금성 앰프 GSA8500 (2019년 5월,국내 최초 유일 대전류 NFB 다이아몬드 전류단 모디)

얼마전 판매용으로 내놓은 앰프인데 구입하셔서 풀 작업으로 맡겨주셨습니다.

저도 오랜동안 쌓아두기만 하던 앰프인데 열어보니 상태가 이 정도면 상당히 좋은 것 같습니다.

 

 

 

 

 

8500은 파이오니아 8500ii를 카피한 앰프인데 회로도가 95%? 정도 같습니다.

다른 점은 전원 트랜스가 파이오니아는 좌우 분리형 2개에 파워 앰프 출력단이 파워 tr이 2조식입니다.

 

그러나 금성 8500은 톤 컨트롤 턴오버 주파수 3계통,라우드니스,뮤트 2계통,

하이 로우 필터 주파수 2계통,포노 앰프 게인 3단 조정 기능등이 있습니다.

 

70년대 말에 국내 판매가가 20만원 가까이 하던 고급 앰프였습니다.

단점은 입력,신호 계통 실드선이 너무 얇고 형편없습니다.

 

포노와 입력 계통,프리 접지 레벨등이 접지 레벨 설계 배려가 없어서

무신호시 지이~하는 잡음이 큰편입니다.

 

 

 

 

 

파워 앰프 케페시터를 출고시 10,000uf에서 15,000uf로 증량 교환하고

접지 계통을 1계통으로 하고 입력부터 접지 레벨 순서대로 모아서 접지했습니다.

 

이 효과+ 기타 작업으로 무신호시 잡음이 스피커에 귀를 대도 거의 안들릴만큼 작아졌습니다.

 

 

 

 

 

*릴레이 & 보호 회로 기판.

처음엔 리캡,일부 tr만 교환 했는데 추가 작업으로 릴레이 작동을

제너 다이오드식으로 변경하고 릴레이 드라이버 tr외에 모두 교환.

 

앰프 출력,스피커 배선은 굵은 선으로 교환.

마이크 믹싱 기판은 컷트했습니다.

 

 

 

 

 

 

*포노 기판 작업 내역.

출고시 회로도 초단 차동 입력,푸시풀 출력단으로

그 시절로서는 상당히 고급인데 초단에 정전류 회로,커런트 미러 회로 추가,

 

전압 증폭단은 정전류 부하에 출력단은 대전류형으로 바꾸어서

nfb 고주파 임피던스가 낮을때도 출력단이 a급 작동을 하게끔 했습니다.

 

금성 8500이 파이오니아 8500 포노와 다른 부분이 riaa 소자 값인데

보상 값은 같지만 게인 저항이 낮아져 저역 주파수 케페시터 용량 문제로

 

소자 값을 10배 높이 써서 저항 값이 높아 열잡음 특성이 떨어집니다.

특히 nfb 쪽에 저항 열잡음은 중요해서 이후 세대 기기들은 낮은 값들을 씁니다.

 

저항 값을 낮추고 케페시터 값도 정확히 riaa 보상하고  

3단 이득 조정은 카드릿지에 따라 쓰시기 좋게끔 바꾸었습니다.

 

nfb 최저 주파수 케페시터는 무극성 사용.

그외 모든 저항을 저잡음을 위해 메탈 필름 오차 1% 사용.

 

저항은 같은 값에서 크기가 큰 용량일수록 잡음 특성이 좋은데

제가 가진 1/2왓트 저항값은 모두 1/2왓트로 바꾸었습니다.

 

 

 

 

 

 

스피커 배선류 굵은 배선으로 교환.억스,튜너 입력 실드선,셀렉터 기판,프리 파워 실드선은

너무 얇아서 굵은 실드 선으로 교환 했습니다.

 

이 앰프는 나중에 출고된 기기 같은데 포노 쪽 실드선은 굵고 괜찮은 실드 선이 달려 있습니다.

제가 가진 실드 선은 일반 막선인데 실드선은 내부 심선과 외부 실드선 사이에

 

케페시터,정전 용량이 반드시 생깁니다.연결 입출력 간에 임피던스가

포노 입력처럼 높을 경우 작은 케이블 용량으로도 고역이 깍입니다. 

 

실드선 용량은 배선이 두꺼울수록,길이가 길어질수록 커지는데

저용량 고급 실드 선은 내부 심선 피복을 테프론 소재로 해서 케이블 용량을 최소화 합니다.

 

그러나 미터당 10만원대 이상에서 저용량 케이블을 살수 있는데

더 비싼 케이블도 케페시터 용량이 큰것이 많습니다.

 

포노 케이블은 반드시 저용량 케이블을 써야 합니다.

제가 가진 케이블이 심선,실드선이 굵어서 신호 손실이 작고 실드 효과는 좋지만

 

케페시터 용량이 큰 단점이 있습니다.케페시터 용량은 기존 케이블이

훨씬 작아서 그대로 썼습니다.

