롯데전자 LT-8300 타이머 튜너 (7), 최종 FM 튠업

글쓴이 : SOONDORI

전 편, 프론트엔드 IFT 튜블라 커패시터 불량을 조치한 후 이어지는 글.

* 관련 글 : 롯데전자 LT-8300 타이머 튜너 (6), 분리된 프론트엔드 테스트

■ 전제 조건

정리해보자면, 1) IF IC가 만드는 시그널 미터 구동 전압은 유효 신호 + 잡음 + 검파 전 IF Carrier를 종합한 강도와 같다, 2)? IF IC 내부 시그널 미터 구동 Block은 음성 신호의 품질을 생각하지 않는다. 실은 그럴 만큼 똑똑하지 않다. 뭐가 많으면 많은 대로 적으면 적은 대로. 3)? (LT-8300에 국한된 내용) 프론트엔드 입/출력 핀 정의에서 AGC는 N/C. 즉, 쓰이지 않았다.

* 관련 글 😕전파들의 이구동성, 멀티패스 (1)

Varactor + Coil 옆 작은 Trimmer나 극소 용량 커패시터를 붙여가며 뭔가 차근차근 조정할 수도 있겠으나 쉴드 캔 제거하면 즉시 RF 상태가 엉망이 되고 CAN 붙이면 다시 뜯기 힘드니까… 현실적으로 Try & Error 탐색은 매우 어렵다.

■ 기억 소환

그 동안 반복적인 작업 단절에 기억은 가물가물인데… 이제까지 적어 놓은 글을 다시 읽고 핵심만 정리해보자면,

Step 1) 가벼운 튠업 시도 → 선국 높낮이에 따라 달라지는 시그널 미터 표시의 불균형을 목격 → 동일 패턴으로 프론트엔드 IF Out 파형의 높낮이(=신호+잡음+Carrier 강도) 달라짐을 확인 → 프론트엔드 내부 문제로 1차 추정.

* 관련 글 : 롯데전자 LT-8300 타이머 튜너 (3), IF 시그널 이슈의 원인은?

Step 2) VT 반응, 시그널 미터 TP 단자 반응, 프론트엔드에서 PLL IC로 전달되는 신호의 반응을 관찰 → 1)항에 상응하는 패턴 → 프론트엔드 내부 OSC 트랜지스터나 주변 회로 문제로 추정.

* 관련 글 : 롯데전자 LT-8300 타이머 튜너 (4), 프론트엔드 반응 관찰

(▲ PLL + Varactor 조합에 의한 VT 반응 예)

(▲ 시그널 미터 TP 단자의 반응 예)

(▲ 프론트엔드 → PLL IC 입력핀에 대한 주파수 카운터의 반응. 적색은 제대로 카운팅을 못 할 만큼 신호 전위가 낮아진 경우로 해석하였다)

Step 3) 궁리 끝에 결국 프론트엔드를 분해하였다. 여차저차 문제가 있었던 IFT 튜뷸러 커패시터를 제거 + 계산 후 80pF 덧대기 수정 + 노파심에 몇 개 세라믹을 신품으로 대체.

* 관련 글? : 롯데전자 LT-8300 타이머 튜너 (6), 분리된 프론트엔드 테스트

■ 참고 : 추가적인 상상들

누군가의 참고를 위해 작업 중 궁리해보았던 내용을 정리해보면…

○ SSG 오동작?

튜너는 정상인데 SSG 출력 강도에 문제가 생겼다는 상상.

SSG(Stereo Signal Generator)는 전압(V) 출력 장치가 아니라 RF 전력(W)을 송출하는 장치. 출력 단위는 dBu(= 20*log(V/Vref))이다. 여기서, Vref는 1mW@600오움이므로 전체를 전압 단위로 치환하면 0.775V_rms. 대충 dBu=fx(V)로 얼버무려 재정의하면 88Mhz~108Mhz 전 구간에서 부하저항 양 끝 전압(V)은 일정해야 한다. (어찌 보면 하나 마나 한 이야기) 심심파적으로 저항 붙이고 대략적인 반응 패턴을 확인해보았는데… OK! 역시 아무 문제 없음.

○? PLL IC 주변 회로 오동작?

다음은 캔우드 리시버의 튜너 부 구성도. 대략 LT-8300의 것과 같다.

