오피앰프에 공급하는 전원회로의 용량이 중요합니다.

 

안녕하세요.

 

소장하신 오디오 기기에 오피앰프를 교체할 때 아래 내용을 반드시 검토하시고 교체 여부를 결정해 주시기 바랍니다.

아래 내용을 검토하지 않고 교체를 시도하시는 경우, 기기에 따라서 사운드가 나쁘거나 동작이 안될 수도 있습니다.

 

오디오필에서 생산하는 디스크리트 오피앰프는 일반적인 칩 오피앰프 보다 고음질이 되도록 충분한 전류용량으로 설계했습니다.

그래서 사운드에 힘이 있고 풍부한 저음과 두툼한 중역대와 고역으로 뻣는 힘도 있습니다.

이렇게 향상된 사운드를 들을 수 있는 이유는 충분한 전류를 컨트롤할 수 있는 능력을 보유하고 있기 때문입니다.

칩 오피에서 맛볼 수 없는 사운드를 오디오필 디스크리트 오피앰프에서 가능한 이유는 충분한 전류용량으로 설계되었기 때문입니다.

 

그렇기 때문에 오디오필 디스크리트 오피앰프는 칩 오피앰프 보다 전원 소비전류가 2배~ 3배까지 높습니다.

오디오필 디스크리트 오피앰프를 정상적인 동작이 되도록 하기 위하고, 향상된 사운드를 제대로 느끼시기 위해서는 오피앰프에 공급하는 전원회로의 용량이 충분해야 합니다.

 

그래서, 기존에 보유하고 계신 오디오 기기에 오피앰프를 교체하시려고 검토하신다면 전원회로의 전류 공급 능력을 꼭 확인 하셔야 합니다.

 

통상적으로 오피앰프에 공급하는 전원회로는 아래 그림과 같이 크게 2가지 방식이 있습니다.

 

왼쪽에 "저항과 제너다이오드에 의한 전원회로"는 과거에 생산된 제품에 많이 적용하던 전원회로로써, 회로 설계 시점에서 소비전류가 흐를 때 제너다이오드의 전압이 +15V(또는 -15V)가 되도록 저항을 결정합니다.

그렇기 때문에 소비전류가 증가하면 출력전압이 제너전압 이하로 낮아질 수 있습니다.

 

예를 들어서, 왼쪽 전원회로 입력에 공급전압이 +20V(또는 -20V)라고 하고 출력에 NE5532 오피앰프로 결정하면, NE5532의 소비전류는 대략 10mA 정도 흐릅니다. 이때 제너다이오드 전압이 +15V(또는 -15V)가 되도록 저항 값을 결정합니다.

저항 R은 (20V - 15V) / 10mA = 5V / 10mA = 500 ohm 이 되고, 500옴 보다 낮은 저항을 사용합니다.

390옴 저항을 사용했다고 합시다.

 

위와 같이 설계된 왼쪽 회로에서, 오피앰프를 업그레이드 하기 위해서 OPM3320D로 교체한다면, OPM3320D의 소비전류는 대략 30mA 흐르게 됩니다.

저항 R 양단에 걸리는 전압은, 390 ohm * 30mA = 11.7V 가되며, 출력전압은 20V - 11.7V = 8.3V 로 낮아집니다.

 

즉 NE5532 를 사용할 때는 +15V(또는 -15V) 이던 전원전압이 OPM3320D 로 교체하면 +8.3V(또는 -8.3V)로 낮아 집니다.

오피앰프의 전원전압이 변동하여 사운드가 달라질 수 있습니다.

동 전원회로에 오피앰프가 여러개 접속되어 있었다면 전원전압은 더 낮아지게 되어 동작을 못할 수도 있습니다.

 

과거에 주로 사용하던 저항과 제너다이오드에 의한 전원회로는 이러한 전압 변동이 심하여 최근에는 거의 사용하지 않고 있으며, 오른쪽 그림과 같이 "정전압 레규레이터에 의한 전원회로"로 설계하는 것이 대세입니다.

"정전압 레규레이터에 의한 전원회로"는 소비전류 변동이 심하더래도 출력전압이 일정하게 출력되고 안정되어 있습니다.

