프리앰프 메인보드-모듈간 인터페이스 (갈등 중)

40pin을 사용하여 기존의 모든 프리앰프를 모듈화시키려고 하였으나 몇 가지 문제에 봉착하게 되었다. 그것은 다음과 같다.

0) Pin의 부족

channel 전환 및 distortion(or boost) on/off, 또는 한 가지 모듈에 3개의 12AX7이 허용하는 2개 이상의 프리앰프를 내장하려면 pin 수가 아슬 아슬하게 부족하다. Tonestack의 경우에도 앰프 모델마다 R 또는 C의 값이 약간씩 다르기 때문에 획일적으로 메인 모드에 만들어 넣을 수 없으므로, 여기에도 최소 4개의 pin이 소요되는데, 그게 2종이므로 8개 pin이 소요된다. pin의 수를 단순히 줄여서 보기에는 Fender나 Marshall이나 여타 프리앰프에서는 문제가 없으나, Mesa Mark 씨리즈를 모듈화하는데 문제가 생긴다.

1) Module 내 OPAMP 지원 문제:

OPAMP가 들어있는 일부 프리앰프를 모듈화하기 위해서는 DC 전원을 위한 pin 2개가 추가로 요구된다.

2) 경로변경

채널 전환에 따라 회로가 변경이 되는데, 이 때 주로 외부에서 LED로 컨트롤하는 LDR을 이용하게 된다. 예를 들어 하나의 모듈에 두 개의 프리앰프가 있다면 최소 2부분에서 스위칭이 일어나야 한다 (하나의 경로는 ground와 연결되고 하나는 ground와 isolated되어야 한다). 이를 위해서 PhotoMOS Relay를 쓰려면 최소 2개가 필요한데 그렇게 되면 모듈 하나에 PhotoMOS를 떡칠해야 하는 문제가 생긴다..

따라서, (12AX7이 좀 남더라도) 모듈 하나에 1개의 프리앰프만 넣어야 한단 얘기가 된다. 달랑 클린 톤만 있는 모듈이나 달랑 리드톤만 있는 모듈은 쓸 모가 없지 않은가? 그렇다고 Egnator의 모듈식 프리앰프를 만들기엔 물량 자원 및 제조기술이 떨어진다.

3) 실장 문제

처음에는 40pin dual header (20X2)를 쓰려고 했는데, 케이스 내부에 장착할 밑그림을 그리다보니 도저히 제대로 된 그림이 안그려진다. 일단 최대한 납작한 케이스를 쓰려고 하고 있으므로, 12AX7은 눕혀서 실장해야하고, 메인 보드에는 컨넥터를 빼면 고작해야 버퍼를 위한 opamp와 스피커 시뮬레이터가 달라붙게 되므로 공간 활용이 제대로 안되는 모양이 된다. 그리고 콘넥터를 dual 40 pin으로 기판 최 측면에 두면 만능기판에 땜하기 몹시 어려운 상황이 연출된다.

4) 모듈의 크기 문제

필요한 전압이 모두 공급되면 모듈에는 부피가 큰 Cap이 들어갈 필요가 없다. 10uF밖에 안되는 cap이라고 하더라도 내압이 450V 정도 되면 어른 손가락의 한 마디 만한 크기가 된다. 그외에 대부분은 저항과 소용량 cap이 대부분이 되며, 필요에 따라 Opamp 또는 photoMOS relay가 들어가게 된다. 그러나 크기는 얼마 되지 않을 것으로 예상된다.

따라서 1차적인 해결 방법을 일단 다음과 강구해 보았다. 1) 12AX7은 main board 위에 눕혀 실장하되 main board 반대방향으로 위치시킨다. 물론 케이스 공간을 소모하게 된다. 2) 콘넥터는 single로 두개를 생각했으나 이렇게 되면 module의 크기를 고정시켜야 되므로, dual 20X2로 하되 connector는 main board 중앙에 위치시켜 공간 및 땜 작업을 수월하게 한다. 3) tonestack을 위한 가변 저항은 케이스 전면에 실장하고 최단 길이로 molex 작업한다. 4) Tonestack을 고정하면 pin의 수가 줄어드는 이점이 있으나 tone stack 부품 값 차이에 의한 미묘한 변화를 얻을 수 없는 단점이 있어서 tone stack에 총 3개의 연결단자를 둔다. 예전에는 tone stack과 같이 사용하는 master volume을 gain으로 사용하려고 하였으나 high gain preamp를 위해서 gain을 별도로 두도록 한다. 기존 설계는 tonestack당 4pin master 2pin이 들어갔으나, tonestack+master에 총 3pin만을 쓴다. 대신 tonestack의 3개의 cap 중 2개의 cap은 고정시키고, gain pot을 위한 pin 2개를 더 쓴다. 따라서 tone stack + gain에 8pin을 사용한다. Fender tonestack의 bright switch를 위한 120pF cap은 main board에 만들어둔다. —————————— 정리하면40 pin header (20X2)를 이용하여 연결되며 결정된 pin 정보는 다음과 같다.

1) 총 3개의 12AX7 (필요에 따라 다른 noval tube를 쓸 수도 있다 (12AU7, 12AT7 등))을 사용하므로, 이와 관련된 pin 18개 (P-G-K X 6) 2) B+: main board에서 maximum으로 420VDC를 공급하고 나머지 전압은 모듈에서 생성, GND 3) Tonestack, Gain 연결 pin 총 7개, Marshall tone stack은 output과 연결됨 4) 비 Tonestack 종지 출력 1개 4) opamp용 power 2개(Heater 전원 활용 +6.3/-6.3V) 5) sub-module에 따른 입력단자 2개씩 4pin (high/low gain): main board에서 control 함 6) 6개의 control 신호 (channel 전환 등등..)