홈레코딩 위키 - 음향:electric_circuit:transformer

90415

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2024-11-21T17:54:38+00:00

90415

U87 fet 계열 마이크의 출력 트랜스포머

ratio : 9.5:1

BV8

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2025-08-12T10:07:35+00:00

BV8

BV-00-08-00, BV08

200Ω, 50Ω
6.5:1

Neumann U47, U47fet, U48 등에 사용된 감압형 출력 트랜스포머¹⁾

다음은 BV8의 기술 사양에 대한 설명입니다

BV8을 전기적으로만 보면, 이것은 밸런스드 출력이 있는 커패시터 결합 변압기일 뿐입니다. 기술 사양은 놀라울 정도로 우수합니다. 2kΩ 부하에서 0dB(0.775V)로 40Hz에서 20kHz까지 +/-0.5dB를 유지하며, 6.5:1 비율로 2600회에서 400회 권선을 가지고 있습니다. 기본 출력 임피던스는 200Ω이며, 마이크 내부의 스크류 단자를 통해 50Ω으로 전환할 수 있습니다. BV8의 흥미로운 점 중 하나는 내장된 Roll-off 기능입니다. 커플링 캐패시터의 값을 늘리면 저음역대가 더 많아지는 것이 아니라 오히려 적어집니다. 이것이 어떻게 가능한가요? BV8의 네 개의 챔버는 동등하게 감겨있지 않습니다. 두 개의 외부 챔버는 내부의 두 개 챔버보다 권선이 적습니다. 일반적인 변압기와 달리 BV8은 블록 적층 코어를 사용합니다. 이는 일반적인 1:1 패턴 대신 5:5 적층 패턴을 의미합니다. 코어의 구성은 네 개의 챔버와 함께 작동하여 약 40Hz 이하의 모든 것을 롤-오프 시킵니다. 코어를 재적층(Re-stacking)하면 저음역대를 개선할 수 있지만, 주의해야 합니다. 소리가 너무 텁텁해질 수 있습니다. 라디오 방송국에서 사용된 거의 모든 U47 모델은 1/3 적층 패턴을 가지고 있어 저음역대를 120Hz까지 약 10~12dB/옥타브로 줄입니다. 스튜디오 용도로는 이러한 변압기의 재적층이 필수적입니다.

그림 1: 분해

¹⁾

U47/48용 BV08, M49용 BV11, U67/M269용 BV12

LI10468

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2024-12-24T16:42:42+00:00

LI10468

Marianair 10468, T1444

Neve 계열 프리 앰프의 인풋 트랜스포머

1:2, 1k2 to 4k8 Ω
0.5% THD @ +7dBM & 1% @ +9dBM at 20Hz

LL1517

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2024-04-09T16:26:49+00:00

LL1517

Lundahl LL1517, Audio Output Transformer

LL1517 is an audio output transformer for balanced or unbalanced drive. The transformer is built from two threesection coils, with primaries and secondaries separated by electrostatic shields, and a audio C-core of our own production. The transformer is housed in a mu-metal housing. The LL1517 has sufficient low copper resistance to meet broadcast specifications in a conventional drive configuration, but is (as all output transformers) ideally used with mixed feedback drive circuits. (See separate paper for mixed feedback design principles).

Turns ratio: 1 + 1 : 1 + 1
Spacing between pins: 5.08mm(0.2“)
Spacing between rows of pins: 35.56mm(1.4”)
Weight: 105g
Core: Audio C-core
Housing: Mu-metal
Rec. PCB hole diameter: 1.5mm
Static resistance of each primary: 9.2Ω
Static resistance of each secondary: 9.5Ω
Leakage inductance of secondaries(sec. in series): 0.3mH
No-load impedance: Typically >600Ω@50Hz, +20dBU
Optimum source impedance: Minus 18Ω(See above)
Balance of output(according to IRT, source <10Ω, Load 600Ω): >60dB
Maximum output level before saturation(sec. in series, load 600Ω): +24dBU@30Hz
Distortion(achieved with mixed feedback drive circuit, load 600Ω): <0.03%@20dBU, 30Hz
Frequency response(source 10Ω load 600Ω):10Hz ~ 80kHz +/- 0.3dB
Loss across transformer (at midband with 600Ω load): 0.3dB
Isolation between primary and secondary windings/between windings and core: 4kV/2kV

LL1538

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2024-04-09T16:27:19+00:00

LL1538

Lundahl LL1538 and LL1538XL, Microphone Input Transformers

The LL1538 and the LL1538XL are high performance microphone input transformers, each with a high permeability mu-metal core and two three-section coils. In the LL1538XL the core is about 45% larger than in the LL1538, resulting in a larger level capability. In both types, primary and secondary windings are separated by electrostatic shields. The three-section winding structure of the transformers results in a very low leakage inductance and thus an excellent frequency response. The transformers are encapsulated in mu-metal cases for magnetic shielding.

