력부터 출력까지 접지 레벨을 배려했기 때문에

2200 연결을 감안해 최적화 했습니다.

 

파워 앰프는 곧 보고를 올려드리겠습니다^^