Peavey 5150 Amplifier

회로도는 schematicheaven에 5150 I 버젼으로 올라와있다. 일단, 5150 II의 경우도 동일한 프리앰프 회로를 쓰고 있으므로 그 차이는 구태여 알 필요는 없을 것으로 본다.

아래 회로도는 Peavey사에서 쓰고 있는 여러 장의 회로도를 보기 쉽게 조합해놓은 것이다. 실제로 여러 개의 보드로 나뉘어져있고 각각 컨넥터로 연결되어있는 복잡한 회로인데 잘 정리해놓은 것이나, 스위치와 연결되는 단자에 대한 구체적인 설명이 없어서 다소 모호한 부분도 있다.

위 회로도에서 가장 중점적으로 파악해야할 것은 다음과 같다.

1. 채널이 클린/크런치/울트라 채널로 3개가 존재하는데, 이들은 어떻게 꾸며져 있는가?
2. Modular로 만드려면 어떤 구조가 적당할까?
3. power stage의 특이점은 무엇인가?

먼저 1)번에 대해서 살펴보면, 프리앰프 회로는 크게 클린과 리드 채널로 구분이 되도록 되어있는데, 크런치 채널은 가상적인 채널로 클린 채널의 게인을 올려놓은 모드라 볼 수 있다.

게인 노브는 클린과 리드에 대해서만 존재하고, 크런치 모드는 클린 모드에서 별도의 스위칭을 함으로써 첫번째 증폭단에서 두번째 증폭단으로 넘어갈 때의 필터 특성과 증폭률 조정을 하도록 되어있다. (이 점도 이놈의 형님격인 Mesa/Boogie Rectifier, Soldano SLO-100과 유사하다)

두번째 증폭단에서 세번째 증폭단으로 넘어갈 때 스위칭을 하여 cathode cap을 접지하여 증폭률을 올리고 세번째 증폭단으로 갈때의 voltage divider의 저항값을 낮추어 증폭률을 올려 찌그러짐을 얻게 만든다.

특이한 점은 마지막 증폭단이 일반적으로 cathode follower로 되어있는 반면 5150은 negative feedback을 하는 buffer로 되어있다는 점이 크게 다르다. (아마 여기서 오는 차이가 조금은 있으리라는 생각에서 꼭 만들고 싶다.)

5150의 정확한 회로도를 가지고 있지 않아서 채널 전환 스위치와 회로상의 릴레이가 어떻게 매칭되는지 정확히 알 수 없으나, peavey의 메뉴얼을 참조해보면 우선 풋스위치를 통해 리듬채널과 리드채널의 전환이 이루어지고, 리듬 채널에 대해서 bright 스위치와 크런치 모드 스위치가 있다.

Bright 스위치는 초단의 필터 중 1를 선택하고 high pass 회로 (39k+.1u)를 선택하도록 되어있는 것으로 보여지고, 2.2M 저항을 스위칭하는 부분은 확실히는 모르겠으나 역시 bright switch와 관계가 있는 것으로 보여진다.

두번째와 세번째 증폭단의 게인 조정을 위한 릴레이 회로가 크런치 모드를 위한 것으로 보여지고 이는 리드 채널일 때에는 default로 선택이 될 것으로 보여진다.

그렇다면 이것을 modular로 만든다고 보면 어떻게 설계해야하는가?

일단 모드 절환 스위치가 채널 구분용으로 2개 (pre-post)가 들어가고, bright switch를 위해서 3개, 크런치모드를 위해서 2개, 그래서 총 7개가 들어간다. 이미 2호기 설계시에 각 module에서 증폭률과 필터 선택을 위해서 opto relay를 4개 정도 예상하였는데 (4개의 경우 12핀이 필요하다), 회로를 조금 수정하여 relay 4개로 커버하도록 설계해보자. 일단 모드의 조합은 2 X 2 X 2로서 8개로 보여지나, 사실상 리드 1가지, 리듬 4가지 (bright on/off, crunch on/off)가 존재한다. Relay 4개로 선택할 수 있는 경우의 수는 16가지이므로 충분히 커버가 가능하다. (수정한 회로는 향후 올릴 예정이다.) 마지막으로 다른 프리앰프와의 특이점을 살펴보도록 하자. 먼저 프리앰프 출력을 마샬 스타일의 톤스텍 (클린/리드 동일)을 거치게 한 후 negative feedback이 되는 증폭단 하나 (출력버퍼)를 더 지난 후에 effect send/return을 하도록 되어있다. power stage에서는 다른 앰프들이나 마찬가지로 feedback을 하도록 되어있는데, 출력단의 전압을 phase splitter에 걸고 여기에 filter를 넣어 power amp presence를 줄 수 있도록 하는 것에 Q를 조정할 수 있는 filter를 하나 더 넣어서 resonance라는 knob를 하나 더 넣어두었다.

크게 보면 구성은 dual rectifier와 거의 유사한 구성인데,

1. Dual rectifier는 EQ전에 증폭단이 5개인데 반하여 5150은 6개로 되어있다는 점
2. Dual rectifier는 tone stack, gain이 모두 채널 별로 다르게 설계된데 반하여 5150은 tone stack은 공유한다는 점
3. 5150은 resonance라고 하여 Q를 조정할 수 있는 회로를 feedback 회로에 추가하여 놓았다는 점
4. 클린/크런치, 리드를 독립한 것은 같으나 dual rectifier에서는 초단에서 두번째 증폭단으로 넘어갈때의 voltage divider와 cathode cap switch를 달아놓는 방법으로 증폭률을 조정함으로써 bright, crunch 등등의 모드를 조정하나 5150에서는 조금 단순하고 직관적인 방법으로 만들어 놓았다는 점을 차이점으로 지적할 수 있다.

또 몇가지 차이점을 지적하라면, peavey의 패널에서는 tone stack을 equalizer라고 표현하고, gain을 pre-gain, master volume을 post-gain으로 표현한다. 아마도 post-gain이란 말은 power amp distortion을 염두에 둔 말로 보여지는데, 애석하게도 preamp에서는 post gain은 단지 출력 volume이 증가하는 외에는 별 다른 효과를 주지 못한다는 것이다.