KK.XLS <--- 부품리스트입니다.
수현님 공구 헤드폰 보호기판의 모델인 AMB 사이트의 ε12 관련기사를 제맘대로 번역했습니다.
많은 회원님들이 걍 척 보셔도 알아보실 줄 믿습니다만... 이렇게 읽어보니 제법 다양한 정보를
담고 있는 것 같아 창피를 무릅쓰고 공유합니다. - 사실은 모님께서 옆구리 쿡쿡 찌르셔서... ㅠ.ㅠ
빠른 공유가 중요한 것 같아 작업중에 올립니다. 계속 다듬어가겠습니다.
ε12 와 이번 기판에 몇가지 차이가 있다고 들었는데 그 부분은 수현님 글을 참고해 주세요.
회로 설명
D1, Q1 과 Q2 는 회로에 ±12V 를 공급하기 위한 간단한 정전압전원이다. TL082 듀얼 opamp의 한 채널은 게인 1의
voltage follower 로 작용해서 가상접지 레일 스플리터가 된다. VR1 으로 양/음전원 대비 가상접지의 영점전위를 조절한다.
여기서 레일 스플리터를 사용함으로써 이 회로가 액티브 그라운드 출력 (별도의 그라운드 출력) 으로 앰프를 모니터링 할 수 있게 해준다.
레일스플리터의 또 다른 이점은 이 회로가 각 전원 레일로부터 동일한 전류를 가져다 쓰게 해서, 전원 오프되고 난후 양전원과 음전원
콘덴서의 방전 시간 불균형이 일어나지 않게 해준다.
Q5 와 Q6 로 +12V 에서 릴레이 코일전류를 가져오고 -12V 로 흘려서 릴레이를 동작시킨다. 이 부분이 이전버전에 비해 개선된 사항이다.
(이전버전은 전류를 가상접지로 흘렸음) 이로 인해 이번 버전에서는 이전버전에서 사용되었던 OPA551PA 같은 고전류 opamp 를
레일스플리터로 사용해야할 필요가 없어지는 동시에 릴레이 동작에 따라 가상접지 전위가 흔들릴 가능성을 제거해준다.
전원 온 시 R11 을 통해 C7 이 충전되는 동안 시간만큼 릴레이 동작이 지연된다. 기본값은 6초 정도인데 이를 늘리려면 R11 이나
C7의 값을 늘리면 된다. R13 은 R11과 전압 분기회로를 형성해서 Q5 의 Vgs 가 +12V 레일 전압의 절반이상을 넘지 않도록 해준다.
R13 과 D5 는 전원 off 시 C7의 방전을 도와주는 작용도 한다. R13은 R11과 같은 값이어야 한다.
U1 의 나머지 반쪽은 전압이득 10의 반전가산증폭기 역할을 한다. 또한 1.6Hz 의 low pass 주파수 응답으로 제한되어있다.
이 앰프는 관찰하고자 하는 모든 채널로부터의 DC 옵셋을 증폭하여 Q3 과 Q4 에 건네준다. 이 두 트랜지스터는 각각 양과 음 DC 옵셋의
감지 기능을 하며, 만약 옵셋이 turn on 규정치를 초과하면 C7 으로 분기해서 릴레이가 떨어지게 한다. 다이오드 D3 와 D4 는
opamp 입력의 과전압 보호용이다.
회로에 4개의 입력과 4개의 출력 (L+, R+, L-, R-) 이 있는데 4채널앰프 (밸런스 출력) 에 상응한다. 3채널 앰프 (그라운드 채널) 의 경우,
공유 그라운드 채널용으로 하나의 – 입력과 – 출력을 사용한다. 일반적인 2채널 앰프의 경우 L- 와 R- 는 연결하지 않고 놓아둔다.
부품 추천과 선택사항
대부분의 부품은 비슷한 스펙의 다른 부품과 혼용해도 된다. PCB 상에서 부품이 차지하는 공간, 전극 거리, 핀 배열 등에 유의하면 된다.
이 회로에 있어서 호화로운 부품은 큰 의미가 없다.
24V 릴레이를 추천한다.
