NCL과 CCDT에 의한 증폭 시스템

- 특징 정리

1. 신호의 변형(왜곡) 무, 신호의 지연 무, 신호의 축소 무
2. 좌우 채널의 신호지연 차이가 극히 작음으로 위상차이가 작다.
3. 부하의 변화에 대한 출력신호 변화가 작다. 입력신호에 대한 출력신호 재현력이 탁월하여 부하(헤드폰, 스피커)의 특성변화에도 출력신호를 정확히 재현한다.
4. 전원의 충실도에 영향을 작게 받는다.
5. 보정주기 이상의 주파수는 차단되는 특징에 의하여 고주파 잡음을 차단하는 로우패스필터 기능이 있다.


- NCL 회로의 동작 특성

NCL회로는 자기 임무수행에 충실한 수행장치이라고 할 수 있다.
NCL회로는 입력으로 들어오는 신호에 대하여 증폭 배율만큼 크게 증폭한 출력신호를 부하로 공급하는 수행장치이라고 할 수 있다.
NCL회로는 전원전압이 공급되어 있고 전원전압이 규정 이상이면 정확한 임무 수행을 할 수 있다. 전원전압이 어느 정도 변화해도 임무 수행에 영향을 받지 않으며 오로지 입력신호에 대한 정확한 출력신호가 되도록 임무 수행을 한다. 또한 부하(헤드폰, 스피커)의 특성변화 또는 기종의 변화에도 영향을 받지 않으며 어느 경우에도 정확한 출력신호가 되도록 동작한다.

NCL회로는 입력에 들어오는 주파수 성분과는 전혀 관계하지 않고 영향을 받지 않는다. NCL회로는 입력에 공급되고 있는 순간전압에만 관계하여 증폭배율은 곱한 출력전압이 되도록 동작하는 것이 전부이다. 즉 입력에 1Khz 주파수와 10Khz 주파수가 혼합되어 들어온다고 예를 들으면 1Khz와 10Khz가 혼합된 입력신호의 순간전압은 정해져 있으며 혼합신호의 순간전압이 0.1V 라고 하면 이 순간전압에 증폭배율(예를 들어 10배)을 곱한 1V를 출력한다. 다시 입력 혼합신호가 0.2V로 변하였다면 2V를 출력한다.

여기서 주파수 혼합과 순간전압에 대하여 보충 설명하면;
많은 주파수가 혼합되어 있을 때 순간전압은 정해져 있다. 혼합된 주파수는 어느 한 순간에 한 전압으로 나타나며 연속적으로 변한다. 이 연속된 순간전압이 음향신호로 변환되어 사람귀로 들어오면 달팽이관에 있는 각 주파수에 해당하는 청신경이 반응하여 혼합된 주파수를 인식하게 된다.

NCL회로의 동작에서 주파수의 높고 낮음에는 전혀 관계하지 않으며 순간 전압에만 관계하여 증폭하게 되며 순간전압에 대한 출력전압이 되도록 보정하는 보정주기는 대략 1MHz~2MHz 정도이며 미소전압으로 순차적으로 변화하기 때문에 아날로그 신호와 동일하게 연속적으로 출력된다. 그러므로 NCL 회로에서 입력에서 출력까지 주파수에 따라 지연되는 현상이 전혀 발생하지 않는다. 그럼으로 고음대역에서 파형의 변형이 생기지 않기 때문에 고음이 깨끗하고 맑은 것이 특징이다.


- 전원회로에 따른 NCL회로의 동작

NCL회로는 입력신호에 대한 출력신호의 증폭비를 정확히 재현하도록 능동적으로 동작하는 특징이 있기 때문에 전원회로의 능력에 따른 변화가 적으며, NCL회로 스스로 출력을 정확하게 재현하기 위하여 최대한으로 동작한다. 만일 전원회로가 부실하여 전원전압이 변동하면 NCL회로에서 전원으로부터 전류를 빨아들여(전원전압이 유지하는 한) 부하로 출력하는 출력신호를 정상신호로 유지 시키도록 동작 한다. 그러므로 전원회로가 부실하여도 출력신호에는 변화가 적은 것이 특징이다.

예를 들어 AC어댑터를 전원장치로 사용하여도 재생음질에는 조금도 부족함 없이 재생된다.


- NCL 회로의 상세 설명 (제품 정보에서 발취)

HD2265 / DUO Plus 에 사용된 증폭기는 NCL(NegativeClose-Loop) 증폭방식으로 구성되어 있습니다.

일반적인 증폭기는 입력된 신호를 여러 증폭단을 거치면서 점차 큰 신호로 증폭하는 방식 입니다. 이 방식을 PCL(PositiveClose-Loop)이라고 하며, 이 증폭방식은 신호가 각 증폭단을 거치면서 신호의 위상이 지연되며,신호의 지연이 낮은 주파수에서 높은 주파수까지 일정하면 출력파형이 입력파형과 동일하게 출력되지만PCL(PositiveClose-Loop) 증폭방식은그렇지가 않아서 출력신호의 파형이 변형되어 입력파형의 원형을 유지할 수 없게 됩니다.

PCL증폭기를 좀 더 설명하면,

위 PCL증폭기의 원리도에서 입력신호가 IN으로 입력되면 차동증폭기(Def)의 P 트랜지스터에서 반전되면서 증폭되어 1st 신호가 출력되고, 2번째 반전증폭기(Inverter)에서 반전되면서 증폭되어 2nd신호가 출력되고, 3번째 출력단(Buffer)에서 전력증폭하여 스피커를 구동하며, 이 신호의 일부가 차동증폭기(Def)의 N 트랜지스터로 입력되어 부궤환증폭 동작을 하게 됩니다.

