글쓴이 : SOONDORI
이번에는, <픽업 모듈 드라이버 보드>의 동작 논리에 집중하기.
* 관련 글 : 금성사 GCD-606 CDP 탐구하기 (12), 픽업 모듈 드라이버 회로의 점검
Q1 주변은, 얼핏 동작 안정성이 담보되는 전압분배형 바이어스(Voltage Divider Bias)와 비슷하다. 그러나 외부 독립 전원과 같은 성격의 PD(=수광 Photo Diode)가 있다는 점, 트랜지스터 에미터 쪽에 (가칭) 제너다이오드群이 붙어 있다는 점, +5V, GND, -12V 라인이 어떤 상관관계 하에 연결되었다는 점이 다르고…
동작을 궁리해 보면,
1) (알 수 없는 사유로) LD(=Laser Diode) 즉, PIN 다이오드 발광량 증가 → PD 수광 전류 증가 → Q1 에미터로 빠지는 전류량 증가 → By-Pass 효과에 의해 Q2의 베이스로 가는 전류량 감소 → Q2 에미터에 물리는 <TO Output Driver> 라인 전류량 감소 → 후속 회로에 의해 LD 전류량 감소 → PIN 다이오드 발광량 감소 → 피드백 회로로서의 타협점 찾기.
2) 한편으로 VR을 돌리면 PD 수광 전류 일부가 -12V 라인으로 더 많이 흐르면서 Q1~Q2 회로의 취급 전류가 감소한다. 그 말은 가변저항으로 PIN 다이오드의 전류량을 통제할 수 있다는 뜻.
3) 반대의 경우로, LD 광량 감소 → PD 수광 전류량 감소 → 여차저차 LD 전류량 증가 → 이번에도 타협점 찾기.
4) 여기서, +5V와 GND와 -12V 라인은 제너다이오드群 때문에 일정한 전압 간격을 유지하고 있다는 점에 유의. 참고로 -12V 라인을 최저점으로 놓고, 제너다이오드群을 풀어보면 위 그림 맨 우측과 같은 줄줄이~ 사탕 구조가 된다.
5) 적색 마킹 포인트는 +5V~GND 세상과 GND~-12V 세상의 중간 영역에 놓인 어떤 절대점으로 작용하게 된다. 물론, 그 이유가 따로 있는…
아무튼 이상을, 전원라인 변동을 포함하는 외부 환경의 변동을 무시하고 전류를 일정하게 흘리는 ‘가변형 정전류원(定電流源)’ 동작으로 간주.
LD 구동 전류의 항상성 유지라… 제아무리 그렇다고 해도, VR을 아무렇게나 마구 돌릴 때 LD 전류량이나 PD 드라이빙 전류량이 순간, 순간 달라지면서 오실로스코프에는 뭔가, 소소한 등락이 보여야 하는 것 아닌가?
그랬던가? NO!
기억을 더듬어 보면, 1) 수광 PD는 분명하게 반응하였고, 2) LD의 밝기도 상황에 따라 달랐다. 보드 총 전류도 60mA, 90mA, 110mA 등으로 변하였으니… 아무래도 PD와 LD는 정상인 듯?
“그라믄… 구동 보드 불량 정도면 좋겄슈~”
(시간 흐른 후)
이하, 다른 주제의 궁리를 적어 두기.
회로에 쓰인 PIN 다이오드는, 논리상 +5V 라인 쪽에서 통제된다. 그러면, 그냥 그렇게 쓰면 될 것이지 왜 복잡하게 -12V 라인을 끌어다가 첫 번째 트랜지스터 베이스 쪽에 연결했을까? 정작 +5V 라인은 신경조차 안 쓰면서?
<픽업 모듈 드라이버 보드> 커넥터에서부터 출발, -12V 라인을 따라가면,
GND 라인은 모든 회로에서 당연하게 공유되니까 그렇고… 두 번째 그림의 ±12V 라인(*)과 ±9V 라인이 서로 묶여 있음을 알 수 있다. 즉, ±12V를 강압하여 생성한 ±9V는 무조건 ±12V 쪽 변동에 종속되는 상황.
* <픽업 모듈 드라이버 보드>에는 -12V로 표시, <RF 보드>에는 -14V로 표시. 저~쪽에 있는 전원 회로에서는 14.6V로 실측값 표기. 아무래도 허겁지겁 발표 시기를 맞추느라고 소니 개발팀이 정신이 없었던 모양이다
그 조건에서,
1) 마침 ±9V 라인은 양전원 OP.AMP가 사용되는 <RF 보드>의 전압 공급 라인이다.
2) <RF 보드>와 아주 작고 가벼운 <픽업 모듈 드라이버 보드>에서 ±12V 중 +12V는 삭제. 쓰이지 않음. 남은 -12V를 <픽업 모듈 드라이버 보드>의 변수로 활용하고 있다.
3) 그러면… ‘발광관련 회로의 변동 = 수광관련 회로의 변동’이 된다. 마치 차동(Differential) 처리처럼 변동분이 무시된다는 점을 적어두고,
4) 그렇게 외란으로부터 보호받은 아날로그 회로에서, a) 충분히 증폭된 아날로그 신호 또는, b) 노이즈 내성이 강한 디지털 신호를 뽑아내기만 하면… 이후의 외란은 무시해도 되겠다.
모든 것을 두 문장으로 재정리하면,
1) <픽업 모듈 드라이버 보드>가 VR 돌림에 제대로 반응하지 않았던 것은 역시 제너다이오드群 동작 문제인 듯. 전위 비교의 오류일 가능성을 상상함.
2) 굳이 -12V 라인을 <픽업 모듈 드라이버 보드>에 끌어다 쓴 것은, 발광-수광 아날로그 회로의 내성을 키우기 위해서. 다른 각도로 이야기하면, SONY 엔지니어들이 전원부 등의 외란이 만들어낼 광 픽업 오류를 심히 염려했다는 뜻이 되고.
누구도 이야기해주지 못할 1980년대 초반 상황을 상상하면서… 일단은 여기까지.
* 관련 글 : 금성사 GCD-606 CDP 탐구하기 (14), 픽업 모듈 드라이버 보드의 오류 탐색
(내용 추가) 40여 년 세월. 이 모던한 세상에서, 780nm 파장의 소자를 구하지 못할 이유가 없다. 다양한 것이 있었는데, 당장의 기억은 그렇고… 아무렇게나 예시 하나 등록해두기. (스펙 불확정으로 사용 불가)
적출품 대체는 영원하고 완벽한 해법이 아니므로… 골목길 끝자락에서, DIY <픽업 모듈 드라이버 보드> + DIY 구조물을 만들 수도 있겠다. 성질이 무식하고, 눈에 보이는 게 없으면 용감해진다는…
