판매중 Collins KWM-2A/S-Line용 PTO 발진관(6AU6/7543) 대체 튜브트론

[신준호(DS5TUK)]

Collins KWM-2A 및 S-Line에 사용되는 PTO의 발진관(6AU6/7543)을 대체하는 튜브트론입니다. 기본적으로 FET를 이용한 발진회로를 구성하고, 스테빌라이저를 적용하여 전압의 변동이 없을 경우 2~3Hz 정도의 주파수 변동밖에 나타나지 않는 고신뢰성 발진회로를 구성시켜줍니다.

먼저, 6AU6/7543 튜브트론의 회로도입니다. FET발진회로와 Frequency Stabilizer가 결합되어 있는 구성입니다.

위 회로를 기준으로 기존에 만들어 두었던 스테빌라이저와 만능기판에 구성한 발진회로를 서로 연결하에 KWM-2A에서 동작여부를 테스트하고 있습니다.

튜브트론과 관련된 기술적인 이론을 설명해둔 참고자료입니다. 필요하신 분은 참고하시라고 캡쳐해서 올려드립니다.

 

PCB는 양면으로 SMD Part를 빡빡하게 붙여서 6AU6/7543 튜브의 사이즈와 동일하게 만들었습니다. 기존의 KWM-2A/S-Line에 장착을 해도 다른 부분과 전혀 간섭이 일어나지 않게 장착이 가능합니다.

아트웍후 만들어진 PCB 입니다.

아래 사진은 초기 버젼의 PCB를 아트웍후 샘플기를 만든 모습입니다. 초기 버젼에서는 32.768 Real Time Clock Crystal이 내부의 온도 변화에 따른 발진주파수의 변화로 40~50Hz 정도의 주파수 변화가 발생하였습니다. 이정도 주파수의 변화로는 진공관 장비를 이용한 실제 교신에서는 크게 문제가 되지 않는 정도의 변화이지만, 그래도 더 안정을 시키기 위해서 Crystal을 TCXO로 교체하여 장착하였습니다. 아래 사진의 연필 지우개 부분에 있는 사각형의 부품이 TCXO입니다.

KWM-2A에 튜브트론을 장착한 모습은 아래와 같습니다. 튜브트론을 장착하면 진공관으로 발진되었을때의 스케일 눈금과 위치가 5~7KHz 정도 차이가 있게 됩니다. 이 부분은 PTO의 진공관 소켓 우측에 나와있는 L302 및 C308을 조정하여 맞춰주면 됩니다. 이 부분에 대한 조정은 다른 무전기에서 수신되는 신호를 확인하면서 서로 같은 주파수가 되도록 일치시키면 됩니다.

튜브트론의 발진 주파수를 안정화시키기 위해서는 KWM-2A/S-Line의 모델에 따라 추가적인 개조가 필요할 수도 있습니다.

먼저 KWM-2A/S-Line의 전원부인 516F-2의 LowB+ 전압이 275V가 기준전압인데, 송신시를 기준으로 275V에 맞춰놓으면 수신시에는 300~320V까지 다양한 전압이 나오게 됩니다. 그래서 가장 좋은 방법은 516F-2에 LowB+용의 275V 레귤레이터를 장착하여 사용하게 되면, 송신/수신시 전압 차이가 1~2V(정확하게 장착하면 0.5V 이내의 차이뿐입니다) 이내로 맞아지게 됩니다.

이렇게 LowB+ 전압이 안정화되면 PTO의 전원도 안정화가 되어서 송신/수신 전환시 주파수의 변화가 거의 없이 발진을 하게 됩니다. 그래서 PTO 전원 안정화를 위해 PTO 전원라인에 약간의 개조를 할 필요가 있습니다.

아래 3장의 사진은 PTO 전원라인을 150V로 안정되게 공급하도록 기본 회로를 약간 개조하는 방법을 소개하고 있습니다. 아래 첫번째 사진은 개조하기 전에 개조포인트를 알려주는 사진이며, 두번째 사진은 제너다이오드를 추가하고 있는 모습입니다. 세번째 사진에는 최종 개조를 위한 회로도가 소개되어 있습니다.

이렇게 PTO 전원라인에 제너다이오드를 장착해 주어야 튜브트론에서도 안정적인 발진이 이뤄지게 됩니다. 물론, KWM-2A/S-Line의 상태에 따라서 이러한 개조 없이도 안정적으로 동작할 수 있지만, 그 부분은 모든 무전기마다 현재의 상태가 서로 다르고 모양이 다른 상태로 운용이 되기 때문에 필요한 부분을 말씀드린 것이므로, 튜브트론을 장착하고 송신과 수신을 반복하면서 주파수가 변동이 된다면 이 내용을 상기하고 개조를 해줄 필요가 있습니다.

아래 사진은 KWM-2A/S-Line의 전원부인 516F-2에 275V Regulator를 장착한 모습입니다. 물론, 이 전원부는 오리지날 진공관 방식의 516F-2가 아니고 반도체로 자작한 전원부입니다. 275V Regulator를 장착하여 송신/수신시 전압차이가 1~2V 이내가 되면 위에서 언급한 PTO 전원 안정화 개조는 하지 않아도 됩니다. 물론, 275V Regulator를 장착하고, PTO 전원 안정화 개조를 하더라도 동작에는 아무런 상관이 없습니다.  

최종 장착이 끝이 난 다음 발진하는 파형을 오실로 스코프로 관찰한 모습입니다.   

 완성된 튜브트론의 모습과 실제 6AU6/7543을 나란히 놓고 비교한 사진입니다.

KWM-2A/S-Line용 튜브트론은 위 모습과 같이 작은 크기로 만들려고 하다 보니 1608 사이즈의 SMD RLC 부품과 SMD Package의 반도체를 대부분 사용하였습니다. 그리고, 진공관 구조로 결합을 해야 되기에 2장의 PCB를 직각으로 결합하는 구조가 되어 있습니다. 직접 만들어서 사용할 수 있는 분도 계시지만, 난이도가 있는 작업이기에 모두 제작하여 테스트 작업까지 마치고 개별 포장하여 판매를 할 예정입니다.

판매가격은 택배비 포함하여 75,000원이며, 입금계좌는 기업은행 162-065725-01-012 신준호 입니다. PCB는 300여장이 준비되어 있고, 짬짬이 만들어 놓고, 판매할 예정이므로 언제든지 입금후 댓글남겨주시면 확인하고 발송해 드리겠습니다.

감사합니다.

de  ds5tuk 신준호 73~~~~

[HL5AHH]

신준호OM님,
안녕하세요, 건강하시지요 !
튜브트론, 한개 부탁드리겠습니다.
S-Line에장착해 보려고합니다.
보내주실때, HV레규레터(275Volt에사용하려구요) 도 2개 같이보내주세요 !

010-6776-4649 , 안병서

[신준호(DS5TUK)]

안녕하세요 안오엠님, 잘 지내시죠..
말씀하신 튜브트론 및 275 레귤레이터는 내일 택배로 발송하겠습니다.
감사합니다.