LM3875TF 100W 브리지앰프 제작

이번에는 브리지 앰프제작인데 LM3886보다 특성이 우수한 LM3875로 선택했다.
일단 네셔날사에서 제공한 브리지 표준 회로도대로 만든다.  
부품은 오디오용 최고등급만 수급해서 만든 다음 커플링의 변경과 전원부의 평활용량을 가감하여 튜닝을 할 것이다.
오디오용 최고등급 부품으로 사이즈가 굉장히 커서 케이스 내부용적이 작으나 최대한 신경써서 설계하여 케이스에 넣어 보겠다.
케이스는 앞에서 만든(LM3886패러럴) 케이스다.

LM3875의 주요 특성
- 공급 전압 : 단전원인 경우 20V~ 84V, 양전원인 경우 +/-10V ~ +/-42V이내
- 출력 : 56W/8ohm 연속출력, 순간 최대출력 100W/8ohm
- S/N비 : 최저 95dB
- 소비전력 : 125W
- THD+N : 0.06% (40W출력시)
- 출력전류제한 : 6A(표준)
- 바이어스 전류 : 표준 30mA
- 기타 특징
  * 11 핀 타입
  * mute, stand-by 기능 내장되어있지 않음
  * 패키지 형태
    LM3875T  : 방열판 부착시 절연 시트를 넣지 않으면 방열판에 V-
                 전압이 걸리게 됨으로 주의해야 함
    LM3875TF : 모든 핀이 절연되어있어 방열판에 직접 부착 가능
  * 보호 회로  : 출력단락 보호, 과전압/과전류 보호, 열폭주 방지 등의
                 보호 기능이 내장되어있음

주요 부품 수급

왼쪽부터 아래로 설명...
색깔이 군방색인 것은 냉정시대 구소련의 군용 오일케페시터인데 커플링 소자이다.
70~80년대 군용 전자장비에 사용한 소자인데 금속용기에 단자부분은 유리밀봉 되어있다.(내구성이 최고다)
용량은 4.7uf/250V, 1uf/250V  아무래도 커플링케페시터는 오일이 최고로 음색이 좋은 것 같다.
아래는 증폭부 전해케페시터(검정색에 금색) 1,000uf/50V 니치콘 MUSE KZ 등급(오디오용 최고 등급),
갈색은 4.7uf/50V 니폰케미콘의 바이폴라 케페시터, 가운데 위쪽은 정류용 20A 고속다이오드와 위마의 필터케페시터,
터미널단자, 만능기판, 저항(데일, 멥코), 전원부 평활용 케페시터인 엘라의 오디오용 15,000uf/50V와 스프라그 4,700uf/50V,
니치콘 MUSE KZ 22uf/50V, 아래에 스피커 바이딩포스트, 입력의 RCA단자, RCA플러그, 파워핀이다


증폭부 만들기

만능기판에 와이어링으로 바로 만든다.
케이스 내부가 좁고 커플링케페시터가 크기 때문에 부품을 일자로 배치해야 케이스에 들어갈 것 같다.
4.7uf 커플링 오일케페시터는 크기가 어마어마해서 만능기판에 리드선을 뽑아서 필름케페시터로 일단 연결했다.
지금 오일케페시터를 연결하면 칩을 방열판이나 케이스에 고정할 수가 없다. 드라이버로 나사를 쪼여야 되는데....
위 사진은 커플링으로 4.7uf 필름케페시터를 리드선을 뽑아 임시로 연결했다.

기판 뒷면인데 전원공급 부분과 출력부분은 굻은 동선으로(1.38mm) 배선하고, 신호선들은 가는(0.5mm) 주석도금선으로 배선한다.
배선의 테크닉이다. 교차되는 부분은 절연한다. 한 채널 완성.

오일케페시터는 용량이 조금만 커져도 크기가 어마어마하다.
요즈음 오일케페시터는 생산하지 않는다. 손이 많이 가고 무게 또한 무겁다. 그리고 환경오염 물질인 오일이 사용되며,
오일은 만드는 사람에게도 해롭다고 한다.
금속 단자 및 리드선 부분은 유리로 밀봉되어 있고, 러시아산 군용이라 금속케이스에 넣어져 내구성은 끝내준다.
그래서 오일케페시터는 보통 60~80년대 제품들이 많다. 오디오 및 전기적인 특성은 우수하다고 알려져 있다.
저도 오일케페시터로는 처음 제작하는 것임.