 

용량이 큰 케이블도 고역 컷트가 없게끔 하는 방법이 있는데

뒷면 입력 단자 가깝게 버퍼 앰프를 달면 임피던스가 낮아져 케이블 용량이 무력화 됩니다.

 

버퍼를 달면 실드 선을 쓰지 않아도 잡음 유입이 안되어서 그냥 단선을 써도 외부 잡음에 강합니다.

이후 세대 고급기들중에 입력 단자 옆에 주르륵 op amp ic 버퍼를 달아둔 것이 그런 용도 입니다.

 

이 기기는 뒷면에 프리 파워 분리 단자가 지원되는데 프리 출력-파워 앰프 입력 단자

실드 선이 길게 이어져 고역이 깍이고 잡음이 좋지 않습니다.

 

프리 출력이 임피던스가 높아서 더욱 그렇습니다.

프리 출력에 푸시풀 버퍼를 달아서 굵은 실드 선을 써도 그런 악영향이 없어졌습니다. 

 

그리고 프리-파워 분리 기능을 삭제하고 프리-파워 간을 짧게

굵은 실드 선으로 직결했습니다.

 

 

 

 

 

 

*프리,톤 앰프 작업 내역.

-초단 차동 회로,tr+led 2개 방식의 정전류 회로,커런트 미러 방식.

-전압 증폭단 정전류 부하에 출력단 푸시풀 구성.

 

푸시풀 출력단은 고성능 고주파 tr을 썼는데 포노단만큼 큰 전류는 아니지만

충분히 큰 전류가 흐릅니다.

 

-톤 앰프는 기존 싱글 1단에서 차동 입력,톤 컨트롤 방식이 bax형 반전 방식이여서

반전 앰프로,정전류 회로,출력단 푸시풀 구성입니다.

 

그밖에 저항들은 모두 메탈 필름 1/2-1/4 왓트로 교환.

커플링 용량들은 대용량을 적용하고 출력 커플링은 무극성 사용.

 

톤 컨트롤 턴 오버 주파수가 출고시 저역 200hz 표기가 164hz,

400hz 표기가 328hz,100hz 표기가 80hz 인데 각 278,338,198hz,

 

고음은 4khz가 7.8khz,2khz 표기가 3.1khz,8khz가 9.9khz인데

각 6khz,2.7khz,8.3khz로 바꾸었습니다.

 

이편이 훨씬 쓰시기 좋으실겁니다.

8500 경우 턴오버 스윗치 작동시 잡음 때문에 톤 컨트롤 가변 저항 100킬로옴에

 

1m옴 저항들이 병렬로 달려 있는데 가변 저항 병렬 저항값이 91 킬로옴 정도로 낮아져

톤 증감이 떨어집니다.병렬 저항을 기존 1m옴에서 4.7m옴으로 바꾸어 톤 증감량을 10% 가까이 올렸습니다. 

 

뮤트 스윗치는 기존에 감소가 너무 커서 그 시절에 전화 올때 쓰는등 기능였습니다만

클릭,스탭형 볼륨을 세밀하게,작은 음량으로 들을때에 유용하게끔 바꾸어서

입력 소스,음량에 따른 볼륨 조절이 쉽게 했습니다.

 

라우드니스는 스윗치 아래쪽 위치는 저음만 부스트 되는 식인데

+ 부드러운 고음 식으로 바꾸었습니다.

 

파워 앰프 쪽 작업을 남겨두고 포노,프리등 이 작업만 일주일 정도 걸렸습니다.

여러번 수정,사양 변경을 했습니다.

 

 

 

 

 

 

 

*파워 앰프 작업 내역.

-초단 차동,정전류,케스코드,커런트 미러 증폭 구성.

-2단 차동,커런트 미러 부하.

-다이아몬드 드라이버 구성의 3단 전류 증폭단.

 

여러번 시행 착오로 수정,완료하는데 일주일 가까이 걸렸습니다.

사진이 뒤죽박죽 많은데 사연은 각설하고 완료로 찍어둔 이후에 또 바꿔서

다른 사진들이 어어집니다.

 

아래 쪽 사진이 완료 사진인데 이후에 무신호시 잡음을 더 줄이려고

또 일부 변경했습니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

전류단 다이아몬드 버퍼는 기술 책자에 나온 방식을 카피했는데

초단이 2단 tr 이미터 쪽에 부트 스트랩 되는 것이 기존 버퍼와 다른데

 

전압 증폭단 tr 컬렉터 베이스의 정전 용량에 따른 비선형을 줄이고

+ - 상하 tr 교번 온오프 작동때에 반대편 tr을 빠르게 턴오프 합니다.  

 

이 사진대로 쓰면 전원 넣는 순간 싸그리 날라가오니

혹시 보시는 분들은 따라하지 마세요.

 

다이아몬드 버퍼는 79년에 내쇼날,유명한 ti에서 고속 op amp ic 버퍼용으로

출시했었는데 nfb 없이 수mhz대 작동도 가능한 광대역 버퍼입니다.

 

근래 하이엔드 시장만 살아 남으면서 일부 기기에 들어가는 것 같습니다만

양산 오디오용으로는 비용,용도등으로 오버 스펙이나 비실용적일수 있습니다..