LL1538

Turns ratio: 1 + 1 : 5
Dimensions(Max. Length x Width x Height above PCB(mm)): 38 x 24 x 17
Spacing between pins: 5.08mm (0.2“)
Spacing between rows of pins: 27.94mm (1.1”)
Weight: 46g
Rec. PCB hole diameter: 1.5mm
Static resistance of each primary: 44W
Static resistance of each secondary: 880W
Distortion(primaries connected in parallel, source impedance 200W): 0.2%@0dBU(0.775Vrms) primary level(50Hz), 1%@ +10dBU(2.5Vrms) primary level(50Hz)
Self resonance point: >120 kHz
Optimum termination for best square-wave response(Connection 1:5, source imp. 200W): No termination necessary
Frequency response(source 200W, no termination) 10Hz - 100kHz +/- 0.3dB
Isolation between windings/between windings and shield 4kV/2kV

LL1538XL

Turns ratio: 1 + 1 : 5
Dimensions(Max. Length x Width x Height above PCB(mm)): 38 x 24 x 20.5
Spacing between pins:5.08mm(0.2“)
Spacing between rows of pins: 27.94mm(1.1”)
Weight: 65g
Rec. PCB hole diameter: 1.5mm
Static resistance of each primary: 61W
Static resistance of each secondary: 975W
Distortion(primaries connected in parallel, source impedance 200W) 0.2%@+3dBU(1.1Vrms) primary level(50Hz), 1%@+13 dBU(3.5Vrms) primary level(50Hz)
Self resonance point: >120kHz
Optimum termination for best square-wave response(Connection 1:5, source imp. 200W): No termination necessary
Frequency response(source 200W, no termination): 10Hz - 80kHz +/- 0.3dB
Isolation between windings/between windings and shield 4kV/2kV

LO1166

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2024-04-15T06:07:55+00:00

LO1166

Neve 1073 마이크 프리 앰프 회로의 출력 트랜스포머로 사용된다..

트랜스포머

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2026-03-29T13:53:36+00:00

트랜스포머

트랜스포머(Transformer)는 전자기 유도 원리를 이용하여 전압을 변환하는 전기 기기입니다. 주로 교류 전력을 전송하는 데 사용되며, 입력 전압을 다른 전압으로 변환하여 출력합니다. 트랜스포머는 2개의 코일(1차 및 2차 코일)로 구성되어 있으며, 이 코일은 공통의 자기 코어에 감겨 있습니다. 전압 비율은 코일의 감김 수에 따라 결정되며, 이를 통해 전압을 증가시키거나 감소시킬 수 있습니다. 트랜스포머는 전력 시스템, 오디오 장비 및 다양한 전자 기기에서 광범위하게 사용됩니다.

트랜스포머의 작동

권선비에 의한 전압 변경

트랜스포머는 입력측과 출력측의 권선비에 따라 전압을 바꿀 수 있다.

권선비 = 2차 권선수 : 1차 권선수 = 2차 전압 : 1차 전압

승압 : 권선비가 1보다 큼, 전압을 높힘
강압 : 권선비가 1보다 작음, 전압을 낮춤

1차 권선 400회, 2차 권선 1200회, 120V의 교류 전압을 1차 양단에 인가하면 2차 권선에 유도되는 전압의 크기는
1200 : 400 = X : 120V 1200 / 400 = X / 120V,
X=360V 로 승압.

임피던스 변환

위의 공식에 따르면, 정해진 권선비를 가진 트랜스포머로 감압 또는 승압을 했을 때, 입력과 출력의 힘(Watt)은 같아야 하므로²⁾, 결론적으로 출력되는 전압이 승압, 감압 됨에 따라 임피던스도 변화하게 되며, 그 비율은 권선비에 따른다.

권선비가 100:200인 트랜스포머의 예시를 들면, 입력 교류 전압이 100V, 임피던스 1000Ω³⁾일 때,

로 승압되며,

의 출력 임피던스를 가진다.⁴⁾

즉 이 경우에는 승압과, 출력 임피던스의 상승⁵⁾이 같이 일어난다.⁶⁾

이러한 트랜스포머의 임피던스 변환 성질을 이용하여, DI와 같이 하이 임피던스 신호를 로우 임피던스 신호로 변환해주는 기기를 만들 수 있다.

