목요일, 9월 20, 2018
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Yamaha TX-550 튜너 수리 (4), AGAIN!

글쓴이 : SOONDORI

남북정상회담이 있었던 그날… 마지막 치과치료를 받으러 갔다. 마란츠 ST-54를 전달한 직후 간호사 왈, 잘 듣고 있었는데 어느 날 갑자기 ‘치~치~’하며 소리가 나오지 않더란다. “어머나! 이 당황스러운 상황은…”

* 관련 글 : Yamaha TX-550 튜너 수리 (1), 기초작업

다시 가져와 SSG를 연결하였는데 시그널 미터가 FLAT, 그 자체이다. 어허라? 프론트엔드 내지 컨트롤 전압 제어회로에 뭔가 심각한 문제가 생긴 것일까? 어쩌면… 본래 그러했는데 지난 번 작업에서 놓쳤던 것일까? 이상하다… 분명 FET 불량이 맞는데?

“오잉? 잘 나오는데?”

이유는 단순한 조작실수. 지난 번에 늘 +0.1Mhz을 생각하시라 이야기를 했건만 깜빡했나 보다. +0.1을 한 98.10Mhz에서 SSG 시그널 반응은 Full이다. 그렇고… 마침 찜찜했던 참이었는데 다시 찾아온 기회니까 이번에는 93.1이 바로 그 자리에서, 그대로 선국될 수 있도록 끙끙거려봐야겠다.

■ FRONT-END

고장원인을 찾기 위해 Shield CAN 일부를 분리하였고 불량 FET 교체 외로 딱히 건드린 것도 없는데 RF 변수들 중 어떤 것들이 틀어져 버렸다. 神만이 아시는 사유로 Out of Range가 되어 버렸다는.  100Mhz 정도의 고주파는 PCB 패턴을 넘나 들며 쉽게 통제가 안되는 존재니까 나름 이해가 된다. 그래서 고주파 회로 어지간하면 건드리지 말라 하는 것이겠고.

요약하자면 선국 주파수 틀어짐의 원인은 FET 교체와 쉴드-캔 분리에 있고 조치해법은 국부발진 회로의 조정에 있다.

국부발진(Local Oscillation)을 비유적으로 표현하자면 ‘바리콘 속의 바리콘’. 어떤 경우 동조 바리콘은 그대로 놔두고 국부발진 코일만 돌려도 선국이 된다. 이유는 간단한데… ‘선국 = Fx(수신주파수, OSC)’이기 때문이다. +0.1Mhz 문제는 원론상 국부발진 회로의 코일 L(가능한 경우라면 커패시터 C 병행)을 살짝 건드려가며 보정할 수 있어야 함에도 직전 작업에서 별 효과가 없었던 바, 쉴드 캔 열고 닫는 과정에서 그 만큼 많이 틀어져 버렸다는 뜻이겠다?

아무려나 그렇듯 민감한 고주파 앞에서 괜히 억울한 입장.

(하만카든 HK-3300의 프론트-엔드 회로. 정말 우연히… 야마하와 같은 2SK241을 쓰고 있다. 출처 : https://www.hifiengine.com/manual_library/harman-kardon/hk3300.shtml)

■ 두 개의 코일들

상상해보았다. ALPS 공장 제조라인에 있었던 누군가는 JIG에 프론트-엔드 모듈 물리고 정해진 절차에 따라 아무 생각없이 조정했을 것이다. 당연히 쉴드-캔은 내부에 있는 PCB에 영구히 땜이 되어 있을 터. 자, 그렇다면 눈에 보이고 접근이 가능한 것들을 만지작거리는 게 맞는 거다. (그때 그 분이 했던 것처럼) 외견상 붉은 색 코일들은 조정과 무관하다 판단되고… 조정 가능한 코일들은 두 개 뿐이다. 아래 사진의 Coil L-1과  Coil L-2.

어떤 것이 어떤 것인지, 어떤 것이 어떤 것이 아닌지를 논리적으로 추정하자면…

1) 모름지기 RF Signal Flow는 IN에서 OUT으로 가깝게, 자연스럽게 흐르는 것이 좋을 것이므로 사진 우측(Coil L-1)이 동조코일, 좌측(Coil L-2)이 발진코일이다. 이 분류기준에 따르면 지난 번 작업은 우측의 동조코일을 발진코일로 착각하고 건드렸던 것. (어쩌다 그렇게 되어 버렸다. 나이 먹어서라고 해두고)
2) Coil L-2에 파라핀 고정이 되어 있는 것을 보면 소중히(?) 간직하려 했던 것이다. 그래서 발진코일이 맞다.
3) 찍어 놓았던 사진들을 가지고 OSC Out 단자를 기준으로 패턴들을 추적해보니… 역시 결론은 같다.