Omron G5V-2-H1-DC24
Omron G6A-234P-ST15-US-DC24 or G6A-274P-ST15-US-DC24
Fujitsu RY-24W-K
Fujitsu RA-24W-K
Tyco C93403 or C93419
비가상접지, 단전원앰프를 위해서는 12VDC 릴레이를 써야한다.
Omron G5V-2-H1-DC12
Omron G6A-234P-ST15-US-DC12 or G6A-274P-ST15-US-DC12
Fujitsu RY-12W-K
Fujitsu RA-12W-K
Tyco C93402
이들은 낮은 코일 전류를 가지는 "high sensitivity" 타입이다. 다른 방식의 릴레이을 쓴다면 코일 전압 스펙이 잘 맞고
코일 전류가 15mA 보다 낮은 것을 사용해야 Q1, Q2 TR 의 발열을 줄일 수 있다. 릴레이 공간과 핀배열이 같아야함은 물론이다.
Opamp
U1 opamp (TL082CP) 는 다른 것들로 대치되어도 좋다. 그러나 low input bias current 를 가지는FET-input dual opamps 를 추천한다.
광대역폭과 높은 슬류레이트를 가지는 opamp 를 사용하지 말 것. 그러한 특성이 이 용도에 필요하지도 않고 불안정한 동작을 일으킬 수 있다.
대체품으로 TL072CP, LF353N 또는 DIP-8 package 의 저가형 FET opamps 를 들 수 있다.
Transistors
Q1, Q3, Q4: BC546B (NPN small signal transistor, TO-92)
Q2, Q6: BC556B (PNP small signal transistor, TO-92)
Q5: 2N7000 (N-channel small signal enhancement mode MOSFET, TO-92)
위에 나타내지 않은 다른 TR 타입을 사용할 경우, 핀아웃 호환성을 확인해야한다.
Diodes
보호회로 PCB 의 리드간격 확인하세요.
D1: 1N5252B, BZX55C24 외 24V 500mW 혹은 그 이상의 제너다이오드 (DO-35 or DO-41 케이스)
(비가상접지, 단전원 앰프의 경우 1N5242B, BZX55C12 외 12V 500mW 의 제너다이오드 사용)
모든 다른 다이오드 : 1N4148 또는 1N914
Resistors
모든 1/8W 저항이 잘 맞고 1/4W 저항 또한 적용가능하다. 데일 RN55는 겨우 맞지만 RN60은 안맞는다. 1% 메탈필름방식으로 지정되어있지만
5% 카본필름 저항도 사용가능하다. 리드 간격이 7.5mm 로 설계되었다.
Trimpot
VR1 반고정저항은 1KΩ 3/8인치 다회전 써멧 반고정저항 이다. 다음 어느 시리즈라도 사용가능하다.
Vishay-Sfernice T93YA
Vishay-Spectrol 64W
Vishay-BC CT94W
Vishay-BC CT9W
Bourns 3296W
Murata PV36W
Capacitors
C1, C3, C4: 이들은 low-ESR 전해방식으로 최소한 25V 내압이어야 한다. 리드 간격은 2.5mm이고 최대 몸체 직경은 6.3mm 이다.
Nichicon UHE1E101MED
Nichicon UPW1E101MED
Panasonic EEU-FC1E101S
Panasonic EEU-FM1E101
C2: MLCC (X7R) 를 사용하며 리드 간격은 2.5mm 이다.
Kemet C320C104K5R
Vishay-BC K104K15X7RF53L2 or K104K15X7RF5TL2
C5: 이 콘덴서는 필름 방식이어야 한다. 메탈라이즈드 폴리에스터 (MKT or MKS) 박스 콘덴서를 추천한다. 5mm 리드 간격이고
실장면적 7.5mm x 5.5mm 보다 작아야 한다.
