커플링 콘덴서의 이해

기기를 하나 들이면 어김없이 개조의 유혹에 빠지게 됩니다.

그 중 가장 효과가 있는것이 커플링 콘덴서지요.

콘덴서의 가장 큰 기능으로서는 직류를 걸러내는 것입니다.

신호단에 직결로 콘덴서가 들어가면 직류를 걸러내고, 신호만 남게 되는데, 여기에 들어가는 것을 커플링 콘덴서라고 합니다.

하지만 커플링콘덴서가 직류를 걸러내 줄때, 우리가 교류신호라고 생각하는 것만 딱 남겨주지는 않습니다.

우리가 신호라고 생각하는 교류중 직류에 가까운 신호도 같이 걸러내 버리게 됩니다.

이 때 교류해석을 해서 주파수에 따라 계산을 해야 합니다.

아래의 회로도는 너도나도 다 만드는 선오디오의 2A3 입니다.

6SN7GT 와 2A3 사이에 0.22uF/630v 짜리 컨덴서가 들어갔네요..

여기서 중요한건 저 콘덴서뿐만 아니라 그 밑에 270k/0.5W 저항까지 같이 고려해야 한다는겁니다.

1. 6SN7GT의 플레이트에 전압이 210v 가 올라간다.

2. 저 전압을 2A3에 그대로 넣었다간 2A3이 사망한다.

3. 0.22uF 콘덴서를 통해 직류전압을 제거하자.

4. 직류전압을 제거 한 후 그 전압의 기준을 어스로 하기 위해 2A3 정격에 준하는 270k 저항을 통해 어스에 붙여주자.

요게 디자인방법중 커플링이 넣는 방법입니다.

그런데, 저 0.22uF/630v 콘덴서를 세로로 세워서 상상해 보죠..

그럼 이런 그림이 되겠죠?

다음에 알아야 할것은 콘덴서는 저항과 같은 역할을 한다는 것입니다.

단, 주파수에 따라 저항값이 틀립니다.

낮은 주파수에서 저항값이 크고, 높은 주파수에서 저항값이 낮아 집니다.

다시 말하면 저역은 통과를 잘 못시키고, 고역은 통과를 잘 시킨다는 얘기 입니다.

그럼 위의 그림을 저항으로 바꿔볼까요?

어디서 많이 보던 형태죠?

바로 게인 콘트롤러입니다.

다시 말하자면 볼륨콘트롤이라는 얘기 입니다.

볼륨으로서 가변저항을 달게 되는데, 그 중간쯤에 노브를 고정시켰다고 보시면 되는거죠..

이 때문에 커플링을 통과하게 되면 주파수에 따라 음량이 감소되는 겁니다.

또, 이것은 하이패스 필터라고 합니다.

예제로서 아래와 같이 선오디오 회로는 20Hz에 -2.51dB로 감소가 생깁니다.

보통 -6dB 까지도 용납이 되므로 충분한 저역이 확보될 수 있다는 소리죠.

저는 보통 20Hz에서 -3dB 정도의 저역을 확보하면서 설계하고 있습니다.

그 이상의 확보도 물론 가능하고, 그 이하로도 청감상 문제가 없다면 회로에 문제가 생기거나 하지는 않습니다.

그럼 이쯤에서 얼만큼이나 감소가 되느냐? 하고 궁금하게 되겠죠..

저 저항이 항상 270k 일리도 없고요..

머리아파보이는 공식이 있습니다만, 무슨 전문가도 아니고 구지 외우고 다닐 필요는 없겠죠.

GNUPLOT을 이용해서 공식을 그래프화 하는것도 괜찮습니다만, 위에 보이는 스샷의 프로그램을 첨부할 테니 필요할때 쓰시면 됩니다.

(첨부는 http://cafe.naver.com/minitube 에 하도록 하겠습니다.)

다음은 커플링 콘덴서의 내압에 대해 알아봅니다.

선오디오 회로에서는 600v 용량을 썼군요..

전압이 낮아지면 커플링콘덴서값이 싸지죠.. 그럼 얼마까지의 전압을 쓸 수 있는가?

회로상에 보면 6SN7GT의 출력에 210v의 직류가 측정된다고 하네요..

넉넉하게는 딱 두배를 쓰시면 됩니다. 410v 를 쓰면 되는거죠..

바이어스를 읽을 수 있는 분이라면 210v에 바이어스 전압을 더한 전압에 약간의 여유분을 주시면 됩니다.

보통은 측정직류전압에 1.414배를 하면 적절한 내압이라고 할 수 있습니다.

끝으로,

이글을 읽는분이 커플링 콘덴서를 적절한 용량으로 골라서 쓸데없는 지출을 줄일 수 있으면 하는 바람입니다.

정리)

1. 커플링콘덴서를 통과하면 저역신호가 감쇄 된다.

2. 커플링콘덴서 용량이 클수록 저역신호의 감쇄가 덜하다.

3. 적절한 용량과 내압을 선택해서 커플링에 따른 지출을 줄일 수 있다.. ㅡ.ㅡ;