(흔히 초단부에 MOS FET를 배치하기에 대뜸 눈에 보이는 2SK241을 초단부 FET인 줄 착각했던… 실제 초단부 FET는 쉴드-캔의 한쪽, 또다른 공간 안에 조용히 갖혀 있을 것이다. 눈에 보이는 FET는 IFT 직전의 MIXER로 말하자면 하만카든 HK-3300의 2SC2668 위치에 있는 것)

추론이 맞는 지를 확인하는 방법은 한 가지 뿐이다. “직접 해보면 된다” 머리 속 상상한 작업 순서를 미리 정리해 두자면…

1) SSG를 98Mhz로 설정한다. (98Mhz는 국내 방송주파수의 절반쯤(*)에 해당하는 값) 70dBu/100% 모듈레이션 조건.
2) 튜너를 98.00Mhz로 설정하고
3) 오실로스코프를 1st Ceramic Filter In 또는 Out Pin에 연결한다.
4) Coil L-2를 건드려 98.00Mhz에서 정확하게 선국되도록 만든다. (파라핀은 조금 걷어내고 코일을 아주 조금만 툭툭 건드려보는 정도로)
5) 프론트엔드 IFT를 돌려 시그널 파형 최대를 만든다.
6) Coil L-1을 건드려 시그널 최대를 만든다.
7) SSG 낮은 주파수(88Mhz), 높은 주파수(106Mhz)에서 선국표시와 파형강도 두 가지가 만족할 만한 지를 확인하고 혹시 모르겠다 싶으면 한 번 더 4~6을.

* 다른 튜너들에 있어서는 흔히 국부발진 회로의 트리머콘덴서(C)와 발진코일(L), 두 가지를 가지고 1) 가장 높은 주파수(예: 106Mhz)에서 L값을, 2) 가장 낮은 주파수(예: 87.5Mhz)에서 C값을 조정하며 주파수 SPAN을 맞추는데 이 튜너에서는 C 조정이 불가능하므로 전 수신대역의 절반쯤인 98Mhz를 기준으로 L값만 조정하는 것이다. 

■ 밀고 당기기에 대한 판단

동조(同調)는 선택 주파수 하나만 콕! 찝어서 받아들이는 게 아니라 모든 주파수들의 우열을 정하는 프로세스다. 1

요지는 모든 주파수가 동시 유입되고 있고 그 중에서 절대강자와 기타 약자들을 구분하는 작용이 동조라는 것. 이것을 임피던스 즉, 일종의 신호흐름을 방해하는 인자 관점에서 바라보면 DIP점(임피던스 최저점=통로가 뻥 뚤린 상태)이 동조점이고 익숙한 표현인 신호강도(Amplitude, Strength)를 기준으로 이야기하면 그래프 최고점이 동조점이다.

(B는 최적 동조. 그렇다고 A, C에서 수신이 안되는 것도 아니다)

현재 98.00Mhz를 수신하려면 98.10Mhz로 설정해야 한다. 숫자는 마이크로 컨트롤러를 포함하는 PLL 회로가 스케일러, 펄스 카운트를 가지고 계산하고 그렇게 표시하고 있는 것이니 일단 무시하고…  98.00Mhz든, 98.10Mhz든 그렇고 그런 신호들이 들어오고 있는 상황에서 정확하게 +10.7Mhz, -10.7Mhz의 IF 신호를 만들어 내는 핵심역할은 발진회로가 담당한다. 동조회로 그 자체는 조금 약한 신호가 들어온들 아무 상관없으니 여처저차 98.10 표시점에서 실제 98.00Mhz가 수신될 수도 있다.

사용자 조작에 의해 선국 주파수가 정해지면 1) PLL 회로로가 임의의 바리캡 통제전압을 만들어 내고 자리에서 물러난다. 2) 그 전압에 의해 바리캡 정전용량이 결정될 것이고 3) 그것이 고정된 코일(L, 인덕턴스)과 어울려 적당한 주파수의 LC공진(발진)이 일어난다. 따지고 보면 상호 절대적인 관련성이 없는 각자가 정해진 일을 하는 것일 뿐이다. 그것을 적당히 맞춰 놓은 것 뿐.

자, 여기까지는 그렇고…

기본적인 주파수 계산공식을 가지고 생각해보면 (발진코일) 주파수 F는 L값 및 C값에 반비례할 것이다. 예를 들어 L이 커지면 주파수는 낮아지고 작아지면 높아진다. C도 마찬가지. 아래 그래프에서 +0.1Mhz 조건을 -0.1Mhz로 만들어 편차 0Mhz인 상태로 만들려면  OSC의 위치를 낮은 쪽(낮은 주파수)으로 옮겨야 하고 그러자면 (C는 고정인 조건에서) 코일 인덕턴스 L은 작아져야 한다. 다 좋은데…

그러면 어떻게 L을 작게 만들 수 있을까? 코일을 조밀하지 않게 즉, 간격을 늘이면 된다. 결론은 발진코일을 바깥쪽으로 툭~!툭~! 건드리면 되겠다. 

■ TUNE-UP

이럴 때 스펙트럼 변화를 관찰할 수 있으면 얼마나 좋을까? SSG도 그러할진데 DIY족에게는 무리인 고급장비다. (써보니 좋기는 좋다) 아무튼 본격적으로 세 가지 작업들을 진행키로 하였다. 이번 남북 정상회담을 기념한다는 의미의 “프론트-엔드 정상화”, 그리고 연이은 IF 조정과 MPX 조정이라…

Yamaha TX-550 튜너 수리 (5), OSC COIL 등

 

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