여러 개의 Triode가 Cathode를 공유하는 경우에 대해서..

여러 개의 Triode가 cathode를 공유하는 경우는 해석하기 좀 애매한 측면이 있는데 그 예를 들면,

1) HiWatt의 앰프 중에 4개 입력을 받는 앰프가 있는데, triode 4개가 cathode resistor 하나를 공유하도록 되어있다.

2) Twin reverb는 2개가 공유한다.

3) Phase splitter에서 2개 triode가 하나의 cathode resistor(군)을 공유한다.

알 수 있는 사실은

0) 같은 bias 조건을 유지하고자 하면 cathode resistor를 공유하는 N개 triode에 대해 1/N이 되게 해야 한다.

1) cathode resistor에는 모든 triode를 흐르는 전류의 합이 걸리게 되는데, 이게 다시 전류의 양을 결정하는 grid-cathode voltage를 간섭하게 되므로 쉽게 해석하기 어렵다.

2) Cathode resistor를 N배로 하고 N개의 plate follower로 쪼개고 싶지만 그렇게 할 수 없다. 여러 개의 입력이 서로 간섭하게 만들지 못한다.

다음은 2개의 입력에 대해서 어떻게 출력이 나타나는 지 알아본 것이다.

Vin2를 고정했을 때 Vp1

Vn1을 고정했을 때 Vp1

신기하게도 상대측 입력 전압이 고정되어있는 경우에 bias point의 이동은 있지만 그외 큰 영향은 받지 않는 것으로 보여진다. 귀로 듣게 되더라도 뭐 별다른 영향은 없을 것 같다. 다만 상대측 입력과의 상관도가 높은 경우, 이를테면 같이 증가한다거나 아니면 반대가 된다거나 하면 증폭률이 감소하거나 늘게 되는 효과가 있을 것으로 보여진다.

그래서 다음의 그림을 보면 두 개의 plate의 전압차를 그려본 것이다. 그림을 보면 두 전압 입력의 합이 0인 경우 (원점을 중심으로 대각선 방향)가 가장 좋은 응답을 보여주는데, 이 경우는 상대측 입력이 정확히 정반대로 들어오는 경우를 의미한다 (phase splitter의 경우).

결론을 적어보면,

• Cathode를 공유하는 경우 상대측 triode가 어떤 전류를 흘리느냐에 따라 cathode voltage가 이동하므로 그에 따른 간섭을 받게 된다. cathode에 나타나는 전압은 plate에 나타나는 전압보다 작으므로, 그 영향이 미미하다고 할지 모르겠지만, 그것은 입력전압에 영향을 주므로 미미하다고 할 수 없다. 이미 잘 아는 바와 같이 cathode cap이 있고 없고에 따라 증폭률이 대개 약 2배정도 차이나니까. 동일한 입력이 들어온다고 보면 (차가 0인 평면을 만들어 위 그림들과 겹쳐보면 된다) cathode로 받는 간섭이 두 배가 되니까 가장 안좋은 결과를 얻는다. 그 반대인 서로 반대의 입력이 들어오면 cathode로 받는 간섭이 서로 상쇄되어 가장 좋은 결과를 얻는다.

• 두 개의 입력에 통계적으로 독립된 입력이 주어진다고 보면 cathode로 간섭을 받게 되지만 평균적으로 거의 영향을 안받는다고 볼 수도 있다고 보여진다. 이게 입력단 여러 개를 한개의 cathode로 묶는 이유가 아닐까 한다.

그래서..?

• 저항값을 두 배로 주고 쪼개는 것은 근사하자는 측면에서는 가능한데, 정밀하게 하려면 사이즈가 큰 테이블을 써야 한다.

• phase splitter의 경우는 입력이 완벽하게 balanced되어있다고 가정하면 처리가 정말 간단해진다! 그런데 실제로 balanced하지 않은 게 문제다. 정말 다양한 회로가 많다. 앰프에 따라서 간단하게 혹은 복잡하게 할 수 있을 것 같다.