PCL증폭기는 차동증폭기(Def)의 P 트랜지스터가 부궤환루프에 포함되는 것이 특징입니다.

PCL증폭기는 위와 같이 신호가 각 증폭단을 흐름으로서 작은 신호를 큰 신호로 증폭하게 됩니다.
여기서 입력신호가 각 증폭단을 경유함으로써 신호의 위상이 지연 됩니다. 즉 입력에 들어온 신호가 출력단에서 어느 시간만큼 늦게 도착하는 현상이 생기며, 이 출력신호의 일부가 부궤환신호로써 차동증폭기(Def)로 입력되며, 지연된 부궤환신호에 의해서신호의 불일치로 왜곡이 되며, 심한 경우에는발진을 하게 됩니다.
이러한 PCL증폭기는 일반적으로 출력신호가 변형이 되는 현상을 피할 수 없다는 것입니다. 입력단자에서 출력단자까지 최소한 3단의 증폭기가 있으며 각 단에서 신호의 지연은 피할 수 없게 됩니다. 실제로 필요한 증폭도를 얻기 위해서는 5단으로 구성하는 경우도 있는데 이러한 경우에는 신호의 왜곡이 더욱 심해집니다.

다음은 HD2265 / DUO Plus 에 적용된NCL증폭기의 설명입니다.

위의 NCL증폭기 원리도에서

NCL증폭기는 차동증폭기(Def)의 P 트랜지스터가 부궤환회로에 포함되지 않는것이 특징이며, 차동증폭기(Def)의N 트랜지스터와 제1 Inverter와 제2 Inverter와 Buffer로 구성된 부궤환루프 회로가 독립적으로 부궤환 동작을 수행하는 것이 특징입니다. 즉 차동증폭기(Def)의 P 트랜지스터와는 별도로 부궤환루프에 의한 보정동작을 하게 되며, 이 보정동작은 입력신호의 주파수와는 관계없이 부궤환루프 고유의 시정수에 의해서 일정한 주기로 지속적이며 연속적으로 보정 동작을 합니다. 여기서 고유 시정수를 적당히 설정하면 그 주파수 이상의 고주파 노이즈는 커트되어 LOW-PASS-FILTER 효과까지 얻을 수 있습니다.

입력신호는 차동증폭기(Def)의 P 트랜지스터에 입력되어 P 트랜지스터의 에미터에서N 트랜지스터의 에미터로 신호가 전달됨으로써 입력신호를 기준으로 증폭 및 부궤환 보정동작을 하게 되고, 입력신호는P 트랜지스터의 베이스에서 에미터를 경유하여 N 트랜지스터의 에미터까지 신호경로가 짧습니다. 이 구간에서 신호 지연이 극히 작기 때문에 낮은 주파수에서 높은 주파수까지 신호지연의 차이가 생기지 않습니다.

N 트랜지스터를 포함하는 부궤환루프는 일정한 주기로 지속적이며 연속적으로 보정 동작을 하며 보정동작을 수행하는 주기가 짧고(주파수가 높고)항상 일정하기때문에 입력신호의 변화가신호지연 없이 즉시출력단에 나타나기 때문에 증폭신호의 파형이 변형되지 않고, 출력단에서저역에서 고역까지 신호의 전달시간이 동일함으로써 입력된 신호가 손실이나 변형 없이 증폭된 신호로 출력됩니다. (이 NCL증폭기의 부궤환루프를 Signal Highway 라고 합니다.)

NCL증폭기는입력신호에서 출력신호까지신호지연이 극히 작고, 저역에서 고역까지 신호지연이 동일하며, 빠른 입력신호의 변화도 출력에 그대로 출력되며, 외부 노이즈에 영향을 적게 받아 깨끗한 증폭이 가능합니다.

또한 NCL증폭기에 가장 적합한 증폭소자는 입출력간 직선성이 좋은 증폭소자라야 최대의 효과를 얻을 수 있는데,CCDT가 가장 적합한 소자입니다.
만일 NCL증폭기에일반적인 트랜지스터를 증폭소자로 사용한다면 발진을 하게 되고, 발진을 방지하기 위한 회로를 넣어야 하는 등 NCL증폭기의 특징을 최대로 살릴 수 없을 것입니다.

HD2265 / DUO Plus 제품은 NCL증폭기로 구성되어 있으면서 CCDT 증폭소자를 사용하고 있는 가장 우수한 특성을 지닌 제품입니다.

HD2265 / DUO Plus 의 여러가지 특징으로써
소스기기가 디지털일 경우 HD2265 / DUO Plus 를 사용함으로써 소스기기의 출력신호에 포함된 고주파 노이즈 성분이 HD2265 / DUO Plus 에서 커트되어 좀 더 깨끗한 사운드를 들을 수 있습니다. 즉 디지털 소스기기와 HD2265 / DUO Plus 를사용함으로써 보다 더 아날로그에 가까운사운드로 즐길 수 있습니다.

앰프부의 모든 폭소자를 CCDT를 사용하여 입력신호가 최대한 그대로 유지하도록 하여, 포근하면서 섬세한 아날로그의 맛을 그대로 살려주도록 하였습니다.


CCDT 란?

Constant Current Darlington Transistor(정전류 달링톤 트랜지스터)의 약자로서, 트랜지스터와 몇 개의 반도체를 조합하여 한 개의 소자로 구성된 증폭소자로서, 소형, 저 소비전력, 빠른 동작속도 등 장점을 가진 트랜지스터와 고 입력 임피던스, 넓은 직선성 범위 등 장점을 가진 진공관과의 장점을 모두 겸비한 소자로써 반영구적인 트랜지스터를 사용하여 고 입력 임피던스와 정확한 입출력 직선성 등의 특성을 가지고 있는 새로운 증폭소자입니다.