Wima MKS2-1/63/5
Vishay-BC BFC237012105
Vishay-Roederstein MKT1817510065
C6, C7: 얘들은 비극성 알루미늄전해로 16V 또는 25V 내압에 리드 간격은 3.5mm, 최대 몸체 직경은 8mm이다
Nichicon UVP1C101MPD or UVP1E101MPD
Panasonic ECE-A1EN101U
Connectors
Molex KK .100" pin headers, friction lock (choose vertical or right angle, gold or tin plating):
Molex 22-11-2022 (2P, gold-plated, vertical)
Molex 22-23-2021 (2P, tin-plated, vertical)
Molex 22-11-2042 (4P, gold-plated, vertical)
Molex 22-23-2041 (4P, tin-plated, vertical)
Molex 22-12-2024 (2P, gold-plated, right angle)
Molex 22-05-3021 (2P, tin-plated, right angle)
Molex 22-12-2044 (4P, gold-plated, right angle)
Molex 22-05-3041 (4P, tin-plated, right angle)
Molex KK .100" receptacle housings:
Molex 22-01-3027 (2P)
Molex 22-01-3047 (4P)
Molex KK .100" crimp terminals (choose gold or tin plating):
Molex 08-55-0102 (gold plated)
Molex 08-50-0114 (tin plated)
스플릿 전원 앰프 또는 가상접지/단전원 앰프
M³, PPA, Gilmore dynalo and dynahi, Eaton, SDS Labs, Kumisa II & III 등이 이에 해당된다. ε12 는이러한 앰프들에 대하여
뮤트 지연과 DC 옵셋 보호동작을 지원한다. PCB 상의 모든 부품이 실장되어야 한다. 전원 공급 전압은 ±12V 에서 ±30V 가 되어야 한다.
비가상접지/ 단전원 앰프
Millett Hybrid, YAHA and Szekeres 가 이 범주에 속한다. ε12는 뮤팅지연 동작만 지원하고 DC 옵셋 보호동작은 주어지지 않는다.
그러나 이 앰프들은 DC 를 막아주는 출력 커플링콘덴서가 장착되어있다. 레일 스플릿터와 DC 옵셋 감지부는 삭제되어야 하며,
다음의 몇몇 수정사항을 적용해야한다.
다음 부품을 실장하지 않는다.
U1, R2 부터 R10, VR1, Q2 부터 Q4, C4 부터 C6, D3, D4
D1 에 12V zener diode (1N5242B) 를
R2 자리에 와이어 점퍼
Q2 의 C-E 자리에 와이어 점퍼
C4 자리에 와이어 점퍼
전원은 12V 에서 30V 를 공급한다.
기판 조립 지침
부품을 기판에 납땜한다. 낮은 높이의 부품부터 시작한다. 즉 저항, opamp sockets, 다이오드를 먼저하고, 그리고 나서
capacitors, transistors를 납땜한 후, 반고정저항, 대형콘덴서, 릴레이 그리고 몰렉스 헤더를 납땜한다.
ε12 기판은 쓰루홀 도금되어있어 아래 면에서 납땜하기만 하면 된다. 쓰루홀 도금이 망가지지 않도록 홀에 드릴링하거나 구멍을
넓히지 말 것. 부품이 제 위치에 삽입되었는지 확인하고 각 저항을 멀티미터로 측정하여 맞는 값인지 확인한다 전해 콘덴서
다이오드 트랜지스터의 극성, 그리고 트림폿의 방향에 유의한다.
V+/V- DC 파워패드와 음성신호 입출력패드는 Molex KK 2.5mm 커넥터에 맞는다. 이들은 손쉬운 설치를 위해 필요하다.
아니면 간단하게 전선을 패드에 바로 납땜해도 된다. 몰렉스 핀헤더 몸체에 의해 IN/OUT 라벨이 가려지기 때문에 장착전 유의한다.
납땜후 플럭스를 제거한다 아이소프로필 알코올이나 플럭스제거제와 브러쉬를 사용한다.
납땜 검사, 합선검사 진행해서 실수한 부분 보완한다.
앰프와 보호회로의 배선
파워서플라이
ε12 는 반드시 앰프의 메인 전원레일로 전원을 공급한다. 별도의 부가전원장치를 사용하지 않는다. 앰프가 채널별로 별도의
전원공급장치를 사용한다면, 두개의 ε12 보드를 사용해야하고, 각 보드는 각 채널별로 사용하며 각각의 전원 레일에서 전원을 공급한다.
