[제작법] 양전원 변환기 v2.0 (Virtual Ground)

[제작법] 양전원 변환기 v2.0 (Virtual Ground) - 신정섭

이것은 기존 듀얼 OP앰프를 이용한 제 양전원 변환기를 개선(?)한 것입니다.
중복 내용은 과거 제 [양전원 변환기 제작법]을 꼭 숙지하셔야 합니다.
그 글을 읽지 않으면 상당한 불상사가 발생할 수 있음을 알려드립니다.(넝담아님)

이번에서의 제 아이디어는 다음과 같습니다.

"기존 BUF634의 가상접지 회로대신 OP앰프를 Voltage Follower를 사용하는데, Dual OP앰프를 사용하여 두개의 Voltage Follower를 직렬로 연결한다."

기존의 놈은 Voltage Follower를 병렬로 연결한 것과 같은데,
이 경우 문제점이 발열(=전류소모)이 심하다는 것이었습니다.
12V 이상에선 조금 걱정이 될 정도의 열이 생기죠.
한편, OP앰프를 병렬로 달 경우는 발열이 심한 것을 양전원 장치가 아니더라도 여러번 경험했습니다. 그래서 직렬로 달아 보겠다고 생각한 것이고 확실하지는 않지만 직렬로 달아도 병렬에 비해 이 장치의 성능저하는 없을 것 같습니다.

META42의 전원부에서 힌트를 얻는 면도 있습니다. http://www.tangentsoft.net/audio/meta42/misc/schematic4.pdf
META42에서는 일단 TLE2426으로 가상접지를 잡은 후, EL2001이라는 버퍼 IC를 써서 단단하게 고정시키는 것입니다.

제 회로에서는,
먼저 입력단에서 10K 저항 2개, 전해 콘덴서 2개로 가상접지를 잡은 후, 1차로 첫번 OP앰프 회로(Votage Follower)에서 고정 시킨 후, 두번째 OP앰프 회로에서 더욱 확실하게 잡아주는 것입니다. (제 생각)

아래는 그 기본회로도와 그에 따른 실체 배선도입니다.



아래는 이 기본 구성을 바탕으로,
좀더 튼실하게 하고 출력단은 META42의 전원부와 아주 유사하게 만든 것입니다.
현재 회로도와 실제 아래의 사진상 전원부 만든 것과는 약간의 차이가 있으니 참고 바랍니다.




입력단에는 220uF/25V를 썼고 출력단에 470uF/25V를 각 2개씩 병렬(큰것 하나보다 작은 것 여러개가 더 낫다죠?)로 달았습니다.
한편 META42 원문에서는 출력단에 4.7uF(최소한 1.0uF)의 필름콘덴서를 다는 것을 상당히 권장하고 있습니다. 또한 0.1uF의 콘덴서(세라믹 가능)은 선택사항으로 앞단의 필름콘덴서를 이미 달았다면 생략해도 된다고 하고 있습니다.
사진상에는 제가 그 권장사양과는 반대로 0.1uF 세라믹은 달고, 필름 콘덴서는 생략된 것이지만,
실제로 현재는 개조하여 세라믹은 빼고 그자리에 1.0uF 필름 콘덴서(장소의 제약으로 인해...)를 달아놓았습니다.

이놈으로 테스트한 결과,
+/-6V에서 400mA(양전원 Szekeres에서)까지도 아무런 발열없이 작동시키고,
+/-12V이상의 전원에서도 기존 양전원 장치와 같은 열이 발생하지 않습니다.
즉, 이 장치로 제 자작방의 모든 앰프를 아무 문제없이 작동시킬 수 있다는 조심스런 결론을 내립니다.

간단히 해보니까 약 30mA 까지의 전류차는 충분히 버티는 것으로 보입니다.
(LED를 한쪽 전원단에만 달아서 테스트해 보았음)
단 이것은 제가 LF353을 달아서 테스트 했던 결과이고 4556과 같이 최대출력전류가 그 몇배에 달하는 OP앰프를 달면 훨씬 더 성능이 향상될 것으로 믿습니다.

그럼. 즐음, 즐자작 하시길...

ps-1)
정말로 4556을 끼우고 해보니 +/-12V에서 56mA의 전류차에서도 정확히 절반으로 나뉘어 꿈쩍 안하는군요. 이 이상은 테스트해보지 않아서 얼마나 더 큰 전류편차로도 가능할지 모르겠습니다.
4556 화이팅 !!!
한편 여기서 간과해서는 안될점은 만약 56mA의 전류차도 극복한다면 그 만큼의 전류차는 OP앰프에서 부담한다는 점입니다.(이 56mA정도에서도 뜨거움) 즉 OP앰프에서 열이 발생하지요. 그러므로 이런점을 숙지하시고 사용하시길...

ps-2)
DIP-8형의 최대출력전류는 BUF634=150mA, EL2001=100mA 입니다.
4556이 채널당 무려 70mA인데 두채널을 모두 쓰므로 제 계산이 맞다면 JRC4556=140mA 입니다.
그러므로 Buffer IC를 이용한 양전원과 비교하여 못할 이유가 없는 것 같습니다.
게다가 4556의 사용전압이 +/-2~+/-18V의 환상적인 값이지요. 값은 250원하던가?