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[제작기] PCB Etching version Gilmore Amp - 신정섭

이미 자유게시판과 갤러리에 소개한 길모어 앰프의 제작기를 정리하였습니다.
역시 최근들어 극심한 귀차니즘 때문에 자유게시판에 올렸던 글을 큰 수정없이 아래 옮깁니다. (아무래도 도입부가 필요할 듯 해서요...)

= 시작 ======================

[잡설] 기약없는 Gilmore 앰프 만들기 계획

많이들 아시겠지만,
해외에선 현재 Gilmore의 펌프수준이 상당합니다.
학민님처럼 Borbely 앰프를 만들어서 펌프하는 분이 아직은 등장하지 않은 덕에 최고의 활개를 치고 있는듯합니다.

한편, 이렇게 해외 펌프가 극심하니,
이미 만들었던 저로서도 펌프를 몹시 당하고 있습니다.
이것이 자작인의 또다른 약한 모습이지요.
즉, 예전에 만들어서 현재는 다른 앰프로 열심히 듣다가도,
예전 앰프가 뜨는 일이 생기면 다시 관심이 생기거든요.
게다가 요즈음은 PCB Etching 자체에도 재미가 들어서 한번 요놈을 Etching해 보고 싶었습니다.

그래서 간만에 다음과 같이 패턴도를 그렸습니다.
언제 Etching을 하고 완성을 할지 저도 잘 모르겠습니다.
완성하면 다른 분들도 보다 쉽게 만드실 수 있도록 자작방에 과정설명을 올리겠습니다.
과거 올렸던 실체배선도와 아주 약간 부품 배치가 변경되었습니다.



위 패턴도는 앰프부 1채널 Only입니다.
-V,G,+V의 연결지점과 In,G,Out의 연결지점, 그리고 3mm 길이 단 한가닥의 점퍼선외엔 배선 작업이 필요없습니다.
크기도 매우 작아서 전에 제가 만능기판에 만든 놈과 동등 수준의 크기입니다.

해외에선 Gilmore앰프를 완제품 형태로 멋지게 만들어서 약 500불에 판매하는 것으로 압니다.
그 앰프에 사용한 PCB의 배치가 전에 제가 올렸던 Gilmore 앰프의 실체배선도를 참고하여 만들었던 것이며,
결과적으로 위의 패턴도와 아주 흡사합니다.

그럼.
완성되면 다시 소개드리겠습니다.

= 끝 ======================

하스에 소개한 것과 거의 동시에 Headwize에도 사진들을 소개했었는데,
현재 길모어 앰프가 가장 뜨는 앰프중의 하나라서 많은 관심이 있을 것은 예상했으나 기대이상으로 많은 분들이 성원을 해 주셔서 내심 놀랐습니다.
특히 해외에선 상징적인 Case인 Altoids 통안에 넣었다는 것이 아주 흥미로운 일이겠지요.
그래서 오히려 Headwize에 구체적인 data들이 이곳 하스보다 먼저 소개되는 일도 생겼습니다.

이 자작기도 과거에 올린 Gilmore 앰프 제작법에 상당히 자세히 설명되어 있으므로,
중복부분은 생략하고 추가되는 제작 포인트 위주로 설명드리겠습니다.

즉, 관련되는 글 및 사진은;
- 신정섭 자작방의 Gilmore 앰프 제작법
(http://www.has.pe.kr/bbs/bbs.htm?dbname=B0003&mode=read&premode=list&page=2&ftype=&fval=&backdepth=&seq=91&num=81 )
- 신정섭 자작방의 PCB Etching 법
(http://www.has.pe.kr/bbs/bbs.htm?dbname=B0003&mode=read&premode=list&page=1&ftype=2&fval=Etching&backdepth=&seq=76&num=1 )
(http://www.has.pe.kr/bbs/bbs.htm?dbname=B0003&mode=read&premode=list&page=1&ftype=2&fval=Etching&backdepth=&seq=110&num=2 )
- Headwize DIY 포럼의 sijosae가 올린 Gilmore 앰프 글
(http://headwize.com/ubb/showpage.php?fnum=3&tid=3595&fdays=20& )
- 자작 갤러리의 Gilmore 앰프
(http://www.has.pe.kr/album/album.htm?dbname=A0008&mode=read&page=1&seq=267&num=2&ftype=&fval=&backdepth= )


앰프부 패턴도 (2채널)
=====================
아래 이미지는 앰프 제작에 사용되었던 패턴도보다 다소 개량된 것입니다.
(선굵기를 좀 키웠고, 배치도 조금 더 자연스럽게 하였습니다.)
역시 PCB 에칭을 하다보니까 만능기판에서 구현하기 힘들었던 것들이 많이 해결되어 좋군요.
혹시 아래 패턴도를 출력하여 이용하시려면 출력 크기는 외곽 테두리가 82x53mm가 되도록 크기를 조정하셔야 합니다.
그림의 화면크기가 커서 링크로 대신합니다.
http://www.has.pe.kr/ftp/sijosae/Gil-16.gif


앰프부 부품 배치도 (1채널)
==========================
아래 부품들의 용량값은 Gilmore 원본글에서 제시한 값 그대로이며, 실제로 저는 다소 다른 값을 사용하고 있습니다.(후술함)  한편 짧은 점퍼선 한가닥이 채널마다 포함됩니다.



