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삼성전자 소노라마 S36T 오버홀 (7), 듣보잡 53Khz의 원인은?

글쓴이 : SOONDORI

반드시 소리가 좋거나 뭐가 좋거나는 아니겠지만, 대한민국 빈티지 튜너 중 최고 등급의 설계가 반영된 것을 만지작거리는 중이다.

* 관련 글 : 삼성전자 소노라마 S36T 오버홀 (6), 검파부 미세 조정 및 MPX 회로의 기본 동작 확인

기대보다 못한 왜율계 수치가, 불쑥 튀어나온 53Khz과 모종의 인과관계를 갖고 있을 것이라는 짐작 하에… 아무튼, 뭐든 해보기.

■ 듣보잡 53Khz는 어디에서 오는가?

1) IF IC #1에서 관찰한 파형 즉, 프론트엔드~IF 구간의 오실로스코프 FFT 파형은 기대했던 그대로 지극히 정상이다. 그러므로 IF IC 이후 영역에만 집중.

2) 튜너 통제용으로 쓰이는 IF IC #6핀 출력에서 53Khz가 등장한다. IF IC를 블랙박스라고 가정하면, 위 1)항의 정상 신호가 입구로 들어갔음에도 출구에서 이상한 신호가 묻어 나오는 상황과 같다. 거꾸로 말하면, 불랙박스 안쪽에 뭔가 있는 것. 극한의 경우, IC 불량을 포함하는 무엇.

2) 비율검파 회로와 직교검파의 위상변이코일에 동시 전달되는 IF IC #8핀 출력 신호(=Mhz 단위)는… 상상했던 것보다 고조파가 잔뜩. 모두는 10.7Mhz의 n배. 단, #8핀 위상을 90도 꺽는 작은 코일이 접속되어 있으니까 이런 반응은 당연한 것.

(▲ 오실로스코프 Cursor 위치 오차를 감안할 때, 10.7 × 2 = 21.4Mhz, 10.7 × 3 = 32Mhz, 10.7 × 4 = 42.8Mhz, 10.7 × 5 = 53.5Mhz… 그렇게 산술식과 일치하는 파형으로 간주)

3) 그런 조건에서, 음성을 취급하는 비율검파 회로의 국부 파형은…

Check 1은 대체로 Check 2와 같고, 신호가 조금 더 증폭된 Check 3은 상당히 지저분하다. 말씀인 즉, IF IC #8 출력의 영향을 그대로 받아내고 있는 상태 + 알파.

이쯤에서 오류 가설을 세워보면,

1) IF IC 주변에서 Mhz 단위의 잡탕밥 신호가 만들어졌고
2) 그것이 직교검파 동작에 영향을 주면서 TP6에서 <검파 후 신호>인 53Khz가 관측되었다.
3) 그리고 그것은 또… 비율검파 회로에도 악영향을 주고 있다.
4) 그렇게 보면, 53Khz는 IC와 IC 주변회로 그리고 비율검파 회로의 이전 영역에서 만들어진 것. 그러한 판단을 반대로 풀어쓰면 <IF IC 내지 검파와 무관한 회로>는 모두 정상.

자, 53Khz 잡음을 만들어내는 최초 포인트는 어디이고 최초 원인은 무엇일까?

(시간 흐른 후)

■ 검파 처리에 영향을 주는 세라믹 커패시터

일단, 비율검파에 선행하는 IF IC 주변 회로에 눈을 돌림 → 전체 회로를 보기 좋게 정리하고, 일부는 암기를 하고…

전해 커패시터는 이미 교환한 상태, 가변저항과 일반 저항의 불량 검토는 아무래도 가능성이 낮다고 보고 일단 Pass.

남은 것은? 일감으로, 시간 경과에 따라 상태가 나빠지기도 하는 0.047uF 세라믹 커패시터가 의심스럽다. 그래서 제거하고 마침 부품 통에 있던 필름 커패시터로 교환하였다. 참고로 아래에서, (예) 47nF가 68nF로 읽히는 것은 문제가 있다.

