.
[DIY] 간단한 Headphone Amp. - 신정섭

이것을 만들게 된 결정적인 동기는 저 조그마한 사탕통 때문입니다.
A47을 넣기엔 케이스가 상대적으로 좀 커서 싱겁고,
다이아몬드 버퍼를 장착한 앰프나 기타 다른 Discrete 앰프를 넣기엔 좀 버겁고 하여, 적당한 앰프를 물색했습니다.
뭔가 만들어 넣어야 하는 중증이었으니까요. ㅋㅋ

결과적으로 가장 교과서적이고, 가장 흔해빠진 앰프를 선택했습니다.
회로를 좀 찾아보신 분들은 누구나 눈에 익은 회로입니다.

너무나 뻔한 회로라서 이 회로에 별도의 이름을 붙이기 어렵군요.
제 Discrete Rail Splitter에서도 이 회로의 버퍼단을 쓰지요.
가장 기본적이고 전형적인 버퍼단일 것입니다.
Eaton 앰프와 대동소이하다고 해서 Eaton의 변형이라고 하기도 뭐하고...
Hybrid 앰프라고 하기도 너무 거창하고...

어쨌든,
아무리 흔한 회로에 기본으로 했지만,
본 앰프의 구성에는 다음의 첫번 링크에서 가장 크게 영향을 받았습니다.

http://www.mhennessy.f9.co.uk/preamp/analogue.htm
http://www.dself.dsl.pipex.com/ampins/webbop/opamp.htm#hybrid
http://www.redcircuits.com/Page30.htm
한편, 단전원 용으로의 회로는: http://www.circuitsonline.net/circuits/view/7

여기서 눈여겨 볼 것은, OP앰프 출력과 최종 출력단 사이에 있는 220옴 저항입니다. 이 앰프가 B급 동작이라서 만약 아주 낮은 전압의 출력에서는 트랜지스터가 작동하지 않을 수 있는데 이러한 경우엔 OP앰프가 직접 출력을 담당함으로써 문제를 해결한 것입니다.

한편, 보시다시피 저항들을 모두 세우니까,
보기는 별로 예쁘지 않지만 엄청나게 작아졌습니다. (10x8 Holes)
양전원은 역시, Discrete Rail Splitter를 썼고, Dual OP-Amp로는 제가 애용하는 NJM4580을 썼습니다.

결과적으로 크게 만족합니다.
제가 누구에게 앰프 선물을 한다면 이 앰프를 최우선 순위로 하고 싶군요.
A47과 같이 OP앰프만으로 만들어진 앰프는 보기에 좀 단순하고 성의 없어 보이는 면이 있는데, 이것은 적당히 복잡하고 정성도 들어가게 되므로 딱인 것 같습니다.
또한 이 역시 가장 실용적인 앰프 중 하나가 될 것이고요...


제작시의 Comment
============
- 배선을 좀 개선하여, 원래 만든 앰프의 모습과는 다소 틀리니 유념하시기 바랍니다.

- LED 및 양전원 변환기 포함해서, 본 앰프의 Idle Current는 +/-6VDC에서 겨우 13~14mA 밖에 되지 않음. 또한 NJM4580을 사용하는 덕분에 꽤 낮은 전원(+/-2VDC)에서도 동작하므로 휴대용으로 이용에도 아주 적합하다.

- TR은 일반적인 것을 사용하시면 됩니다. 저는 가지고 있던 것 중 출력이 비교적 높은(600mA) 2N2222, 2N2907을 사용했으나 같은 EBC 다리 배열에선 2N3904/2N3906 Pair나 위의 링크처럼 BC337/BC327 Pair (이것은 다리 순서가 CBE로 역순 !!! IC114에선 단자 기호 표기에서 오류입니다.)를 사용해도 됩니다. (IC114에서 개당 60~80원)
특히 BC337/327은 오디오 앰프의 드라이브단이나 소용량 앰프의 출력단에 많이 쓰이는 TR로 출력이 무려 800mA 입니다. BUF634 한알의 최대 출력이 250mA 이니 3배가 넘는 값입니다.

- 2SC1815/2SA1010와 같은 ECB 다리배열의 TR에 대한 배선도를 추가하였습니다. (2004.10.14)
배선그리기엔 EBC 배열이 편해서 선호하지만,
ECB 배열의 TR에도 놓치기 싫은 좋은 소자들이 많을 것입니다.

