고정바이어스와 자기바이어스의 장단점
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진공관을 사용한 증폭회로에서 정상적인 파형을 증폭하려면 바이어스전압이 필요하게 되는데 설계자는 고정바이어스와 자기바이어스 중 한 가지를 선택하여 설계하게 됩니다.
바이어스전압이 필요한 이유는 온전한 파형을 증폭하기 위한 것이며 바이어스전압없이 증폭회로를 구성하게 되면 파형의 한쪽면만 증폭하게 됩니다.
바이어스회로를 구성하는 대표적인 방식중 하나는 자기(self),또는 자동(auto)바이어스입니다.
흔히 자기바이어스라고 합니다.
이 바이어스의 특징은 회로가 간단하며 바이어스용 -(마이너스)전압을 스스로 만들어 낸다는 데 있습니다. 따라서 진공관의 불균일이 있더라도 설계자가 설정한 전류로 자동 셋팅됩니다. 그런 이유로 자동바이어스라 불리기도 합니다.
(진공관의 편차로 인하여 완벽하게 일치하지는 않습니다. 그 점을 보완하기 위하여 진공관 특성을 맞춘 페어 또는 쿼드 단위의 선별관을 사용하는 것이 좋습니다.)
이 방식은 진공관이 열폭주에 빠지지 않도록 스스로 보호하는 작용도 있으므로 그리드저항을 크게 할 수 있다는 장점이 있습니다.
증폭회로에서 그리드저항을 크게 할 수 있다는 것은 유리한 항목으로 같은 조건에서도 이득을 크게 얻을 수 있습니다.
결점으로는 바이어스전압을 얻기 위한 저항에서 바이어스전압 만큼이 B+전압에서 손실로 되므로 그만큼 B+전압을 높여야 한다는 것과 증폭기가 정상 동작 할 때도 캐소드의 바이어스저항은 전류가 흐르는 것을 방해하는 작용을 하므로 대출력시에 찌그러짐이 증가한다는 내용을 가지고 있습니다.
그러나 바이어스전압을 사용자가 조정 할 필요가 없다는 장점으로 가장 많이 채택되는 방법이기도 합니다.
반면 특성을 중시하는 고급앰프에서는 채택하기 어렵다는 내용을 가지고 있습니다.
또 하나의 방식인 고정(fixed)바이어스는 진공관에서 필요한 (-)바이어스전압을 별도의 회로에서 만든 후 가변 저항을 통하여 바이어스전류를 조정하는 방식입니다. 이렇게 조정에 의해 원하는 바이어스전류로 고정하여 놓는다 하여 고정바이어스라 부릅니다.
이 방식은 자기바이어스에서는 필요치 않았던 C전원(- 바이어스전압)회로가 필요하다는 결점이 있지만 진공관의 불균일을 최적으로 조정할 수 있다는 것과 동일한 전원전압일때 자기바이어스보다 큰 출력을 얻을 수 있으며 대출력시의 찌그러짐이 적다는 장점 때문에 고급앰프에 채택되고 있지만 소비자가 바이어스전압 조정을 직접해야 한다는 결점이 있습니다.
이것은 메이커 입장에서 보면 불리한 항목으로 대부분의 메이커 진공관앰프에서 자기바이어스를 채택하는 이유가 되는 것입니다.
그리고 자기바이어스를 채택하였기에 다른 진공관(핀 배열이 같은 5극관 계열의 진공관)을 별도의 조정없이 바꾸어 꽂을 수 있다고 선전하기도 합니다만, 딱히 틀린 말은 아니어도 평균 하향입니다.
오히려 진공관을 바꾸어 꽂으며 음질의 변화를 즐기시려면 고정바이어스 방식을 채택한 앰프를 선택하셔야 최적의 바이어스전류로 조정하여 그 진공관의 특성을 최대한 끄집어 낼 수 있게 되는 것입니다.
이상으로 고정바이어스와 자기바이어스의 장, 단점을 말씀드렸는데 아무래도 일반적인 메이커앰프에서는 선택의 여지없이 자기바이어스가 주류를 이루고 있지만 앞서 말씀 드린 대로 성능이 우수해서가 아니라 전문 지식이 없는 일반 애호가들을 대상으로 하기에 선택되어진 것이며 고정바이어스가 왜율 및 출력특성에서 우수합니다.
