인켈 파워 앰프 md2200 mos fet-＞bjt 변경 (2017년 2월)

앞서 작업해드린 2200과 같이 가져오신 이른바 개조기 2200인데

초단 fet만 떼고 폐기하려다가 아까워 3일 작업 끝에 완성한 기기입니다.

 

한쪽 채널 불량은 간단히 휴즈가 나가서 그럽니다.

그러나 기존 작업이 너무 엉망이여서 어차피 이 앰프는 못씁니다.

완전 무개념 작업으로 소리는 난다 수준입니다.

 

기존에 전류 증폭단 대형 케페시터는 저가형 오디오용 전해로 교환되어 있습니다.

삼영 dl은 이 규격으로는 10,000uf 밖에 나오질 않는데 용량이 작아서

이보다는 일반품이여도 15,000uf를 쓰는 것이 좋습니다.

 

그외 다른 전해 케페시터들도 교환되어 있는데 케페시터들은 그대로 두고

기존 출력소자인 mos fet는 구할수 없으므로 일반 바이폴라 tr로 바꾸었습니다.

 

시중에 이른바 2200 개조품은 이 mos fet 출력단을 바이폴라로 바꾸는 것인데

개조라기는 그렇고,그나마 기존 mos fet에 맞게 설계된 부분들을

문외한인 분들이 잘 몰라서 엉망으로 작업한 기기들이 대부분입니다.

 

 

2200은 3가지 버젼이 있는데 초단 소자를 신형 듀얼 fet를 쓰는 가장 나중 버젼 기기입니다.

 

 

아...충격적인 것이 바이어스 온도 보상 소자로 다이오드 1개만 사용되어 있습니다.

이 기기는 다른 개조품과 달리 기존 2페러렐 출력단을 그냥 1셋트만 사용하는 식으로 되어 있습니다.

 

저 다이오드는 고성능 페스트 리커버리 다이오드인데 그것과는 상관없이

1개만 사용되었다는 것이 문제입니다.바이어스 회로의 온도 보상은 드라이버+파워 tr

숫자 만큼의 온도 보상을 해야 하는데 2200 경우는 총 6개의 온도 보상 다이오드가 필요한 셈이지요.

 

출력 소자가 6개 이므로 열이 올라가면 6개 만큼의 다이오드를 써서 6개 만큼의

반대 작동하는 온도 보상 전류를 얻어야 하는 것입니다.

1개만 쓰면 온도 보상이 부족해서 대출력시 열폭주를 반복하다가 출력단이 나갈수 있습니다.

 

그러나 2페러렐,트리플,쿼드러플,헥사,옥타...등 페러렐 출력단 방식에서

그많은 출력 소자만큼의 다이오드를 쓸수는 없어서 페러렐 방식 앰프들은

다이오드+tr식 바이어스+써미스터등을 함께 씁니다.

 

 

 

앞서 작업한 2200과 뒷 패널을 바꾸어서 다시 전원,입력단,스피커 단자 쪽을 배선했습니다.

220 쪽은 수축 튜브를 2겹으로 써서 절연을 배려 했습니다.

 

 

 

 

스피커 단자 쪽은 매우 두꺼운 배선으로 단자를 줄로 연마후에 감아서 납땜 했습니다.

배선 심선 구리선 가닥 1개가 얇은 단선 굵기 정도 됩니다.

 

 

 

 

아...이 기기는 다른것을 떠나 사진처럼 납땜이 엉망입니다.

특히 전원 쪽은 자칫 화재나 사고로 이어질수 있습니다!

 

 

 

전해 케페시터가 제가 사용하는 삼영 nxb로 교환되어 있습니다.

그리고 노란 케페시터는 nxb 단종후 최근에 나온 nxh여서 최근에 작업된듯 합니다.

 

 

 

작업한 김에 전압 증폭단 정전압 회로를 조정식으로 바꾸어서

+ - 전압을 정확히 맞추었습니다.기존에 전압은 제너 다이오드등 오차로 2볼트 오차가 있었습니다.

 

출고시 전압 증폭단 전압이 파워 fet보다 높은 61볼트인데

전압 증폭단이 능동 부하 방식이여서 그에 따른 전압 손실 분을 보상해서 전압이 높습니다.

​

트렌스 용량에 따라서 최고 출력시 전류 증폭단 전압은 떨어지는데

트렌스 오차에 따라서 조금 편차가 있게 됩니다.

 

전압 증폭단 마진내에서 전압 증폭단 전압을 넉넉히 올려두면 혹시라도

트렌스 뽑기 운에 따라 최고 출력에서 파워 TR 쪽 전압 강하가 달라서

출력을 조금 더 얻을수 있으므로 넉넉히 63볼트로 올렸습니다.

 

2200 전압 증폭단 출력쪽의 능동 부하 전압 손실은 구형은 7볼트,신형은 5-6.5볼트 정도 되었던 것 같습니다.

63볼트를 넣어도 실제 풀 스윙 전압은 56-57볼트 정도로 떨어진다는 것이지요.

 

 

 

 

파워 tr 케페시터의 고주파 임피던스 보상용으로 필름 케페시터를 달아 두었는데

mkp급 이지만 0.47uf로 용량이 작아서 1uf로 교환했습니다.

