6GW8 싱글앰프 자작기 1 - 전력증폭부의 설계 20050819

본앰프는 비교적 적은(?) 비용으로 제작이 가능하였고, 성능도 구태여 대형기가 필요할까 의문이 들 정도로 대단히 만족스러웠습니다.
혹시라도 따라서 제작을 하실분이 계실까하여 나름대로는 자세하게 제작기를 올려볼 까 합니다.(그런데 따라서 만드실 분이 계실려나...???^^)

회로 설계

먼저 6GW8의 스펙부터 살펴 보겠습니다.
6GW8은 3극관과 5극관이 하나의 관안에 들어있는 복합관으로서 3극부는 12AX7, 5극부는 6BQ5와 같다는 글을 어디서 읽은 기억도 납니다.
비슷한 진공관으로 꼼방에서 공제한 달팽이 앰프에 사용된 6BM8이있지요.

(아래의 진공관 설명은 일본 진공관 규격집을 번역한 것입니다.)
고증폭율 3극관과 전력증폭용 5극관이 하나의 관에 들어있는 9핀 미니츄어관으로 공급전압 250V 前後의 하이파이 오디오 혹은 TV수상기의 음성증폭과 출력에 사용하도록 설계되어 있습니다. 3극부는 내부에서 철저하게 실드(차폐) 되어 있으므로 험레벨이 대단히 낮게 억제됩니다. 한편, 5극부는 6BM8과 비교하여 한층 큰 출력을 얻을 수 있습니다.

히터전압 6.3V
히터전류 0.7A

3극부 내부저항 62Kohm
3극부 증폭율 100
5극부 내부저항 48Kohm

플레이트손실 최대 9W

동작예

5극부
플레이트 전압 250V
제2그리드전압 250V
캐소드저항 170ohm
부하저항 7Kohm
입력신호전압  0  0.3  3.2 V
플레이트전류  36  -    -  m
제2그리드전류 5.5 -    -  mA
출력          0  0.05 4.2 W

3극부
플레이트공급전압 250V
프레이트 부하저항 220Kohm
그리드 회로저항 10Mohm
다음단 그리드 회로저항 680Kohm
플레이트전류 0.68mA
출력전압(실효치) 3.2V
의율 0.5%
전압이득 65


미천한 실력이긴 하지만 감히 설계를 해보기로 했습니다.
증폭부는 동작예에서 제시한 시정수를 따르기로 하고 전원부는 따로 설계해 보도록하겠습니다.

전력증폭부의 설계

동작방식은 UL접속으로  자기바이어스방식으로 제작하기로 결정하였습니다.

동작예에 제시된대로 출력트랜스 1차 임피던스를 7Kohm, 플레이트공급전압을 250V로 하여 특성곡선을 살펴보겠습니다.

플레이트전류 36mA 부하임피던스가 7Kohm, 250V + (0.036mA * 7000) = 502V
따라서 플레이트전류가 0가 되는 점은 플레이트전압이 502v인 점, 플레이트전압이 0가 되는 점은 플레이트전류가 72mA인 점, 양점을 연결하는 선을 그으면 7Kohm로드라인이 되겠지요.
플레이트손실 9W를 초과하지 않는 것을 확인 할 수 있습니다.

자기바이어스방식을 채택할 것이므로 대접지 플레이트전압은 250V + 7V = 257V가 되어야 됩니다.
다음으로 B+는 출력트랜스(7K SE용 57core) 1차측 직류저항(총400ohm)에의한 전압강하분(200 * 0.036 + 200 * 0.0415 = 15.5V)을 더하여 272.5V가 공급돼어야 되는 것을 알 수있습니다.

캐소드에는 바이어스가 -7V일 때 플레이트 전류 36mA 이고 그때 스크린그리드 전류가 5.5mA이므로 그합인 41.5mA가 흐르게 됩니다.
따라서 자기바이어스를 위한 캐소드 저항은 7 / 0.0415 = 169ohm, 170ohm을 사용하면 적절할 것 같지만 판매되는 것이 없으므로 390ohm 과 300ohm의 저항을 병열로 묶어서 사용하는 것으로 하였습니다.(제작후 측정결과에 따라 180ohm을 채택하는 것도 고려 해 볼만합니다.)
허용전력은 7 * 7 / 169 = 0.3W, 여유를 두어 5W급저항을 사용하면 충분하겠습니다.

그리드 저항은 동작예에 따라 680Kohm으로 정합니다.

단, 6GW8은 상호 콘덕턴스가 높기 때문에 자기발진의 우려가 있다는 글을 일본사이트에서 읽은 적이 있어서 커플링 콘덴서와 콘트롤그리드 사이에 2Kohm의 저항을 넣었습니다.