그리고 고정바이어스는 자기바이어스방식에서 부귀환을 막기 위해 사용되는 용량 큰 전해컨덴서를 사용하지 않게 되어 음질의 향상에 유리합니다.
반면, 열폭주에 대한 배려가 있어야 하며 바이어스 조정용 반고정 VR이 접촉 불량일때 바이어스 제로상태가 되어 진공관에 최대의 전류가 흐르므로 여기에 대한 배려도 있어야 합니다.
그러나 기술적으로 모두 해결 가능하므로 세심하게 설계된 회로는 아무런 문제가 없습니다.
다만, 그리드저항을 크게 하면 열폭주에 이르는 경우가 있는데 자기바이어스와는 달리 진공관을 보호하는 작용이 없으므로 그리드저항의 크기를 진공관 제조회사에서 엄격하게 제한할 것을 규격표에 명기해 놓았습니다.
따라서 그리드저항을 크게 할 수 없으므로 증폭기의 회로설계가 어려워지고 설계자에 따라 우열의 차이가 많이 나는 회로입니다.
이 두 가지의 장점을 모두 취하려 고안된 방식이 반고정 또는 혼합바이어스라 불리는 방법인데 필요한 바이어스전압을 자기바이어스로 부터 일정전압을 얻고 고정바이어스로 나머지 부분을 채워 아이들링전류를 설정할 수 있게 한 방법으로 위에 열거한 바이어스방식의 장점을 취하려고 고안된 회로입니다.
반고정(혼합)바이어스는 우수한 특성을 가지고 있지만 자기바이어스와 고정바이어스에 소요되는 회로가 모두 필요하고 설계자에 의해 성능의 차이가 크게 나타나는 것이 결점이라 하겠습니다.
바이어스 방식의 장, 단점을 정리하면 다음과 같습니다...
1. 자기바이어스
장점: 바이어스 전류를 조정 및 확인 할 필요가 없다
단점: 반드시 페어 또는 쿼드로 선별된 진공관을 사용하는 것이 좋다.
2. 고정바이어스
장점: 선별관이 아니어도 좋다.
단점: 진공관이 바뀌면 반드시 바이어스 전류를 재조정이 필요하며, 수 개월에 한번씩 확인 할 필요가 있다.
기사 출처: 운영자 직접 작성
바이어스전압이 필요한 이유는 온전한 파형을 증폭하기 위한 것이며 바이어스전압없이 증폭회로를 구성하게 되면 파형의 한쪽면만 증폭하게 됩니다.
바이어스회로를 구성하는 대표적인 방식중 하나는 자기(self),또는 자동(auto)바이어스입니다.
흔히 자기바이어스라고 합니다.
이 바이어스의 특징은 회로가 간단하며 바이어스용 -(마이너스)전압을 스스로 만들어 낸다는 데 있습니다. 따라서 진공관의 불균일이 있더라도 설계자가 설정한 전류로 자동 셋팅됩니다. 그런 이유로 자동바이어스라 불리기도 합니다.
(진공관의 편차로 인하여 완벽하게 일치하지는 않습니다. 그 점을 보완하기 위하여 진공관 특성을 맞춘 페어 또는 쿼드 단위의 선별관을 사용하는 것이 좋습니다.)
이 방식은 진공관이 열폭주에 빠지지 않도록 스스로 보호하는 작용도 있으므로 그리드저항을 크게 할 수 있다는 장점이 있습니다.
증폭회로에서 그리드저항을 크게 할 수 있다는 것은 유리한 항목으로 같은 조건에서도 이득을 크게 얻을 수 있습니다.
결점으로는 바이어스전압을 얻기 위한 저항에서 바이어스전압 만큼이 B+전압에서 손실로 되므로 그만큼 B+전압을 높여야 한다는 것과 증폭기가 정상 동작 할 때도 캐소드의 바이어스저항은 전류가 흐르는 것을 방해하는 작용을 하므로 대출력시에 찌그러짐이 증가한다는 내용을 가지고 있습니다.
그러나 바이어스전압을 사용자가 조정 할 필요가 없다는 장점으로 가장 많이 채택되는 방법이기도 합니다.
반면 특성을 중시하는 고급앰프에서는 채택하기 어렵다는 내용을 가지고 있습니다.