- 비록 출력단에 TO-92형 TR을 한쌍만을 썼지만, 그 출력에 대해 너무 걱정하지 않으셔도 될 것 같습니다. (2N2222의 경우 최대출력이 일반적으로 출력이 큰 OP앰프 보다도 10배가 넘는 600mA입니다.) 예전엔 병렬로 여러개 달거나 TO-220형 등 대출력 용으로 출력단을 구성하곤 했지만, 별도로 헤드폰 구동 실험을 해 보니까 이거 한알로도 제 시스템에서는 헤드폰과 그 주인의 귀를 감당하기 힘든 정도의 출력이 나오더군요. 물론 출력의 크기 자체가 중요한 것은 아니지만요.
한편, 그래도 좀더 대출력을 원하신다면 MJE340/350 Pair와 같은 TO-126형을 써도 좋을 것입니다.

- 위의 실체배선도는 매우 빽빽하게 보이고 실제로도 그렇지만, 배선의 경로가 다들 아주 짧고 단순하여 만드는 것은 보기보다 쉽습니다. 특히 대부분 저항 다리 자체로 그냥 구부려서 되기 때문이죠.

- 제가 왜율 측정을 직접 해보진 않았지만 짐작하건대,
이렇게 간단한 회로임에도 불구하고 일반 헤드폰 연결시의 왜율은 A47, Meier와 같은 OP앰프 기반의 앰프보다 훨씬 낮을 것이라 생각하고, Buffer IC를 사용하는 Original META42 보다도 우월하리라 믿고 있습니다.
아주 비슷한 회로에 대해서 왜율을 측정한 결과는 앞서 소개한 링크 3개중 마지막 곳( http://www.redcircuits.com/Page30.htm )에서 볼 수 있는데 32옴 헤드폰에서 통상 0.003%라고 하니, 웬만한 IC 앰프의 그 값보다 낮습니다. (Tangent씨의 RMAA로 측정한 META42 및 PIMETA가 0.17% 정도이고, MINT가 0.03%로 비교가 안됩니다.^^)
제가 알기론 PPA보다도 낮습니다.

- 워낙 조밀해서 TR과 저항과의 간섭이 있을 수 있습니다.
저항을 세워서 꽂으면 몸통과 다리부분이 서게 되지요.
이렇때 가능하면 저항의 몸통 부분을 TR의 중심부와 멀리 떨어지도록 세우면 두 부품간 간섭을 많이 줄일 수 있습니다.
저도 위와 같이 아무 생각 없이 만들고 나서 생각이 난 부분입니다.^^

- 총 부품비용은 사탕통 포함 3500~4000원 정도 들었습니다.


*** 추가 (2004.10.16) ***

이 앰프가 간단하지만 객관적인 Spec. 및 기타 여러가지가 너무 마음에 들어서 에칭하여 다시 만들었습니다.
앰프부의 Layout은 위의 왼편 실체배선도와 같은데, 점퍼선만 없앤 것입니다.
또한 이번엔 TR로 BC337/327을 썼기 때문에 2N2222/2907과 같은 EBC 배열의 TR과는 다리 방향이 정반대(즉, CBE)로 180도 돌려서 꽂았습니다.

한편, Discrete Rail Splitter는 아래 레이아웃과 실제 만들어진 것과는 다소 차이가 있습니다. 또한 좀 지나치게 뻑뻑하여 부품 배치에 무리가 있습니다. (그러므로 직접 이용보다는 배선이나 간격을 수정할 필요가 있습니다.)
부품은 EBC 배열의 TR을 기본으로 그렸고,
470uF/16V 전해와 1.0uF 필코 필름 컨덴서 기준입니다.
즉 http://www.has.pe.kr/bbs/zboard.php?id=diy_sijosae&no=159 에서의 만능기판용 Layout과 같은 배치이니 참고하시기 바랍니다. (대신, 전원을 바깥으로 배선하기 위한 추가적인 홀이 가공되어 있을 뿐입니다.)






*** 추가 (2005.12.24) ***



RMAA 5.5 로 위 앰프(JRC072 사용)의 왜율을 측정해 보았습니다. 출력 레벨은 약 1 VAC RMS 정도에서 측정되었습니다.
한편, 보시다시피 사용한 사운드 카드 자체가 썩 좋은 것은 아니라 정교한 값을 측정하진 못했습니다.

하지만 보시다시피 간단함에도 성능이 아주 우수함을 확인할 수 있었습니다.