어떤 프리 앰프의 경우에는 입력단에 임피던스 변환 스위치가 달려있어서, 입력 임피던스를 높히면, 신호의 출력 임피던스를 줄이는 효과를 가져오는데, 이것은 사실 입력단에 장착된 트랜스포머 부품에 의한 감압 및 임피던스 저하에 해당한다.⁷⁾

신호의 복제

트랜스포머는 신호를 복제하여 스플릿 할 수 있다.
이 기능으로 언밸런스 신호를 밸런스 신호로 변경하는데 사용된다.

신호의 서밍

트랜스포머는 차동 입력을 받아서 언밸런스 신호로 변경이 가능하다.

트랜스포머의 Frequency Response

트랜스포머의 THD

트랜스포머는 신호를 왜곡, 착색시킨다. 이것은 트랜스포머가 신호에 THD를 발생시키기 때문이다.

트랜스포머의 1차 코일과 2차 코일은 전자기 유도 현상으로 신호가 전달되는데, 이때, 2차 코일에서 유도된 전류가 다시 한번 자기장을 만들어내서 1차 코일로 역유입 되게 되고, 그 전류는 다시 2차 코일로 유입된다. 그래서 신호에 하모닉스 성분이 생기게 되고, THD가 발생한다. 이러한 현상을 역기전력 이라고 한다.

즉 1차 코일에 의해 자기장이 만들어지고, 그 자기장이 2차 코일에 영향을 주어서 2차 코일이 전류를 만들어내지만, 2차 코일의 그 전류가 다시 2차 코일의 자기장을 만들고, 그 2차 코일의 자기장이 다시 1차 코일로 역유입된다. 그 역유입 된 전기가 다시 자기장을 만들고, 그 만들어진 자기장이 2차 코일에 영향을 주어서 2차코일이 전류를 만들어내지만, 2차 코일의 그 전류가 다시 2차 코일의 자기장을 만들고, 그 2차 코일의 자기장이 다시 1차 코일로 역유입 →무한 반복

따라서 THD는 정수배의 하모닉스로 만들어지게 된다.

유도된 자기장이 다시 전기를 만들어내지 않기 위해서는 플레밍의 오른손 법칙에 의해, 자기장의 방향과 전류의 방향을 좀 틀면, 이러한 현상들이 좀 덜해질 수 있기 때문에, 트랜스포머를 도넛 모양으로 만드는 트로이달 트랜스포머의 경우, 더 좋은 특성을 가지게 된다.

트랜스포머의 품질이 좋을수록, 1차 코일의 입력 전압에 비해 2차 코일의 출력 전압이 낮을 수록 THD가 낮게 발생한다. 그래서 대부분의 진공관 앰프들은 트랜스포머 이전에 높은 전압으로 증폭하고 나서 권선비가 높은 트랜스포머를 사용하여 낮은 출력 전압으로 “강하”하여 사용하는데, 권선비가 높을수록, 즉 출력 측 전압에 비해 입력 전압이 높으면 높을 수록 THD가 낮게 발생한다.⁸⁾

트랜스포머가 비싼 부품인 이유

트랜스포머의 특성치를 좋게 하기 위해서는, 사용되는 전선의 품질, 그리고 얇기 정도가 중요하다. 사람이 직접 수제작하는 경우가 많다. 따라서 높은 인건비가 들어가게 되어 상당히 비싼 부품이 되어버린다.

일반적인 트랜스포머도 제작이 어렵지만. THD 를 감소 시키기 위해 고리 형태를 가진 Troidal 트랜스포머의 경우는 더 제작 난이도가 높다.

그림 1: lundahl transformer

이러한 이유로 유사한 부품인 일렉트릭 기타나 일렉트릭 베이스의 픽업들도 수제품은 좋은 품질을 유지하면서, 상당히 고가인 경우가 많다.

트랜스포머

²⁾

에너지 보존 법칙

³⁾

⁴⁾

⁵⁾

전류의 강하

⁶⁾

에너지 보존 법칙에 의하면 당연하다.

⁷⁾

꼭 트랜스포머로만 구현하는 것은 아니다. 액티브 버퍼 회로로 구현하는 경우도 있다.

⁸⁾

진공관 앰프들은 High voltage plate라는 말이 많이 쓰여있는데, 아주 고전압으로 증폭하고 트랜스포머로 스피커에 맞게 전압 강하 하여 출력하기 때문이다. 고전압 증폭을 하는 이유가 바로 트랜스포머에 의해 발생하는 THD를 낮추기 위한 목적이다.