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[정보] 몇가지 CCS Test Results - 신정섭

가지고 있는 몇가지 CCS 방법들을 테스트 해 보았습니다.
실제로 가변 정전압 공급장치로 전압을 약 1.2~27VDC 까지 무단으로 바꿔가면서 전류량의 변화를 기록한 것입니다.
물론 아래의 결과 자체가 CCS를 선택하는 절대적인 기준은 아니겠지만, 중요 지표가 될 것은 분명합니다.
또한 여러가지 경우를 해 본 것은 아니므로 아래 결과로 단순히 FET 보다 LM317+저항이 낫다는 식의 결론은 아주 위험합니다.

Test한 CCS 다음과 같습니다.

1. 제가 자작방에서 소개한 2 TRs + 2 LEDs + 2저항 으로 구성된 CCS 모듈
2. CRD: E-102
3. LM317LZ + 저항 으로 구성된 CCS
4. FET 2SK30A(GR)의 Idss를 이용한 것
5. FET 2SK117(Y)의 Idss를 이용한 것
6. FET 2SK117(GR)의 Idss를 이용한 것
7. FET 2SK117(Y)+저항 10옴으로 구성한 CCS
8. FET 2SK117(Y)+저항 100옴으로 구성한 CCS
9. FET 2N5484의 Idss를 이용한 것
10. TR+LED+저항으로 구성된 CCS (즉, Gilmore등 여러 앰프에서 많이 사용하는 것)

미리 결론을 말씀드리면;
- 10번 시험 빼고는, 실험에 참가한 녀석들은 대략 3~4V 이상 공급되면 안정적으로 동작한다.
- 특히 5V 이상에서는 대체로 만족스런 결과라고 보여진다. (그러므로 너무 낮은 전압에서 앰프를 만들면 CCS에겐 절대적으로 불리할 수 있으므로 이런 점을 고려해야 함.)
- 가장 우수한 결과를 나타내는 것은 LM317을 이용한 것이고 그 다음이 LED+TR의 구성이었다.
- 저전압에서 부터 아주 안정적으로 동작하는 것을 감안하면 10번의 CCS가 소문대로 매우 우수하였다.
- FET의 Idss를 이용하는 것이 다른 CCS 보다 열등한 결과를 보였다.
- 일반적으로 권장되는 바와 같이, FET+저항으로 구성하면 훨씬 향상된 결과를 보여주는데 저항이 높은 값에서 좋은 결과를 얻었다. (당연한가?)


이제 다음은 실제 측정결과입니다.
보시는 방법은 입력전압(V)=출력전류(mA) 입니다.

실제로는 전압을 올리면 부품에서 열이 나고 특성이 바뀌므로, 만약 완전히 안정될 때 까지 기다렸다가 측정해야 한다면 그것은 정말 장난이 아니지요.
하지만 그렇게 기다렸다가 측정하는 것이 실제 앰프에서의 상황도 아니지요. 실제로는 엄청나게 빠른 시간에 전압변동이 생기므로 열적 안정이고 뭐고 다 필요없습니다.
그러므로 실제로는(즉, 빠른 전압변동시) 아래의 값 보다 훨씬 안정적인 결과를 얻으리라 예상됩니다.


== 측정 결과값 ============


1. 제가 자작방에서 소개한 2 TRs + 2 LEDs + 2저항 으로 구성된 CCS 모듈(3.5V 이상에서 완전히 안정적)

1.252=0.16
2.02=0.35
3.0=1.10
3.5=1.21
10.2=1.21
20.0=1.21
27.1=1.22


2. CRD: E-102 (2.6V 이상에서 합격, FET 보다 뱃속 편하고 나은 면이 있음)

1.24=0.39
1.56=1.0
2.6=1.15
3.37=1.17
17.48=1.16
22.2=1.15
27.2=1.14


3. LM317LZ + 저항 으로 구성된 CCS (보시죠. 정말 훌륭합니다. 짝짝짝 !!!)

1.24=0.39
2.35=2.27
2.8=3.23
3.0=3.24
3.42=3.25
8.09=3.25
15.2=3.25
27.1=3.25


4. FET 2SK30A(GR)의 Idss를 이용한 것 (4V 이상에서 합격)

1.22=2.63
1.56=3.1
2.42=3.72
4.17=3.96
6.56=4.02
10.4=4.03
15.6=4.03
27.1=3.98


5. FET 2SK117(Y)의 Idss를 이용한 것 (어째 마음에 별로...)

1.23=1.39
2.03=1.43
3.63=1.48
7.0=1.53
9.6=1.56
12.56=1.59
17.83=1.62
27.2=1.67


6. FET 2SK117(GR)의 Idss를 이용한 것 (이 역시 마음에 별로...)

1.21=3.37
2.05=3.5
3.43=3.6
4.6=3.65
6.48=3.72
9.82=3.8
15.45=3.89
26.9=4.01


7. FET 2SK117(GR)+저항 10옴으로 구성한 CCS (실제로 10옴도 많이 사용하는데 크게 개선되지 않는군요)

1.22=2.77
1.56=3.26
3.11=4.14
3.95=4.22
5.67=4.28
7.81=4.31
11.05=4.32
15.28=4.31
20.4=4.28
27.0=4.26