 

일반 앰프에는 적용이 어려운 것이 종단 전류단 작동 주파수가

초단,전압 증폭단과 비슷해서 nfb를 걸면 발진하기 쉽습니다.

 

다이아몬드 전류단은 nfb를 걸지 않는 방법도 있지만 

전류단 출력 임피던스를 낮출수없는 단점이 있습니다.

 

이 작업은 다이아몬드 전류단 nfb를 걸었는데 대출력에서

발진으로 파워,드라이버 tr이 날아가서 전류단 주파수 대역 설정이

매우 힘들었습니다.

 

a급 작동을 늘리려다 보니 2단 드라이버에 발열이 커서 방열핀을 달았는데

2단 전류를 방열 한계에 맞추어 조정했습니다.여러번 수정해서 일손이 많습니다.

 

전류단 입력 임피던스가 매우 커서 고주파 nfb가 줄어들어

전압 증폭단 출력 쪽에 별도 부하 저항을 추가 했습니다.

 

정전압 단은 2단 달링턴,fet 바이어스식으로 바꾸어서

전원 리플이 0에 가깝습니다.

 

 

 

 

 

 

단자류 청소.

 

 

 

 

 

 

 

앰프 특성을 알수 있는 방형파 테스트인데 아래 쪽이 입력 파형,

윗쪽이 파워 앰프 출력 쪽의 파형입니다.

 

뒷면 입력 단자 쪽에 시그널 단자를 연결하기만 해도 내부 실드선,

기판 용량등으로 고주파에서는 방형파 파형이 무디어 집니다.

 

뒷면 단자 쪽에 연결해서 입력 파형도 좀 무딥니다. 

1khz 파형.

 

 

 

 

 

 

100hz 파형인데 경사 기울기가 큰것은 초저역이 깍인다는 것으로

회로내 커플링 케페시터가 들어가는 기기들은 거의 이렇게 나옵니다.

 

앞서 작업해드린 2100 저주파 파형은 거의 플랫였던 것 같습니다.

 

 

 

 

 

 

20khz 파형.입력 시그널도 실드선,기판 용량으로 20khz에서 무디어 집니다.

고주파에서는 배선,기판의 작은 정전 용량으로도 감소가 커서 이런 현상을 없애려면

 

태입 1,2 녹음 단자로 가는 실드선을 제거하거나 낮은 임피던스로 정전 용량을

없애는 전류 버퍼들을 달아주어야 합니다.

 

그러나 출력 파형은 그대로 나옵니다.

 

 

 

 

 

 

 

50khz.

 

 

 

 

70khz.

입력 파형이 무딥니다만 중요한 점은 출력 파형은 그대로 라는 것입니다^^

 

 

 

 

 

 

8옴 부하 1khz 약 1왓트시 왜율 0.008-0.017% 이하.

최종 버전 전의 왜율인데 밑에 우측 채널 왜율이 나중에 변경해서 개선되었습니다.

 

 

 

 

 

 

1khz 약 6왓트시 왜율 0.008-0.012%.

 

 

 

 

 

 

양채널 동시 구동 1khz 왜율 1% 이하에서 최고 실효출력 약 80왓트 정도 나옵니다.

공급 전압으로는 88왓트 정도 나오는데 전압 증폭단 부하 저항 저항을 추가해서

이 정도가 최적 트레이드 오프 같습니다.

 

 

 

 

 

 

톤 스윗치 6db 위치는 톤 기능은 디피트,음량이 커지는데 원래는 커지는게 아니라

이 위치가 프리 앰프 출력 그대로 이고 톤,디피트 위치가 정손실 저항이 달려 작은 것입니다.

 

기능상 이런데 그냥 6db로 들으시면 피아노,남자 성악등 소스에 따라 좋게 쓰실수 있습니다.

 

 

 

 

 

 

톤 컨트롤 턴 오버 주파수를 바꾸시면 상당히 유용하게 쓰실수 있으실겁니다.

 

 

 

 

 

 

볼륨,밸런스 컨트롤 가변 저항이 이 정도면 고루 잘 맞는 편인데

한두 클릭 작은 음량에서는 우측 쪽이 약간 크지만 이후엔 고루 잘 맞습니다.

 

한두 클릭 이후엔 밸런스 컨트롤 중심에서 잘 맞습니다.

 

 

 

 

 

 

 

나중 사진은 완료후 보완 작업인데 무신호시 잡음이 더 조용해졌습니다.

어제 오후부터 지금까지 틀어두고 있는데 이 정도면 조용히 잘 작동할겁니다.

 

케이스만 8500이고 내부는 수제 앰프로 볼수 있습니다.

원래 이런 커스텀 작업 공방식을 지향 했는데 일이 없고 시간이 많이 들어 문제가 있습니다.

 

이제 벼랑 끝에 몰려 달마다 돈 못막으면 큰일이여서

초조함으로 작업이 더 힘들었네요.

 

잘 사용하시고 혹 문제있으면 말씀주세요^^