필름은 용량에 따라 주파수 임피던스가 협소하고 급격합니다.

​

럭스맨 앰프 경우는 마일러,스티롤,마이카 세종류를 병렬로 사용하기도 합니다.

예전에는 대용량 4.7uf를 사용했는데 이젠 돈이 읍어서 1uf로...

 

 

 

전원 기판 기판 밑쪽 작업후 사진입니다.

2200은 초기형은 좌우 채널 접지가 분리되었다가 신형은 통합되었고,

신구형 모두 세시 접지 족은 대출력시 세시 전류를 줄이려고 저저항을 통해 접지되어서

거의 세시 접지 분리에 가깝습니다.

 

그러나 프리 앰프,소스에 따라서 잡음,주변 전자 제품 잡음 유입 악영향이 커서

그냥 세시 접지로 바꾸었습니다.

접지 쪽 배선은 굵은 배선으로 보강했습니다.

 

 

 

사진의 가운데 작은 연두색 저항은 드라이버 이미터 저항인데,

mos fet용 적용 값이 그대로 있습니다.안바꾸어도 소리는 나지만

​

출력단을 bjt로 바꾸면 전류를 늘려 주어야 하고

이른바 스텐딩 전류가 작아져 파워 tr이 선형성이 나쁜 상태로 구동됩니다.

 

드라이버 이미터 저항이 출력단과 분리되는 대부분의 앰프들은

+ - 파워 tr 오프시에 역바이어스 전류에 의한 컷오프 효과가 떨어지게 됩니다.

 

 

 

 

사진의 케페시터는 이 저항과 병렬로 연결되는 이른바 스피드업 케페시터로

파워 tr 역바이어스때에 충전된 전류가 방전되면서 파워 tr을 빠르게 컷오프 하는 기능을 합니다.

b급 앰프들은 + - 신호가 분리 증폭되어 접합되는 방식이여서 신호 접합부 인근 작동이

빠를수록 원래 신호에 가까운 파형을 얻을수 있습니다.

 

이 저항을 일반 바이폴라 tr에 맞게 변경해주었습니다.

 

 

 

파워 tr을 오리지널 도시바 c5200 & a1943을 썼습니다.

이제 오디오용 파워 bjt는 부품 메이커들이 더이상 제조치 않는데

bjt중에 거의 최후의 파워 bjt로 볼수있는 tr입니다.

90년대 출고품입니다만 아직 재고는 있습니다.

 

기존에 교환된 것도 같은 tr입니다.

절연지를 구입시에 같이 들어있는 제조사 것으로 교환했습니다.

방열 그리스를 절연지 양면에 발라서 교환했습니다.

 

 

 

무신호시 드라이버 tr 전류도 늘어나고 전류 증폭단은 방열이 클수록 좋아서

드라이버 tr들을 방열판에 고정했습니다.

드라이버 tr이 100mhz 고성능인데 플라스틱 펙키지여서 사용하기도 좋습니다.

 

또 알려지면 시중 부품가게에서 싹슬이 당할까봐 가리려다가,

사진처럼 그냥 알려지게 됐습니다.

시중에서 구할수 있는 것중에서 고성능 tr들을 찾는 것도 일 입니다.

 

있는 이들은 몰라서도 안사고,사고 싶은 이들는 돈이 없고,그렇습니다.

 

 

 

파워 fet 스토퍼 저항이 기존에 47옴인데,bjt로 바꾸면 다른 값을 적용해야 합니다.

이 저항은 파워 tr이 역바이어스 될때에 용량성 임피던스가 -로 떨어지는 것을 보상,

tr 내부의 케페시터 용량에 따른 발진 q 값을 떨어트리는 기능을 합니다.

 

80년대쯤 부터 신기술로 적용되던 저항입니다.

너무 높이 쓰면 파워 tr 이미터 저항이 상승하는 것과 같아서

bjt는 2.2옴 이상은 악영향이 커집니다.

 

2200은 페러렐 출력단이여서 각 tr간 간섭을 고려해 조금 높이 써야 합니다.

10배 작은 4.7옴을 적용했습니다.

이런것만 봐도 시중 개조기들이 얼마나 엉망인지 알수 있습니다.

​

 

 

 

바이어스 회로를 tr식으로 바꾸었습니다.

tr의 전류 증폭율로 온도 보상율을 조절할수 있어서

페러렐 출력단에 적합한 방식인데 형편상 다이오드를 추가하거나

써미스터를 쓸수없어서 전류 증폭율을 높은 것을 썼습니다.

 

사진은 간단해보여도 컷트&트라이에 일손이 많이 듭니다.

바이어스 어저스터를 풀로 돌려도 안전한 영역에 들게끔 해주어야 합니다.

바이어스는 음질을 고려해 좀 많이 주어서 열이 날것입니다만 괜찮습니다.

 

 

 

초단 케스코드용 tr 8개인데 전류 증폭율을 측정해보면 사진처럼 오차가 큽니다.

특히 같은 페어 & 랭크여도 대부분 pnp형이 증폭율이 떨어집니다.

