[소개] Battery Holder Headphone Amp (TDA1308)

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[소개] Battery Holder Headphone Amp (TDA1308) - 신정섭

박진형님의 소개에 의해 두가지 유익한 정보를 얻을 수 있었습니다.
그중 하나는 TDA1308이라는 헤드폰 앰프칩이고,
또 하나는 www.devicemart.co.kr 라는 전자부품 쇼핑몰입니다.

먼저 TDA1308은 듀얼 OP앰프와 핀호환이 되는 헤드폰 앰프 칩으로 사운드 카드 등에 많이 사용되고 있는 꽤 알려진 IC 인 것 같습니다.
다음은 이 칩의 특징을 설명한 것입니다.

• Wide temperature range
• No switch ON/OFF clicks
• Excellent power supply ripple rejection

• Low power consumption
• Short-circuit resistant
• High performance
• high signal-to-noise ratio
• High slew rate
• Low distortion
• Large output voltage swing.

특히 헤드폰단이 좋다고 소문난 옵토플레이에서 사용했던(최근엔 MOSA회사의 MS6308이라는, 핀번호와 스펙이 호환되는 IC로 바꾼 것 같습니다.) 앰프가 이 녀석입니다. (게다가 많은 분들은 앰프 연결시보다 옵토플레이 직결이 더 낫다고 말씀들도 하셨고...)
게다가 데이터시트에서 보면 이 칩은 내부적으로 MOSFET 입력단과 MOSFET 출력단이 있습니다. 이런 FET로 구성되는 앰프의 음색이나 특징은 Szekeres에서 이미 알 수 있습니다.
한마디로 진공관을 닮은 따스한 음색이라고 알려져 있지요.

출력도 채널당 60mW 인데,
국내에서 포터블 CDP 중 가장 음질이 좋은 것 중 하나라고 알려진 Casio의 PZ-2900 (이 녀석은 BA3579라는 헤드폰 앰프 IC를 사용)이 15mW 이고 많은 사람들이 출력이 큰 편이라고 이야기 했던 것을 보면 60mW면 아주 대출력입니다.
실제로 평상시엔 수 mW 이내에서 듣지요.
하지만 제가 지금 만든 앰프에서 TDA1308의 역할은 헤드폰의 구동보다는 전압증폭이므로 그 장점을 다 발휘하진 못하고 있습니다.

하여간 TDA1308은 PC나 휴대용기기와 같은 저전압 구동 및 저전류 구동을 겨냥하여 만들어진 스테레오 앰프 IC 이며 개당 몇백원 합니다. 단 Devicemart나 청계천의 승전상사(청계천 보물지도 H20 부근, 승전상사라고 큰 간판의 작은 빌딩 지하임) 등 지금까지 알려진 구입처에서는 SMD 타입만 팝니다. 또한 Devicemart의 경우, 구입시는 TDA1308A라고 주문했는데 도착한 물건을 보니 TDA1308이라고 마킹되어 있더군요. 둘간의 별 차이는 없으니 그냥 넘어가고...
한편 혹시 핀번호 때문에 헷갈리시는 분을 위해 설명드리면, 이 칩의 1번 다리 표시가 명시적으로 구별하기 힘든데 필립스 마크가 인쇄된 쪽이 1번 다리입니다.

이 칩은 단전원 용으로도 사용되지만(이 경우는 2개의 저항과 2개의 전해 콘덴서가 요구됨) 재미있게도 듀얼 OP앰프와 호환이라 아주 편합니다.
단 이 앰프의 작동 전압은 단전원 기준으로 3-7V 입니다. 최고 공급전원은 8V로 Datasheed에 적혀 있습니다.
USB와 같은 낮은 전원에는 적합하지만 오히려 큰 전압에서 문제가 됩니다. 9V 배터리로도 곤란(실제로 해보진 않았음)하니 실제로는 휴대용 외에 적용이 오히려 불편합니다.