다음 그림은 ε12 의 파워서플라이 배선도를 나타낸다 :
그림의 스위치는 선택사항으로 메인 전원스위치의 두번째 폴에 연결하여 파워스위치를 끌 때 바로 릴레이가 떨어지도록 해준다.
이 스위치가 없을 경우, ε12의 turn-off 뮤팅 기능은 앰프의 turn-off 특성에 의존한다. 많은 앰프들이 파워 오프시 전압이 천천히
떨어지도록 충분한 정전용량을 가지고 있다. 만약 앰프가 잡음을 만들어내기 전, 전압이 릴레이 오픈 한계치 아래로 떨어지면
의도된 바대로 되는 것이다. 그러나 앰프가 릴레이 오픈 전압 한계치 이전에 잡음을 방출하거나 전압이 너무 빨리 떨어지면
(릴레이의 기계적 오픈 속도보다 빠르게) 선택사항인 스위치를 사용하여 릴레이가 빨리 떨어질 수 있게 하고 헤드폰으로
turn-off 잡음이 가는 것을 막을 수 있다.
별도 파워서플라이의 앰프 혹은 가상접지 단전원 앰프
β22, M³, PPA, Kevin Gilmore dynalo and dynahi, Eaton, SDS Labs, Kumisa II & III 등이이에 속한다.
전원 공급 전압은 ±12V~±30V 이다.
앰프의 +전원과 –전원만 ε12 기판에 연결되어야 한다. (V+ 와 V- 패드). 앰프의 접지 혹은 가상접지를 ε12보드 에 연결하지 말 것.
이것은 ε12 가 스스로 조정가능한 가상접지 레일분리장치를 가지고 있기 때문이다.
M³ 앰프를 위해서는 ε12의 전원은 M³ board의 아래 위치로부터 따오는 것이 가장 편리하다.
단전원 비가상접지 앰프
가상접지 분리장치를 채용하지 않은 단전원앰 (i.e., Millett Hybrid, YAHA, Szekeres, etc.) 의 경우, ε12 회로는 turn-on/off 지연
뮤팅 기능만 동작한다. 공급 전압은 12V~ 30V이다.
이러한 앰프에서는 ε12의 레일 분리기와 DC-offset 감지부의 부품을 실장하지 말아야 한다. (지시사항 편 참조) 그리고 전원공급장치의
+전원은 ε12의 V+ pad 에 연결하고 전원공급장치의 어스는 파워서플라이 패드에 연결해야한다.
입출력
ε12 는 앰프의 출력과 헤드폰 잭 사이에 위치해야한다. 배선형태는 앰프 형태에 따라 다르다.
ε12 보드 조립 완성 후, 바로 앰프 출력을 ε12에 연결하지 말고, [최초 셋업] 부분의 절차에 따르도록 한다.
2채널 (일반 패시브 그라운드) 앰프
이러한 앰프는 입력과 출력 양쪽의 공통 표준점으로 파워서플라이의 어스를 사용하고 있다. 예로 2-board β22, Kevin Gilmore dynalo
and dynahi, Eaton, SDS Labs, Kumisa II & III, Millett Hybrid, YAHA, Szekeres 등이 있다.
3채널 (액티브 출력 그라운드) 앰프
이러한 앰프들은 액티브 출력 그라운드 채널을 가지고 있으며 3-board β22, M³ and PPA 등이 이에 속한다.
4채널 (밸런스 출력, 일명 "브릿지") 앰프
이러한 앰프들은 4선의 차동 출력을 가지고 있어 각 채널이 액티브 구동된다. β22 밸런스버전, M³, the Kevin Gilmore dynamid
and dynamight 등이 이에 속한다.
초기 셋업과 조절
회로를 완성하고 배선, 납땜 오류를 면밀히 확인한 후, 다음의 절차로 체크하고 ε12를 올바로 동작시킬수 있도록 한다.