PLL IC는 1) #14핀으로 OSC 주파수(=펄스)를 전달받고, 2) #12핀으로 IF IC의 IF Buffer 핀으로부터 ‘떠나간 배가 항구에 잘 도착했는지를 확인하는 차원’의 또 다른 주파수(=펄스)를 입력받는다. (이 구성에서만 그러함. 아닌 경우도 있음) 그리고 배치된 크리스털 소자 발진 클럭을 기준으로 두 신호를 연산하고 내장 차징펌프(Charging Pump) 블록을 통해 #17, #18핀으로 제어펄스를 출력한다. 그러면 외부 적산기(=PLL Loop Filter, Integrator)가 제어신호를 VT 컨트롤용 DC 전압으로 변환한다.

이미 정확하게 선형 동작하는 것을 확인했지만 “세상일 어찌 압니까? 뭐든 직접 눈으로 봐야…” 그래서 꽤 정밀한 Fluke 멀티미터로 측정해 보았다.

기왕에 확인했던 그 내용 그대로이다. 여기까지는 다 좋은데… VT Min/Max가 바람직한 구간 안에 있는지는 확인할 수는 없다. 그저 선형 동작 여부만 확인한 것 뿐. 일단은 그렇고…

(시간 흐른 후)

○ 전원부 오류?

B+ 규정치가 얼마인지 모름. B+ 자체는 11.980V로 대략 12V이다. 괜히 그럴듯해 보임?

○? IC 입력 전 단계 IF 증폭 회로 오류?

리미터가 작동할 정도로 강하게 IF 신호가 전달되면 시그널 미터 동작의 평탄도가 확보될 것이라는 상상이 있었다. 도저히 그럴 수 없을 정도로 미약한 신호가 전달되는 경우라면? 우선, 첫 번째 CF 다음 칸에 있는 IF 증폭기 2SC3192의 Vbe를 확인해보니 0.7V로 정상. 그다음에 있는 IC 내부 블럭은 당연히 확인 불가능. 그러므로 이 항목은 여기서 Pass!

* 관련 글 : 표준 IF IC의 내부

(▲ 리미터의 위치는 <FM-IF> 블럭과 <Q.D> 블럭 사이에 있음)

(시간 흐른 후)

■ Black Box 관찰로 전환

이제 어찌해야 할까? IF IC~RCA 구간을 블랙박스로 정의하고 1) IC #1핀(=IF 입력, 오실로스코프 접속)과 2) 기기 RCA 출력(=VU 미터 접속)을 관찰해 보았다.

오실로스코프 파형의 높낮이나 RCA 출력 강도의 편차라는 게 대략은 무의미하다 생각되는 범위 안에서 등락하고 있다. 예를 들어 0.02V@108Mhz는… 단순한 계측 오차 내지 조정 오차 정도로 치부해도 무방할 듯.

그렇게 좋은 쪽으로 바라보면 1) 튜블러 커패시터 교환은 유효했고, 2) 프론트엔드~IF IC 처리가 정상화되었으니, 3) IC #16 핀 내부 블럭의 문제 또는 구동 신호를 받아 표현하는 외부 회로에 국지적 이슈가 있는 것이 된다. 여기서, 아직 프론트엔드 튠업이 안 끝난 상태라는 점에 유의.

(시간 흐른 후)

IC IC #16핀과 그것에 물린 회로에 시선을 돌려 이것저것 확인해보았다. 관측 조건은 Stereo, 100% Mod., 60dBu.

이쯤에서 정리하는 종합적인 평가는…

1) IFT 튜블러 커패시터 교체 후에도 지속된 평탄도 문제는 IF IC 블럭의 아주 작은 산출 편차가 외부 회로에 의해 크게 증폭되는, 일종의 착시 현상으로 보인다. 다시 말하면, VFD 외부 구동 회로가 상식선에서 수용할 수 있을 IF IC Max – Min = 0.0612V 편차(*)를 지나치게 확대하고 있다는 의견. (물론 VFD 드라이버로서의 역할, 구간 대 분해능의 조건을 고려하면 ‘증폭’이 당연한 일이다) 대비 사례로서 IC가 직접 구동하는, 조금 둔감한 아날로그 미터였다면 그냥 넘어갔을 일 아닐지?