한편, 저전압 구동은 상당히 환상적이더군요.
지금까지는 경험상 AD823이 가장 저전압 구동 특성이 좋았는데(Spec.상 최소 동작전원이 +/-1.5V) 이 녀석도 대등합니다. 지난번 사탕통에 만들었던 AAA 배터리 2개 구동의 앰프에서도 AD823 대신에 넣으니 같은 수준으로 동작하더군요.
AD823은 상대적으로 비싸고, 국내 구입이 상당히 어려운 형편이나 아주 훌륭한 대체품이 될 수도 있겠습니다.
더우기 오히려 AD823 보다도 소비전류이 3mA 정도나 낮아서 절반 수준에 가까우니... @.@

이제 케이스 얘기를 좀 하면,
위의 케이스는 원래 AA 전지가 4개 들어는 배터리 홀더 입니다.
통상 배터리 쇼핑몰에서 2000원대에 팔던데 devicemart에서 팔길래 샀던 것입니다.
아마 중국제일텐데 Supermini나 Supermicro 앰프로 유명한 Fixup(Dr. Xin)이 자신이 판매하는 앰프에 동종의 케이스를 쓰는 것으로 압니다.
다른 점 보다도 조그마한 슬라이드 스위치가 내장되어 있어서 너무 편합니다.
배터리 접점 등도 착탈이 가능하므로 전지 4개용을 3개나 2개용으로 변경하는 것도 용이합니다.
또한 재질의 가공성도 극히 우수합니다. (너무 물러서 어떤 부분은 취약할 정도로...)
저는 위 케이스중 건전지 한칸에 앰프를 내장하고, 원래 전선을 빼기 위해 있던 구멍을 LED 창으로 썼습니다.
케이스는 썩 완성도가 좋은 것은 아니지만 만족합니다.

케이스를 시험적으로 여분없이 구입한 것이라 만들면서 실수할까봐 진땀을 뺀 부분이 좀 있습니다.
특히 이번에 시도한 Thumbnail 볼륨의 장착은 무지 힘들었습니다. 볼륨은 청계천 성남전자에서 300원인가 구입했던 Alps B형 10K 스테레오 볼륨입니다.
오래전부터 이런 볼륨을 이렇게 해서 만들고 싶었었는데 많이 고민했습니다.
볼륨이 움직이지 않게 고정하는 것도 그렇지만 볼륨놉을 위해 사각 구멍을 내는 것이 아주 힘들었습니다. 다행히 아주 만족스럽게 작업이 되어서 다행이었습니다.
볼륨의 고정은 볼륨 몸통과 헤드폰 잭 그라운드 부분과의 납땜으로 해결했습니다.

한편 위 사진에서 앰프 기판이 두개 보이는데,
실제로 긴 녀석이 이 앰프에 사용된 것이고,
짧은 것은 Discrete Buffer 단을 생략한, 즉 Cmoy와 같습니다.
대신 TDA1308을 쓴다는 것일 뿐...
긴 녀석 기판의 크기는 34x13mm로 새끼 손가락 두마디가 될까말까 정도의 작은 크기입니다.
혹시 비슷하게 만드실 분이 있다면 Cmoy 식으로 구성해도 이 IC의 특성상 성능이 충분이 나오기 때문에 추천한다는 의미의 예시입니다.

워낙 주어진 공간이 좁아서 Discrete Rail Splitter 부분에서의 저항은 1/8W짜리를 썼습니다.
다음에 다시 만든다면 Layout을 좀 수정하고 싶군요.

아이들시 총 소비전류는 새 배터리에서 20mA 정도였습니다.
공급전압이 낮아지면 이 전류도 낮아지므로 배터리 소모에 따라 소비전류는 다소 낮아질 것입니다.
그러므로 AA형 알칼리전지의 용량이 2500mA 내외인 점을 감안시 약 100여시간 작동될 것 같습니다.

어째 만들다보니 묘기대행진처럼 되어 버렸는데, 지난번 AA전지 2개로 작동시 있던 2% 불만이 많이 사라졌습니다.
또한 케이스라는 것이 잭과 볼륨, LED 등을 달고 나면 원래 가공전보다 훨씬 예뻐지는 법입니다.
아주 마음에 듭니다.^^

총 부품비는 배터리 포함 5000~6000원 정도 들었습니다.

그럼. 하스만세~