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2015.08.03 03:26

TORI의 마지막; CCS

조회 수 3582 추천 수 1 댓글 10
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자유게시판에 TORI에 관해서 적는것은 이번이 마지막일듯 합니다.

(언제가 될지 모르겠지만, 다음은 자작기에 올리겠죠. ^^)


워낙 간단한 회로라 이것저것 변경해 볼 것은 별로 없지만, 마지막으로 CCS 부분을 조금 바꿔보았습니다.

TORI 회로를 보면 아래쪽 0.2A IDC 가 들어가 있습니다.

 

Tori-amp.gif


200mA를 상시 일정하게 흘린다는 것으로 특정 회로를 구성해 놓지는 않았습니다.

이것은 저항 하나로도 가능하고, 디스크릿 회로 또는 IC등의 여러 방법으로 구현이 가능합니다.

또한 꼭 200mA가 아니어도 되기 때문에 자유롭게 변경이 가능한 부분입니다.


저는 간결하고 안정성있는 LM317 + 저항(첫번째 회로)"회로를 사용해서 150mA를 흘리는 CCS를 만들었습니다.


CCS2.gif


이렇게 듣다가 오래전부터 한번 적용해 보고 싶던 CCS 회로가 있어서 TORI에 손대는 것은 마지막이라고 생각하고 한번 해보았습니다.

조금 더 복잡해지는 만큼 성능이 훨씬 좋습니다. 

이것을 언급한 Article 에서는 안정성(발진할 가능성)의 이유로 회로 두곳에 저항과 커패시터 또는 커패시터가 추가로 들어갔지만,

'에라 모르겠다'는 귀차니즘(-___-;;)으로 그냥 위 회로만 공중부양 배선해서 넣어봤습니다.

(맞는 지는 모르겠지만, 부품값을 조금 변경해서 발진할 여지가 있어 보이는 점을 제거해 보았습니다.)


다행이 발진하지 않고 잘 동작하는것 같습니다.

TORI를 제작에 들어간다면 위 회로가 적용된 TORI로 제작할 듯 합니다.

회로도 그려놓고 파일 이름을 TORI HPA Mkii 로 해 놓았습니다. ^^


날도 더운데 선풍기 하나로 버티며 TORI로 음악을 계속 듣고 있습니다.

다분히 제 느낌이지만, 마성의 앰프 입니다. ^^;

  • ?
    정광식(ksjung88) 2015.08.03 03:57

    마성의 앰프라는 말씀에..손가락이 깔짝대기 시작합니다.  ^^

  • ?
    박경서 2015.08.03 13:15

    제가 더위 먹어서 그렇게 느껴지는 지도 모르겠습니다. ㅋ

    회로가 간단하니 만능기판에 만들어서 들어보신후 결정하셔도 좋을것 같습니다. ^^


  • ?
    김경중(holybear) 2015.09.22 22:07

    저도 조만간 tori 앰프에 도전해볼 생각입니다. 원래 다른 앰프를 만들 생각이었으나 천천히 부품을 사모으는 도중에 tori 앰프가 땡기더군요. 커플링 콘덴서가 필요 없다는 점이 마음에 듭니다. PCM5122 DAC랑 직결할 생각입니다.

  • ?
    박경서 2015.09.22 22:37

    간단하면서 출력 커플링 커패시터가 없는 (?) TORI

    IC114에서 핵심 부품(LF411, IRFP150)을 다른 곳 보다 조금 저렴하게 구입할 수 있습니다.


    완성 기대하겠습니다. ^^

  • ?
    하스팡 2015.09.22 22:37
    축하합니다. 박경서님은 하스팡 5포인트에 당첨되셨습니다.^0^
  • ?
    김경중(holybear) 2015.09.22 22:43

    응원 감사드립니다. 작성하신 글들이 많은 도움이 되었습니다. 일단은 그동안 사놓은 IRF510과 NJM5532가 있어서 써볼까 합니다. 계속 부품만 사모으고 만드는 것이 없네요.

  • ?

    NJM5532, IRF510에 대해서 시뮬레이션을 한번 돌려보았습니다.

    (실제 동작이 아니므로 참고 수준 정도로 봐주시면 좋을것 같습니다.)


    TORI HPA NJM5532.gif


    회로는 위와 같고, 게인은 4정도로 원래 회로의 보상 커패시터는 포함하지 않았습니다.


    그리고 MOSFET에 흘리는 전류는 200mA (=1.25 / 6.2) 입니다.



    tori NJM5532.gif


    이 회로에 대한 주파수 특성 그래프를 보면 조금 일찍 고역 롤 오프가 시작됩니다.