* 확인해 본 IF IC S-Meter의 구동 전압 범위는 1.61V@SSG 100dBu ~ 0.34V@-20dBu로 총 1.27V이다. 그러므로 0.0612V는 4.81%. 그게… 흔한 5%?

2) 그런 동작 구조에 IFT 코일 관형 커패시터 불량 문제까지 겹쳤다. 종합 반응은 더 엉망이 되었던 것이고…

3) IFT 조치 후 현재 상태의 RCA 출력은 평탄한 편. 왜율계 VU를 기준으로 오차는 0.1V 이내. 블랙박스 출구가 정상이라면 뭘 더 할 것은 없음. 시그널 미터 쪽 등락 범위가 과거 Max – Min = 4.7V에서 현행 0.98V 이내로 많이 낮아졌다는 것을 위안으로 삼고, 훗날 VFD 시그널 미터 달린 튜너를 만나게 되면 검증해보기로 하고… 다 덮고 본격적인 튠업을 진행하기로 한다.

(시간 흐른 후)

■ 기본 방법론 정리

다음은 참고용으로 제시하는 로텔 RT-930AX 튜너의 프론트엔드 회로 그리고 조정 가이드라인.

위 내용은 L과 C로 Dial Span 잘 맞추면 봉긋한 봉우리 모양 반응 곡선이 고무줄처럼 최대한 길게 늘어나고 구간 구간 납작해짐으로써 선형 반응에 준하는 평탄도를 확보할 수 있다는 논리와 맥락을 같이 한다. 물론, 소자 특성이라는 게 있으므로 한 폭의 그림과 같은 수평선, 직선, 100% 선형화는 불가능일 것임.

L106, TVC104는 각각 OSC 코일과 그 옆에 붙어 있을 Varactor 보조용 가변 콘덴서 즉, 트리머(Trimmer)를 지칭하는 것인데… LT-8300에는 그런 트리머가 없다. 즉, 로텔 튜너처럼 쉽게 Dial Span을 조정할 수 없음. 프론트엔드 중간 영역 RF 커플링 코일(=위 회로도에서 이격 된 L102~L103 상당)을 건드려 감도 변화를 줄 수 있지만, 그것 역시 트리머가 없어서 반쪽 작업이 된다.

■ 튜너 조정

직전 작업 상태를 고수하는 조건에서 IF 검파부, MPX 부를 조정하였고 결과는 다음과 같다. S/N은 그럭저럭인데 THD 수치는 생각보다 낮은 편. 물론 좋은 일. SSG 70dB에서 시그널 미터의 적색 한 칸이 점등되도록 감도를 조정하고 튠업 작업 종료. 참고로 최종 시그널 미터 반응은 90Mhz@70dBu, 98Mhz, 104Mhz, 108Mhz에서 공히 적색 1칸이다.

(▲ 이 자동 왜율계는 THD+N이 아닌, 명확하게 알고 있는 400hz/1Khz를 기준으로 THD를 제시한다. 케이블 등이 만들어내는 오차 고려하면 L/R은 공히 0.15%@97.9Mhz/70dBu 수준. IF IC THD가 Typical 0.3%, MPX IC가 0.1%이므로 제법 그럴 듯한 범위 안에 있다고 본다)

(▲▼ 이것저것 고려하여 대충 왜율계와 비슷하다고 간주. 노이즈 레벨 대 신호의 차는… 인켈 TK-600 보다 조금 취약한 듯? 그렇습니다! 통합형 IF IC인 산요 LA1266 IC보다 인켈의, 단독형 히타치 HA1137W IC의 스펙이 더 좋고 LA1266은 AM 영역을 끌어안고 있으니까… 그냥 상식선에서 그럴 법함)

* 관련 글 : 인켈 TK-600 아날로그 튜너 (10), AM 조정 그리고 마무리

솔찍이 특별한 작업 동기는 없지만 이 역시 사라져가는 국산 모델인지라… 예쁘게 봐주고 다음 단계로 넘어감. 또 다른 주제, ‘VFD 일부 문자의 발광 불량 현상’을 다뤄보기로 한다.

* 관련 글 : 롯데전자 LT-8300 타이머 튜너 (8), 진공 형광 디스플레이 오류 확인