결과는?

1) (IF  IC #6에서 관찰) 앞선 관찰 대비 -20dB… 19Khz 레벨을 훌쩍 넘어섰던 53Khz의 돌출이 확연하게 잦아들었고,
2) 왜율계 값은 0.4%에서 0.3%로 이동.

역시 초과 용량으로 의심할 수 있었던 그대로… 세라믹 커패시터에 미세한 노화 현상이 있었던 것이다. 

그러면 웨이브 스펙트라 파형은? 여전히 1Khz의 다양한 하모닉이 존재한다. 왜 그럴까? 미처 교환하지 않은, 비율검파 코일 옆 330pF 커패시터 두 개가 노화되어서? 글쎄요…

(시간 흐른 후)

논리상 비율검파 코일 2차 측에 있는 1조 커패시터, 1조 저항 등은 동일한 값을 갖고 있어야 한다.

330pF 두 개를 빼내서 측정해보니, 1) 332.4pF@1khz, ESR=0.263, Q=1384, 2) 333.3pF, ESR=0.401, Q=1335. 부품 노화가 없고 반응 속성도 같다고 보고 원위치.

(시간 흐른 후)

■ 듣보잡 53Khz의 실체는?

MPX IC #2 입력 핀에서도 계속 관찰되는 53Khz, 그러므로 IF IC 주변에서 생성된 53Khz…

뭐가 문제일까? 머릿속 궁리를 하다가… 얼씨구? 오실스코프 프로브가 놀고 있는데 53Khz가 관찰된다고? 이게… 도대체 무슨 일인지? 헛~!

혹시 쉴드 CAN이 분리된 FND 제어보드로부터 무엇이 유입되는가 싶어서 재장착했지만 증상은 여전하다.

무엇이 오실로스코프 프로브의 GND 클립을 타고 들어왔다면… 어쩌면 불가지의 발진이 GND 패턴을 타고 검파 및 MPX 회로 동작에 악영향을 주는 것인지도 모를 일이다.

통제받지 않는 발진이라…

■ 남아 있던 튜블러 커패시터 하나

진정 놓친 것은 없는지, 사소한 작업 오류가 없는지를 다시 확인해보았고… 문뜩 직교검파 2차 측 CAN 코일을 확인한 적 없다는 사실을 깨닫게 된다. 그곳에도 튜뷸러 커패시터가 있는데?

1) 코어를 돌려도 왜율계 바늘이 움직이지 않는 것을 보면, 2) 검파 부 세라믹 커패시터를 모두 교환하고 처음 연결한 DC mV 미터에서 DC Balance가 도저히 0.0V에 근접하지 않는 것을 보면, 확실히 뭔가 숨어있다.

53Khz가 엉뚱한 곳에서 유입되는 것은 확인했으니 일단 옆으로 미뤄두고 CAN 코일에 대해서만 상상해 보면, 1) 비율검파 코일 1차/2차, 직교검파 코일 1차/2차는 블랙박스나 다름없을 LA1231N IF IC에 같이 묶여 있고, 2) 그 때문에 위상변이 코일과 1조 검파코일의 상태는 어떻게든 비율검파 동작에 영향을 주게 될 것이다.

그런 판단 하에 무감한 직교검파 2차 코일을 분리하고 관형 커패시터 파괴하고 외부에서 덧대기 하기로 한다.

그렇게 해서 튜너 출력 단자 기준 2Khz, 3Khz… 하모닉이 사라지기만 한다면, 당연히 THD가 기대하는 0.1% 미만으로 뚝! 떨어질 것이라고 예상하고… 53Khz 유입 원인의 탐색은 그다음에. PCB 세척으로 간단히 해결될지도 모를 일.

남아 있는 튜블러 커패시터의 때려잡기 + IF IC 주번 가변저항의 검사는 다음 글에서 계속.

* 관련 글 : 삼성전자 소노라마 S36T 오버홀 (8), LC TANK의 튜블러 커패시터

 

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