이 절차는 높은 DC offset 문제가 없는 제대로 동작하는 앰프를 기본 전제로 한다. ε12는 동작 이상으로부터 당신의 헤드폰을
보호하기 위해 설계된 것이지 이미 존재하는 DC offset 문제를 해결해주기 위한 것이 아니다.
아래 절차를 잘 읽고 진행하기 전에 당신이 무슨 짓을 하고 있는 건지 숙지하도록 하라. 지시하기 전까지 파워를 켜지 않는다.
이 과정을 위해 멀티미터가 필요하다. 당신이 측정한 전압이 묘사되어있는 것과 다르다면 즉시 파워를 끄고 기판과 배선에
에러가 없는지 확인한다. 테스터 시험봉으로 회로의 어떤 부품에도 쇼트를 일으키지 않도록 주의한다.
아직 안했으면 오피앰프를 소켓에 꽂는데 방향을 반대로 하지않도록 주의한다.
앰프 전원 레일 (±12V ~ ±30V : 별도전원 혹은 가상접지앰프, 12V ~30V : 비가상접지 단전원 앰프) 로 V+ 와 V- DC 파워를 연결한다.
그러나 입출력 배선은 아직 연결하지 않는다.
비가상접지 단전원앰프의 경우, 파워를 켜면 약 6초후에 릴레이 접점이 클릭하는 소리가 들린다. 그렇지 않으면 회로가 제대로
동작하지 않는것이고 즉시 파워를 끄고 지금까지의 작업을 점검해야한다. 그렇지 않다면, 입력과 출력을 연결함으로써 셋업이 완료된다.
양전원또는 가상접지앰프의 경우는 아래의 단계로 계속 진행한다.
VR1 을 대략 그 조정범위의 중간범위로 미리 맞추어 놓는다. (즉 20턴 반고정저항이라면 반시계 방향으로 완전히 돌리고 나서
시계방향으로 열바퀴 돌린다). 파워를 켜고 약 10초 후에 릴레이 접점이 닫히는 소리가 들려야한다. 그렇지 않으면 비정상 동작하고
있는 것이고 즉시 파워를 끄고 다음 단계로 가기 전에 기판작업한 것을 확인해야 한다.
멀티미터를 DC 전압계에 맞추고 U1 8번핀과 4번핀 전압을 잰다.
24V 보다 약간 작은 전압이 나와야한다.
이제 영점 조정용 VR1 을 조정하기 시작한다. U1 8번핀과 VG 라고 된 시험포인트 간 전압을 잰다.
그 값은 4단계에서 얻어진 전압 지시값의 대략 절반 정도이어야 한다.
예를 들어, 처음 측정에서 22.80V 이었다면 이번 측정값은 yield 11.40V 여야한다. 그렇지 않으면, VR1을
원하는 전압값에 50mV 이내로 근접하도록 조절한다. 4번핀과 VG 간 전압도 체크한다. 이값 역시 같은 값으로 극성만 달라야 한다.
파워를 끄고, 앰프 출력을 ε12의 입력과 연결하고 ε12 출력을 헤드폰잭에 연결한다. 그리고나서 다시 파워를 켠다.
이제 기본 영점의 미세조절을 위해 다시 VR1 을 조절한다.
2-channel 앰프의 경우 (e.g., 2-board β22, unbalanced dynalo/dynahi, SDS Labs, Eaton, etc.),
앰프의 그라운드와 ε12의 VG 간 전압이 0 이 될때까지 VR1을 조절한다.
3-channel 앰프의 경우 (e.g., 3-board β22, M³, PPA),
앰프의 그라운드 출력과 ε12의 VG 간 전압이 0 이 될때까지 VR1 을 조절한다.
4-channel 앰프의 경우 (with fully balanced outputs),
앰프의 그라운드와 ε12의 VG 간 전압이 0 이 될때까지 VR1 을 조절한다.
셋업 과정이 이제 완료되었다.
주의
만약 릴레이가 붙었다 떨어졌다 반복하며 VR1을 아무리 조절해도 멈추지 않는다면 R5-R8을 22KΩ 또는 33KΩ 으로 증가시켜서
회로 감도를 낮춰야 해결할 수 있다.