또 하나의 방식인 고정(fixed)바이어스는 진공관에서 필요한 (-)바이어스전압을 별도의 회로에서 만든 후 가변 저항을 통하여 바이어스전류를 조정하는 방식입니다. 이렇게 조정에 의해 원하는 바이어스전류로 고정하여 놓는다 하여 고정바이어스라 부릅니다.
이 방식은 자기바이어스에서는 필요치 않았던 C전원(- 바이어스전압)회로가 필요하다는 결점이 있지만 진공관의 불균일을 최적으로 조정할 수 있다는 것과 동일한 전원전압일때 자기바이어스보다 큰 출력을 얻을 수 있으며 대출력시의 찌그러짐이 적다는 장점 때문에 고급앰프에 채택되고 있지만 소비자가 바이어스전압 조정을 직접해야 한다는 결점이 있습니다.
이것은 메이커 입장에서 보면 불리한 항목으로 대부분의 메이커 진공관앰프에서 자기바이어스를 채택하는 이유가 되는 것입니다.
그리고 자기바이어스를 채택하였기에 다른 진공관(핀 배열이 같은 5극관 계열의 진공관)을 별도의 조정없이 바꾸어 꽂을 수 있다고 선전하기도 합니다만, 딱히 틀린 말은 아니어도 평균 하향입니다.
오히려 진공관을 바꾸어 꽂으며 음질의 변화를 즐기시려면 고정바이어스 방식을 채택한 앰프를 선택하셔야 최적의 바이어스전류로 조정하여 그 진공관의 특성을 최대한 끄집어 낼 수 있게 되는 것입니다.
이상으로 고정바이어스와 자기바이어스의 장, 단점을 말씀드렸는데 아무래도 일반적인 메이커앰프에서는 선택의 여지없이 자기바이어스가 주류를 이루고 있지만 앞서 말씀 드린 대로 성능이 우수해서가 아니라 전문 지식이 없는 일반 애호가들을 대상으로 하기에 선택되어진 것이며 고정바이어스가 왜율 및 출력특성에서 우수합니다.
그리고 고정바이어스는 자기바이어스방식에서 부귀환을 막기 위해 사용되는 용량 큰 전해컨덴서를 사용하지 않게 되어 음질의 향상에 유리합니다.
반면, 열폭주에 대한 배려가 있어야 하며 바이어스 조정용 반고정 VR이 접촉 불량일때 바이어스 제로상태가 되어 진공관에 최대의 전류가 흐르므로 여기에 대한 배려도 있어야 합니다.
그러나 기술적으로 모두 해결 가능하므로 세심하게 설계된 회로는 아무런 문제가 없습니다.
다만, 그리드저항을 크게 하면 열폭주에 이르는 경우가 있는데 자기바이어스와는 달리 진공관을 보호하는 작용이 없으므로 그리드저항의 크기를 진공관 제조회사에서 엄격하게 제한할 것을 규격표에 명기해 놓았습니다.
따라서 그리드저항을 크게 할 수 없으므로 증폭기의 회로설계가 어려워지고 설계자에 따라 우열의 차이가 많이 나는 회로입니다.
이 두 가지의 장점을 모두 취하려 고안된 방식이 반고정 또는 혼합바이어스라 불리는 방법인데 필요한 바이어스전압을 자기바이어스로 부터 일정전압을 얻고 고정바이어스로 나머지 부분을 채워 아이들링전류를 설정할 수 있게 한 방법으로 위에 열거한 바이어스방식의 장점을 취하려고 고안된 회로입니다.
반고정(혼합)바이어스는 우수한 특성을 가지고 있지만 자기바이어스와 고정바이어스에 소요되는 회로가 모두 필요하고 설계자에 의해 성능의 차이가 크게 나타나는 것이 결점이라 하겠습니다.
바이어스 방식의 장, 단점을 정리하면 다음과 같습니다...
1. 자기바이어스
장점: 바이어스 전류를 조정 및 확인 할 필요가 없다
단점: 반드시 페어 또는 쿼드로 선별된 진공관을 사용하는 것이 좋다.
2. 고정바이어스
장점: 선별관이 아니어도 좋다.
단점: 진공관이 바뀌면 반드시 바이어스 전류를 재조정이 필요하며, 수 개월에 한번씩 확인 할 필요가 있다.
기사 출처: 운영자 직접 작성