배선의 테크닉은 전원선과 접지선, 출력선은 가능한 굻은 선(2.5mm)과 최단 거리로 짧은 배선이 요구되며,
RCA와 볼륨과 앰프의 신호선은 쉴드 처리된 오디오용 고급 배선재로 써야 음 손실과 노이즈를 최대한 줄일 수 있다.

접지는 케이스 접지포인트(전원기판 주변, 노이즈의 근원인 곳)를 잡고 전원기판의 GND와 전원소켓의 접지선과
RCA신호단자의 접지선을 접지포인트에 3개를 강하게 접지시킨다.
트로이달 트랜스는 0-24V 양파 300W를 채용했다. 전원기판 전압측정 결과 34.12V, 34.11V가 출력되어 양호하다.

입력신호선이 볼륨으로 와서 다시 증폭부 기판으로 연결되어 있다. 입력신호선은 가능한 짧게 배선한다.
입력신호선이 전원트랜스 가까이에 있으면 노이즈 유입될 가능성이 있으니 가능한 멀리 배선한다.
볼륨 배선요령은 앞 게시물 LM3886T 패러럴앰프 제작에 설명되어 있다.

DC Offset 전압 측정
볼륨을 최저로 하고 입력단자를 접지에 숏트시킴. 전압은 ±50mV까지는 양호하다. (참고 : 1V = 1,000mV)
±50mV이상이 되면 절대 스피커와 연결해서는 안된다. 앰프에 이상이 있다는 증상이다.
제가 주로 사용하는 입력단자 숏트는 RCA플러그와 악어클립을 이용하여 숏트시켜 입력단자에 꽂는다.

볼륨을 최저, 최대로 돌려봐도 그대로다. 좌 우 4.7mV 3.7mV로 측정된다.
일단 케이스 내부에서는 노이즈(강한 전기가 약한 신호단으로 쓰며 들어가는 현상, 신호단은 무조건 증폭하니까) 및 발진이 전혀 없는 상태다.
아주 우수한 측정 성능이다. LM3886 패러럴앰프보다 1/3 측정 수준이고, 더 완성도 있는 작품이다. 음질이 기대된다.
조립과 측정 완료되었다. 필름케페시터를 오일케페시터로 교체한다. 전원용량이 과해 15,000uf를 스프라그 4,700uf으로 교체했다.
전기를 넣고 재측정한다. 아무 이상없다. 스피커에 귀를 바짝 대 봐도 잡음을 들을 수 없다. 소리가 흘러나온다.
아주 깔끔한 고음과 명료한 해상도 높은 소리가 흐른다. 전기를 넣고 처음듣는 소리에 감동이 밀려온다.
일단 에이징을 해야된다. 오일케페시터는 2주정도 에이징타임이라고 한다. 물론 다른 부품들도 에이징타임이 있다.

LM3886T 패러럴앰프랑 소리가 틀리다. 오일케페시터를 사용해서 그런가? 브리지 앰프라서 그런가?
저음이 더 나오고, 고음은 쏘지 않는다. 필름케페시터보다 고음이 덜 나오는것 같다.
이 소리가 더 고급스럽고, 나의 취향에 맞는다. 1달정도 에이징할겸 2개를 번갈아 가면 들어봐야겠다.

그냥 두서없이 자작기를 기록했습니다.

사실 지금은 쿠미사 제작 및 튜닝에 흠뻑 취해있습니다.
이 앰프들은 쿠미사가 오기전에 한 2주전에 제작되었습니다. 그동안 자작 생활하면서 저만의 노하우를 적었으며, 위 내용이 100% 맞다고 말씀은 못 드립니다.
이 앰프에 물릴 스피커도 2조있으며, 6년전에 물론 자작했습니다. 틀린부분도 있으니 그냥 참고를....
오디오 자작취미를 같이 하시는 분들과 공유하고 싶을뿐입니다.

하스를 알게 되서 헤드폰에 빠진 남자가...