즉, 정전압 레규레이터에 의한 전원회로로 설계된 회로에 NE5532 를 OPM3320D로 교체하더래도 전원전압은 변동하지 않기 때문에 디스크리트 오피앰프는 안정된 동작을 하고 업그레이드된 사운드로 정상적으로 출력 합니다.

 

참고로, 오피앰프가 변경될 때 오피앰프에 공급되는 전압이 변동하는지를 테스트하는 방법을 간단히 적어 보겠습니다.

 

이 내용은 디스크리트 오피앰프로 교체를 했는데, 사운드가 나쁘거나 사운드가 출력되지 않는 등 이상 현상이 있을 때 아래 테스트를 해 보시기 바랍니다.

 

여러 종류의 오피앰프에 공급되고 있는 전원전압을 테스트하기 위한 측정방법을 그림으로 보여 드립니다.

 

전원회로의 전원공급 능력을 확인 해 보는 순서는,

1. 아날로그 직류전압계 또는 디지털 전압계를 직류전압 측정 모드(DC Volt)로 맞춥니다.

2. 기기의 전원이 켜진 상태에서, 위 그림과 같이 전압계 테스트 봉을 접촉하여 전압을 측정하게 됩니다. 측정시 테스트 봉이 다른 단자에 접촉되지 않도록 주의하여 측정합니다.

3. 기존에 설치된 칩 오피(DIP 8) 상태에서 위 그림 맨 좌측 그림과 같이 해당 오피(Dual 또는 Single)의 핀에 전압계 봉을 접촉하여 전압을 읽고 기록합니다. (공급전압이 ±15V 인 기기에서는 30V로 측정됩니다)

4. 기기의 전원을 끄고, 기존에 설치된 칩 오피(DIP 8) 를 빼내고 교체할 오피를 삽입한 후,

위 그림과 같이 해당 오피의 핀에 전압계 봉을 접촉하여 전압을 읽고 기록합니다.

5, 3항에서 측정한 전압과 4항에서 측정한 전압이 차이가 있다면 전원회로의 공급 능력이 부족한 것으로 디스크리트 오피앰프로 교체하지 않을 것을 권합니다.

6. 3항에서 측정한 전압과 4항에서 측정한 전압이 변동이 없다면 전원회로의 공급능력이 좋은 것이며 디스크리트 오피앰프로 교체하면 업그레이드된 사운드로 즐길 수 있습니다.

7. 5항에서 전원회로의 공급 능력이 부족하지만 기기의 전원회로를 개선 작업하여 디스크리트 오피앰프를 사용할 수도 있습니다.

본인의 능력이 되시거나 전문 업체에 위탁하여 개조가 가능하다면, 위 그림에서 오른쪽 "정전압 레규레이터에 의한 전원회로"와 작은 방열판을 사용하여 개조하시면 디스크리트 오피앰프의 사운드를 즐기실 수 있습니다.

 

중요한 한가지를 덧붙이면,

전원회로의 공급능력을 확인하여 전압 변동이 없다고 판단 되었을 때, 한가지 중요한 내용을 더 검토하시는 것이 좋습니다.

 

전원전압은 변동이 없지만, 장시간 전원전압을 공급해도 되는지를 검토하셔야 합니다.

예를들어서, 지금은 좋은 소리로 잘 듣고 있는데 한달 뒤 또는 1년 뒤에 기기가 동작하지 않는 고장이 생겨서 A/S를 받아보니 오피앰프에 관계있는 전원회로 부품이 불량이 됐다는 판정을 받을 수도 있습니다.

이러한 것을 방지하기 위해서는 사용자는 기기 제조 업체에 상황을 설명하고 안정성을 확인 해야 할 것입니다.

 

다른면으로 생각해 보면, 어느정도 시간이 지난 후에 전원회로 부품이 고장나는 경우는 전원회로를 구성하고 있는 부품의 최대 용량이 작은 부품으로 제작되었다고 볼 수 있습니다. 즉 사용자가 사운드를 다양하게 즐기기 위한 교체할 수 있는 부품을 예상하고 최대 용량을 여유있게 설계하면 사용자는 다양한 경험을 할 수 있게 될 것입니다.

전원회로의 최대용량이 한계가 있을 경우에는 다양한 경험을 하는 것에도 한계가 있게 됩니다.

 

감사합니다.