이것을 모두 선별한 것으로 맞추어 교환했습니다.

 

2200은 입력단부터 풀 푸시풀 방식이여서 tr들의 전류 증폭율 선별은

매우 중요하고 좋은 사양이 됩니다.

이 tr들은 온도 변화에 상보하게끔 수축 튜브로 열결합 해두었습니다.

 

 

 

 

프리 드라이버 tr 4개도 증폭율 오차가 큽니다.

역시 선별한 tr들로 교환했습니다.

 

 

 

입고시에 입력 커플링 케페시터가 점프되어서 커플링이 없는 방식으로 되어 있는데

이른바 dc 앰프들은(다이렉트 커플링) 입력 커플링,nfb 케피시터가 없는데

입력단에 작은 직류라도 들어오면 출력단,스피커 손상이 될수 있어서

80년대 이후 대부분의 dc 앰프들은 다시 입력 커플링을 사용합니다.

 

비마 필름 4.7uf를 2개씩 병렬로 사용했습니다.

개당 4천원 정도 합니다

 

 

 

그외 앰프 이득을 조금 올렸습니다.

앰프 이득을 올리면 입력 감도가 올라가지만 좋은 효과로는

nfb량이 줄어서 자연스러운 음질 쪽으로 가게 됩니다.

 

nfb는 마법과도 같은 아주 재미나는 것인데,

많이 주면 왜율이 줄어들고(너무 많으면 발진함) 부드러운 성향이 됩니다.

정적감도 좋아지구요.반면 다이내믹 레인지가 큰 음악,소스에서는

다이내믹감이 조금 떨어지게 됩니다.

 

nfb를 줄이면 tr 앰프 경우는 작은 왜율 증가로도 못들어줄 음질이 될수있는데,

tr 앰프 경우는 진공관과 달라서 너무 줄이면 안됩니다.

nfb는 적절히 쓰면 정말 마법과도 같은 효과를 낼수 있습니다.

각설드리고.

 

인켈 280 앰프가 힘이 좋다고 한때 호평이였는데

280 경우 이득이 큰편이여서 입력 감도가 높아서 작은 입력으로도

빠르게 반응하는듯한 느낌이 주된 원인이라고 봅니다.

최고 출력은 같지만 앰프 볼륨이 a & b 커브 상승 특성과 비슷한 효과입니다.

 

반면 nfb가 줄어서 자연스럽고 시원한 성향이 되고

이른바 앰프 내부의 케페시터 효과인 밀러 효과에서

내부 총 케페시터 양이 작아지게 되어서 고역 상승 효과도 있습니다.

각설드리고,

그외 프리드라이버의 케스코드용 tr 바이어스를 기존 제너 다이오드식에서

led+다이오드식으로 바꾸고 그에 맞게 주변 값을 변경해주었습니다.

이쪽은 잡음 특성이 매우 중요한데 led는 모든 다이오드 중에서

잡음,정전압 특성이 가장 좋습니다.반면 제너 다이오드는 잡음 특성이 가장 나쁩니다.

 

그외 신형 2200은 초단 전류용 저항이 옵셋 조정용 반고정 저항으로

추가되어서 옵셋 조정 어저스터가 2개가 되는데,

이 초단 전류용 저항은 매우 중요해서 이것을 옵셋에 맞추면

좌우 앰프 특성이 달라지게 됩니다.

 

fet 외에 tr들을 선별 소자로 바꾸어서 반고정 저항을 초기 2220 고정 저항값으로

바꾸어도 어저스터 1개로 옵셋이 잘 조정됩니다.

초단 정전류 저항을 초기 고정 저항 값으로 바꾸었습니다.

 

 

 

 

 

기판 모두 재납땜 & 세척.

 

 

 

8옴 부하,1khz 왜율 0.7% 이하에서

최고 실효 출력 약 140왓트 정도 나옵니다.

 

 

 

저왜율 시그널 가변 출력이 고장나서 파워 앰프는 저왜율 시그널을 쓸수 없는데

어렵사리 저왜율 시그널로 왜율을 측정했습니다.

 

1khz 약 2.5왓트시 왜율 0.008% 이하.

 

 

 

레벨 미터가 삭제되어 있는데 다시 복구해두었습니다.

앰프 작업은 엉망으로 하고 이런건 음질에 안좋다고 떼고,

레벨 미터는 음질에 아무 상관이 없습니다.

오디오는 공감각적인 장치로 보는 재미도 중요합니다.

 

기존에 레벨 미터를 심하게 삭제해놓아서 복구하는데 짜증이 났는데

하이&로우 레벨 표기 전환은 스윗치를 아예 없애놓아서 안됩니다.

하이 레벨 고정으로 해두었습니다.

 

반고정 저항을 다시 달아서 표기는 8옴 부하,1왓트로 맞추었습니다.

그외 전해 케페시터 모두 교환했습니다.

 

 

 

미터 기판 모두 재납땜 & 세척.

 

 

 

미터,스피커 스윗치가 탈거되어 있습니다.

 

 

 

장시간 테스트 완료.

아마 국내 최초 제대로 bjt 버젼일겁니다.