NE555라는 IC 처럼... 거의 DIY 전용 IC라고 해도 좋을 만큼인 LM386이기에 따로 글을 정리합니다.

○ 아래는 IC 개발사인 텍사스인스트루먼트社가 작성한 Old Version 데이터 시트의 일부입니다.



- 통상 OP.AMP로 줄여서 쓰는, Operational Amplifier IC입니다. Operation이라는 단어는 우리말로 '연산'입니다. +, -, 곱하기, 나누기 즉, 사칙 연산이지요.

사칙 연산을 하려면 두 개 항목이 있어야 하고 그래서 OP.AMP의 블록도를 보면, 두 개의 연산 대상 신호를 건네받는 +와 -가 표시되어 있답니다.

두 핀을 적당히 쓰면 디지털적 계산이 아닌, 아날로그적 계산을 할 수 있습니다. 대표적인 것이 마이너스입니다. 예를 들어, A와 B 두 개 신호 입력이 있다고 가정하고 B-A 또는 A-B를 할 수 있는 것이지요.

그런데 만일, A와 B 중에 하나를 회로 전원 + 또는 회로 -(=GND)에 영구히 연결해 놓는다면, 그리고 나머지만 입력으로 쓴다면 언제나 다음과 같은 등식이 성립할 것입니다.

A-0=A, B-0=B, 0-A=-A, 0-B=-B 여기서,
결과에 부호가 붙고 안 붙고는 중요하지 않습니다. 그냥 절대값이 어떻게 나오느냐만 생각합니다. 그러면...
증폭된 A' = LM386의 증폭도 × |A|이거나
증폭된 B' = LM386의 증폭도 × |B|가 됩니다. (|x|는 절대값 표시)

그렇게 두 개 입력 구멍 중 하나를 아예 없는 것처럼 처리하고 남은 구멍으로 신호를 전달하면 신호가 증폭됩니다. 그 최종 신호를 스피커에 전달하면 소리가 나올 것이죠?

○ IC 내부의 처리를 컬러로 구분해 놓았습니다.

사칙 연산용이라면서 그것을 가정집 인티앰프처럼 쓰고 있습니다? 네. 그렇습니다.

커플링 커패시터를 쓰는 것은 과거 OTL(Output Transformer-less) 앰프와 다를 게 없고요. 아래도 OTL 앰프입니다.

(▲ 저는 개인적으로 이런 단순한 소출력 앰프를 좋아합니다만... 아무튼, 방열판 뒤에 커다란 커패시터가 보입니다. LM386의 출력 커플링 커패시터인 220uF와 같은 역할을 합니다)

* 관련 글 : Pioneer SA-50A 인티앰프, 10W의 넉넉함

○ OTL(Output Transformer-Less), OCL(Output Capacitor-Less)

앰프 구현 기술의 발전 순서는,

1) 출력부에 Transformer를 사용한 앰프가 먼저였습니다. 흔히, 구형 빈티지 AM 라디오나 진공관 앰프를 그렇게 만들었습니다. 진공관 쪽은 워낙 고압이 필요해서 더 그렇고요.

2) 그 다음이 OTL입니다. 트랜스포머를 쓰는 진공관이 먼저였으니까, "'Transformer의 T'가 들어간 게 아니다"라며 자랑했던 것이지요. 초기 트랜지스터 세상에서 유행한 것으로서...  포터블 장치를 만들려니 무거운 트랜스포머를 어떻게든 제거해야 했던 것입니다. LM386 IC는  그런 OTL  방식이고요. OTL을 비유하자면, 구식 캬브레이터 엔진 정도가 될까요?

3) 그리고는 오디오 극상기 이후로는 쭉~ OCL입니다.  OCL이 되면 출력 종단점에서 DC가 발견되거나 감지되거나 그것이 교란행위를 하면 안 되니까 여하한 방법으로 0.00000V를 만들려고 제어/통제 회로를 부가하게 됩니다. 별의 별 것들을 다 붙이고 기술력이 있다고 자랑을 하지요. 그러나... 수십 년 후의 관리 부담은 전적으로 소비자에게 전가됩니다. 이것은 늘, 사회적 경제적 넌센스라고 생각힙니다.

○ 유의점이 있습니다.

증폭된 신호는 (전압으로 표현하든 전류로 표현하든) 뭔가 커진 상태입니다. 그래서 그 큰 덩어리를 것을 스피커 쪽으로 통과시키려면 Coupling Capacitor의 용량이 적당히 커져야 합니다. 그래서 IC 제조사가 열심히 실험하고 220uF쯤 되는 것을 붙이면 무난하다고 했습니다.

참고로, 1uF 또는 1000000uF짜리를 붙이면 어떻게 될까요?

무조건 소리는 나옵니다. 단, 최적음이 나오지 않겠지요. 1uF는 소리가 작거나 찌그러지거나 20~20Khz 가청 주파수 대역 중 일부만 들리거나이겠고, 1000000uF는... 그런 식 음의 변화도 초래될 수 있고, 무엇보다 용량이 커질 수록 부품 단가가 커지니까 그럴 필요가 없습니다.

한편으로,

DIY 세상에서는 모든 등급, 모든 용량의 부품을 준비할 수가 없으니까 큰 줄기만 보고 그러면서 표준화된 어떤 유형, 어떤 용량 등을 참고 활용하는 게 좋다고 생각합니다. 전술적으로는, 이미 누군가 테스트하고 검증한 것이므로 실패 확률이 작아집니다.

○ LM386으로도 DIY 신호 발생기를 만들 수 있습니다.

위 4개 회로도의 우하단 회로를 참고해주세요.

논리는 출력을 입력으로 적당히 되돌리면서 스스로 발진하게 만드는 것입니다. 보통의 앰프, 보통의 연산처리에서는 쓰지 않는 구성입니다만, 그렇게도 쓸 수 있다는 것이지요.

그렇듯 다양한 응용성을 생각하면, 역시 LM386은 DIYer에게 맞는... 명가의 보검과 같은 IC 입니다.