기판 및 앰프 제작과정 사진들
============================
사용한 인테리어 시트지 (Interior Film)의 모습입니다.


프린트한 패턴도를 다림질로 동박판에 옮기기 전 준비 사진입니다.


다림질 후 동박판 상세사진입니다.


에칭 완료후에 구멍을 뚫은 모습입니다.
구멍 뚫느라고 눈알 빠지는줄 알았습니다.
이것이 너무 힘들어서 또 만들고 싶은 생각이 달아나 버리는군요.




부품 실장한 모습입니다.
무척 깔끔하고 예쁩니다.
하지만 여기서도 저항 다리 구부리는 일은 정말로 지겨워 죽을 지경이었답니다.
(제가 원래 조금이라도 반복적인 일은 지쳐서 잘 못합니다. 아무것 못하고 기다리는 것도 아주 괴로와하는 성격이고요. 엘리베이터 기다리는 것과, 맥도날드 카운터에서 주문줄 서서 기다리는 것이 젤 싫어하는 대표적인 것들입니다.)




완성된 모습입니다.
아주 조그마한 LED도 달아 놓았는데 뚜껑에 가려서 잘 안보이네요.




전에 만능기판에 만들었던 것과 비교한 것입니다.
뭐 크기차이가 아주 크진 않지요.



대략적인 제작 비용 (원)
=======================
- each Dual FET : 2500 (아세아상가 1층 JTS)
- each resister : 10 (아세아상가 2층 이화저항)
- each TR : 50 (IC114)
- each LF351 : 470 (IC114)
- pot : 1000 (성남전자 50KA ALPS)
- knob : 500 (아세아상가 1층 우전사)
- 단면 동박판 : 약 500원으로 계산, A4 크기 한장에서 9장 나옴 (Eleparts 또는 아세아상가 2층 한국인회)
- each LED : 40 (IC114)
- each jack : 300 (성남전자)
- each cap : 150 (IC114 또는 아세아상가 2층 필립전자)
- toggle switch : 700 (IC114)
- 기타 Altoids(귀국하는 가족이 있어서 부탁. 1불 안쪽으로 알고 있습니다.), 소켓, 등등...

총 부품비: 약 18000원 내외


제작 부품
=========
부품이 없어서 비슷한 용량으로 대체한 것:
- 25옴 저항 --> 24옴
- 7.5K 저항 --> 7K
- 1.6V LED --> 일반 LED (1.85V)
- 0.33uF --> 0.22uF
- 싱글 OP 앰프 --> LF351
- 공급전원 --> +/-12VDC (정전압)

의도적으로 원본에서의 부품 용량과 다르게 사용한 것:
- 500옴 저항 --> 600옴 (대단히 중요, 후술함)
- 1K 저항 (10K 저항 옆에 세로로 붙어 있는 놈) --> 7K (게인설정)


제작시의 Comment
================
- 원본의 회로는 출력단의 각 Tr마다 약 15mA의 Idle Current가 흘러서 총 4개의 Tr을 통해 60mA 정도의 전류가 흐르도록 되어 있습니다. 이 전류량을 절대적으로 조정하는 역할을 하는 것은 공급 전압의 크기가 아니고 바로 LED 아래에 있는 500옴의 저항입니다.
원본대로라면 1.6V의 LED 사용시 2mA의 전류가 LED를 통해 흐르도록 결정된 저항이 500옴이 됩니다. 그러나 실제로 1.6V LED는 너무나 구하기 힘들고 대부분의 일반 저가형 LED가 1.85V 근처이므로 그냥 500옴을 사용 시에는 출력쪽에 대단히 많은 전류가 흘러서 엄청나게 뜨거워 집니다. 그래서 원본과 같은 정도의 전류량을 흘리려면 이 500옴을 600옴으로 변경시켜야 합니다. 불과 저항값은 20% 변경하였지만 작은 변화에도 출력전류에 주는 영향은 상당히 크므로 60% 정도나 차이가 생기는 것 같습니다.