8. FET 2SK117(GR)+저항 100옴으로 구성한 CCS (100옴 사용시 많이 좋아집니다. 약 5V 이상에서 절대 안정을 찾는군요.)

1.22=2.23
1.52=2.57
2.83=3.26
3.41=3.32
4.8=3.37
6.69=3.4
9.09=3.41
12.1=3.42
18.8=3.41
27.2=3.40


9. FET 2N5484의 Idss를 이용한 것 (썩 마음엔 안들지만...)

1.21=2.57
1.47=2.69
2.04=2.83
3.23=2.94
4.56=3.01
6.29-3.05
8.3-3.09
10.09=3.11
16.0=3.16
27.2=3.22


10. TR+LED+저항으로 구성된 CCS: 즉, Gilmore등 여러 앰프에서 많이 사용하는 것 (약 1.5V라는 상당히 낮은 전압에서부터 매우 안정적으로 동작. 따봉 !!!)

1.22=1.41
1.29=2.73
1.36=3.67
1.48=3.86
7.5=3.87
15.1=3.88
20.2=3.89
27.2=3.90


*** 추가 (2005.1.27)
위 결과를 회로도와 함께 엑셀파일로 정리하여 Image 첨부하였습니다. 참고하시길 바랍니다.
  • ?
    신정섭 2003.08.09 21:53
    하하하. 이 결과는 현준님이 제일 좋아하시겠네요.
  • ?
    박병권 2003.08.09 22:01
    ^^ 귀한자료 감사합니다
  • ?
    신정섭 2003.08.09 22:14
    저는 이 결과에 따라 묻지마 Borbely의 차동증폭부 CCS를 LM317에서 CRD로 바꾸려다가 그냥 쓰기로 했습니다.
    사실 바꿀까 말까 검증하기 위해 위 실험을 한 것입니다.
    (혹시 나중에 다른 CCS 실험을 하면 위 본문에 추가하겠습니다.)
  • ?
    이학민 2003.08.09 23:26
    LM317이 아주 놀랍네요..ㅋㅋ
  • ?
    이복열 2003.08.09 23:34
    이그 벌써 학민님 들어왔군요.
    학민님 오랜만에 k-100으로 은서님이 주신 Morah Jones 듣고 있어요..
    역시 굿 입니다.(길모어+k1000)
  • ?
    이복열 2003.08.09 23:39
    아 정작 할말은 하지 못하고...오프 모임하고 들어와 보고있습니다.
    귀중한 실험을 하셨군요... 두고두고 좋은 자료일것 같습니다.
  • ?
    신정섭 2003.08.10 02:05
    10.번째 실험 결과가 추가되었습니다.
    즉, Gilmore에 사용하는 CCS를 추가 실험했는데 이정도면 아주 아주 만족스러운 결과로군요.
    제 묻지마 Borbely에 이 CCS를 이식해야 겠습니다. ㅎㅎㅎ
  • ?
    노현준 2003.08.10 12:49
    정말 귀중한 자료입니다. ^^ 3번 결과를 보니 제 입이 또 커집니다.. (^___________________3_1_7____________________^)
  • ?
    신정섭 2003.08.10 22:22
    한편, Szekeres에 LM317을 이용한 Tomo Szekeres에 약간의 의문이 듭니다.
    위 결과로 보면 2.8V 정도부터 안정적인 정전류를 공급하는데, 아시다시피 Szekeres 앰프에서 출력 커플링 콘덴서 직전의 전압을 3V 내외로 맞추게 됩니다. 즉, +/-1~2V 정도의 Peak to Peak 소리 신호가 흐르게 되면 완벽한 정전류 공급은 보장하기 힘들군요.
    물론 저항쓰는 것 보다는 낫겠지만요...
  • ?
    김창훈 2003.08.11 01:19
    낮은 전압에서 안정적으로 동작하는 커런트 소스를 목적으로 테스트를 하신것같아 보이네요..^^
    커런트소스(정전류원)의 테스트 결과를 잘보았습니다..커런트 소스는 꽤나 소리에 많은 영향을 주는것으로 알고있습니다..정밀도도 중요하겠지만..구성에 따른 소리의 차이도 있고..주파수 특성의 차이도 있을겁니다..
    정밀도는 다들 왠만큼은 나오고..전압변동 자체가 테스트 만큼이나 크지 않을것 같습니다.

    그리고 때로는 음질 좋은 저항이 커런트 소스보다 좋을때도 있다고 하네요(외국사이트의 모 앰프의 개조포인트가 커런트소스를 저항으로 대치하는것이었다는 )

    테스트 열심히하시고요..좋은 결과 얻으세요..
  • ?
    신정섭 2003.08.23 23:04
    헉!!! 위 LM317+저항의 구성에 대해 기술된 책이 있군요.
    여기서도 디스크리트로 짠 회로보다 정전류회로의 성능이 우수하다고 적혀있습니다. 또한 LM317내에 보호회로가 내장되어 있으므로 저항이 단락에 대해 좀더 안전하다고 하는군요.
  • ?
    허형기 2011.11.30 11:39

    전통적인 정전류원이 나름의 이유가 있군요. 좋은 공부하고 갑니다. 늦었지만 감사합니다.


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