    MOSFET은 IRF510으로 그대로 두고 몇개의 다른 OPAMP에 대해서 시뮬레이션을 해보니 유독 NJM5532가 일찍 감쇄가 되네요.


    어디까지나 시뮬레이션이기 때문에 이렇게 동작한다고 장담은 할 수 없습니다.


    제가 테스트 버전으로 만들었을때 시뮬레이션 상으로는 잘 동작하는데, 실제 그 OPAMP로 바꿔끼우면 출력에 DC가 잔뜩 나오는 경우도 있었거든요. ㅠ_ㅠ



    점점 부품을 모으려고 자작을 하는것 같아 집니다. ^^;;

    만들어서 소비해야 되는데, 사는 것이 더 많으니...... ㅋ

  • ?
    김경중(holybear) 2015.09.23 21:25

    허걱...제가 갖고 있는 부품에 맞추어 시뮬레이션 까지 해주시다니...황송할 따름입니다. 그런데, 제가 구글링 해서 구한 NE5532(NJM5532랑 얼마나 다른지 모르겠지만) 데이터를 넣어서 TI TINA(이것도 처음 써봅니다)로 시뮬레이션한 결과로는 주파수 특성이 그리 나쁘지는 않았는데, 뭔가 제가 잘못 이해한 것이 있는 것 같군요. 다른 고민이 있는데, tori 회로의 보상 커패시터가 이해가 안갑니다. DAC의 출력이 2.1V rms라서 clipping을 방지하려면 gain을 많이 낮춰야 하는데, 보상 커패시터 용량 계산에서 막히는군요. 피드백 저항이 tori 처럼 나뉘어지고 중간에 capacitor 가 들어간 경우는 어떻게 해야할지를 모르겠습니다.

  • ?

    공통 관심사에 대해서 서로 이야기 나누면서 자작하는 것이 재미있죠. ^^


    동일 조건에 NE5532 OPAMP에 대해 시뮬레이션을 해보니 저도 주파수 특성이 좋게 나오네요.


    tori NE5532.gif


    두개의 OPAMP에 대한 데이터 쉬트를 확인해 봐야겠지만, 결과만 보면 다른 OPAMP 같습니다.

    데이터 쉬트를 비교해 봐야겠네요.


    PCM5122 출력에 볼륨 없이 TORI를 직결 하시려는 것인가요?

    볼륨 조절은 DAC(+DDC)가 연결된 장치에서 하시겠군요.

    안전(?)을 위해서 게인은 1 근처에서 들어보시고 서서히 증가시켜서 적당한 값을 찾는 것이 좋을것 같습니다.


    그리고 TORI처럼 삽입된 보상 커패시터의 계산은 저도 모르겠습니다.

    시뮬레이션을 통해서 적절한 값을 찾고, 들어보면서 약간씩 용량을 바꿔가면서 튜닝하는 방법이 좋을것 같다는 생각이 듭니다.


    참고로 아래는 원본 회로의 OPAMP와 MOSFET으로 보상 커패시터 없이 출력한 결과인데요.

    고역이 감쇄되기 전에 뾰족하게 올라오게 됩니다.

    TORI의 보상 커패시터의 주목적은 아마 저 뾰족한 것을 다듬는 것이 아닐까 추측해 봅니다.

    여러가지 MOSFET에 대해서 시뮬레이션을 해보니 이런 현상은 주로 특정 형번에서 나타나는 것으로 OPAMP를 잘(?) 선택 함으로써 방지 할 수도 있습니다.

    (ALEPH HPA도 이렇게 뾰죡하게 올라왔다 감쇄합니다. 시뮬레이션, 측정에서 모두 관찰된 현상이죠. IRFP 형번에서 주로 나타나는것 같습니다.)

    자작 헤드폰 앰프에서 주로 사용하는, 입력/출력 커패시턴스가 작은, IRF510, IRF610 등의 MOSFET에서는 이런 현상이 나타나지 않으며, 자연스럽게 감쇄되는 형태의 결과를 보여줍니다.


    tori ori.gif


    발진하지 않고 제대로 동작한다면 NE5532+IRF510의 조합으로 보상 커패시터 없이 들어보시다가 점차 고역을 감쇄시키면서 음색을 조정하는 방법도 해볼 수 있을것 같습니다.


  • ?
    하스팡 2015.09.23 23:04
    축하합니다. 박경서님은 하스팡 20포인트에 당첨되셨습니다.^0^

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