- 지면으로 여기서 자세히 설명드리기는 좀 어렵지만, TR의 B-E간 전압강하가 0.6V 정도라는 것을 알고, 오옴의 법칙을 적용하면 LED 쪽 저항변화에 따라 출력 전류가 어떻게 변하는지 계산하는 것은 그리 어렵지 않으니 한번 공부삼아 해 보시기를 강력히 추천합니다.

- 결과적으로 저는 1.85V LED 사용과 500-->600옴으로 변경시켜서 원본에서의 상태와 비슷하게 만들었고 이 바이어싱 전류값은 공급전원의 크기와 별 상관이 없습니다.

- 실제로는 처음 켤때와 한참 달궈져서 뜨끈뜨끈하게 되었을 때와는 전류량이 대단히 크게 차이가 납니다. 나중이 훨씬 높지요. +/-12VDC 공급에서 제 앰프의 총 소비전류량은 150mA 정도가 됩니다. (500옴 저항 사용시 무려 240mA 정도)
뭐 뜨끈뜨끈하다고 델 정도는 아니고 케이스 표면이 약 50도 정도로 유지됩니다.

- 한편, 이번엔 +/-6VDC로도 공급해 보니까 듣기에 별차이가 없을 정도로 잘 동작하였습니다. 이 이하로는 안해보았고요.

- 실비아 실크케이스에 넣기가 더 유리했지만 발열을 예상하여 Altoids 통에 넣은 것입니다. 아시다시피 양전원 변환기에서와 같은 가상접지 방식의 전원은 이런 금속 케이스와 상당히 안 친해서 극도의 주의를 해야 합니다. 즉, 가상접지와 실제접지와는 상극이지요. 그래서 이 앰프는 절대로 가상접지 전원을 사용하지 않고, 직접 제작한 양전원장치를 이용하여 동작합니다.

- 얼마전 어느분 질문에 답변한 내용이지만 중요사항이라서 다시 씁니다.
에칭하면 IC 소켓을 이용시와는 달리 저항이 기판에 밀착하므로 그 사이에 낑겨 있는 플럭스도 100% 제거해야 합니다. 즉 배때기쪽 플럭스만 제거하는 것이 아니라 윗면도 철저히 제거해야 합니다. 이런 플럭스를 완전히 제거하지 않을 때 나타나는 전형적인 증상은 전원을 껐는데도 LED가 희미하게 들어오거나, 음악소리에 지지직 거리는 잡음이 유입되는 것입니다.
그러므로 기판의 윗면에도 라이터 기름을 좀 부어 약간 기다렸다가 센 바람으로 불어내어도 좋고, 아니면 아예 PB-1 (없으면 퐁퐁, 유리세정제 등 기름때 제거하기 좋은 것)으로 윗면을 세정하는 것이 더욱 확실합니다.  물론 물기를 완벽히 제거해야 합니다. 집에서는 헤어드라이어가 좋은 방법이겠습니다.

- 구멍은 0.8mm 드릴날로 뚫었는데 Molex 커넥터지점의 구멍은 1.0mm 입니다. 드릴날은 청계천에서 500원 내외입니다.

- 허허허. 전에 만능기판에 만들었을때 보다 기분이 좋으니 당연히 소리도 훨씬 더 좋게 들리네요. 아주 좋습니다.

ps)
이 앰프는 PCB로 정식으로 만들기 아주 적합한 것 같습니다.(허허 이것도 해외에서 의견제시가 있네요)
만능기판에 만들기도 힘들고, 직접 에칭을 해도 구멍뚫는 작업때문에 장난이 아닙니다.
하지만 PCB를 뜬다면 단면 기판이므로 좀더 저렴하고 간단히 제작도 가능하겠지요.
제가 여력이 되면 한판 떠서 공급해 보기로 하겠지만 마음만 굴뚝같지 기약이 없습니다.
경험 있으신 분이 위 패턴도를 근거로 PCB 공구를 하신다면 제 패턴도는 누구라도 자유롭게 사용하실 수 있습니다.
단, 판매 가격은 PCB 원가의 2배이상을 받으신다면 곤란할 것 같고, 이 기판을 이용해 만든 앰프에 이윤을 붙여서 판매하시면 곤란합니다. 그리되면 Kevin Gilmore에게 정식으로 허락을 받아야 하는 사안이 아닐까 합니다. (아마 한판에 150여장은 나올 듯하니 아트워크 비용을 제외한 순수 기판 제작 비용은 한장당 겨우 1500~2000원 내외가 아닐까합니다.)
  • ?
    이학민 2000.01.19 00:00
    일 땜시 간만에 왔는데, 학구적인 토론이..^^ 배우고 갑니다..

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