OP AMP

출처 : http://www.bodnara.co.kr/bbs/article.html?num=34934&mn=3

 

3. 개조의 목표 OPAMP

개조.. 필자는 이전 문단에서 이번에 공략(?)할 부분이 개조라고 하였는데 그럼 무엇을 개조한다는 말인가?.. 뭐 스피커가 어쩌구 앰프가 어쩌구라고 하였으니까 이 스피커랑 앰프를 개조한다는 것일까?.. 사실 이번에 말할 것은 스피커보다는 앰프쪽에 해당되는 것인데 좀더 자세히 이야기하자면 앰프보다는 컴퓨터의 사운드카드를 개조하는 것이다. 그럼 앰프나 사운드카드 의 무엇을 개조한다는 것인가?.. 이에 대해서는 사운드의 출력에 관련된 것들을 알아야 하는데 일반적으로 앰프의 역할을 생각하면 어느 부분을 이야기하는 것인지 쉽게 생각할 수 있을 것이다. 바로 증폭.. 이부분인데 사운드카드 및 이 사운드를 출력하기 위해서는 노이즈 제거등의 작업을 거쳐진 작은 신호를 증폭하여야 하는데 이를 담당하는 것이 이번 개조의 목표이며 이 부품을 다른 것으로 교체하는 것이 이번 개조작업의 주된 작업이다.   개조의 목표 OPAMP 그럼 이 부품은 무엇인가?.. 그것인 OPAMP인데 이 OPAMP는 일종의 트랜지스터로서 위에서 언급한 증폭기능을 담당하여 최종적으로 우리가 들을 수 있는 사운드의 처리 마지막부분에 관련되어 해당 사운드의 성향과 질을 많이 좌우하게 된다. 그러나 현재 우리가 사용하는 사운드카드나 저가형 앰프등에는 저급의 OPAMP가 장착되어 있거나 아예 제거되어 있어 그 질이 떨어지는데 이번 목표가 이 OPAMP를 좀더 고급제품으로 교체하여 상당한 이익을 볼려는 것이다. 그런데 잠깐 알고 넘어가야 할 부분이 있는데 OPAMP의 경우 무조건 고급제품만을 사용한다고 다 좋은 것이 아니라는 것이다. OPAMP의 기능이 증폭에 있기는 하다 이것들이 모두 스펙이 다르고 그 소리 성향이 다르게 나타나는데 그래서 스펙이 조금 떨어지는 제품의 OPAMP일 경우라도 더 비싸고 고급제품보다 더 좋은 소리를 들려주는 것으로 느껴질 수도 있다. 뭐 이에 대해서는 사실 수많은 OPAMP중에 자신이 직접 사용해보고 들어봐서 자신이 좋아하는 소리성향에 맞는 OPAMP를 택하는 것이 가장 좋은 선택인데 아쉽게도 그런 방법은 쉽지 않으니 현재 이글과 같이 사운드카드의 개조나 간단하게 앰프의 OPAMP의 개조에 많이 사용되는 OPAMP를 소개해드릴까 한다.

4. 어떤 OPAMP를 선택해야할까?

우선 가장 많이 사용되는 것이 Analog Device의 OPAMP와 Ti 그러니까 Burr-Brown(TI에 인수되었음)사의 OPAMP들이 있는데 Burr-Brown의 제품은 OPA627과 OPA2604 그리고 OPA2134와 OPA2132가 사운드카드의 OPAMP개조 및 앰프등의 OPAMP개조에 가장 많이 쓰인다. 그리고 Analog Device사의 제품은 AD825와 AD797등이 개조에 많이 사용되는데 지금까지 필자가 써본 OPAMP들의 소리성향에 대해서 잠깐 언급하고 넘어갈까한다. Burr-Brown OPA2604 : 이넘은 듀얼타입이며 고음이 상당히 날카롭게 느껴지는 OPAMP로 클래식등에 상당히 걸맞을 것으로 생각된다. 요즘 이넘을 개조에 많이 사용하는 것으로 보여진다. Burr-Brown OPA2134 : 이넘은 OPA2604와 같이 듀얼타입이지만 그 성향이 상당히 반대의 소리를 들려주는데 중저음이 강조되며 락이나 팝등 풍부한 저음에 어울리는 OPAMP이다. Burr-Brown OPA627 : 이넘은 싱글타입으로 위의 OPA2604와 비슷한 느낌을 주지만 그보다는 중저음과 조화로운 느낌을 주는 OPAMP이며 위의 두 제품에 비해 상당히 고급 OPAMP에 속하는 제품으로 가격이 상당한 수준에 있다. Analog Device AD825 : 이넘은 싱글타입으로 Burr-Brown의 OPA2134와 비슷한 소리적 경향을 들려주는데 그보다 좀더 딱딱 끊어지고 힘이있는 소리를 들려준다. Analog Device AD797 : 이넘은 싱글타입으로 위의 제품들과 상당히 다른 느낌을 주는데 소리가 좀 가볍다고 할 수 있으나 그 표현이 맑아서 해상도가 상당히 올라간 느낌을 주는 OPAMP이다. 그리고 Burr-Brown OPA627과 같이 고급 오디오제품에 사용되는 OPAMP로서 가격도 상당하다. 여기까지 필자가 써본 OPAMP별로 소리성향에 대해서 언급해보았는데 위에서 싱글타입과 듀얼타입이라고 언급한 것이 무엇을 뜻하는지 잠깐 설명드리겠다. 위에서 언급한 듀얼과 싱글 타입이라는 것은 말 그대로의 의미인데 해당 OPAMP가 두 개의 채널의 증폭을 지원하는 OPAMP이냐 하나의 채널만 증폭시켜주는 OPAMP이냐를 말하는 것이다. 따라서 듀얼타입의 OPAMP는 해당 OPAMP하나로 두 개의 입력을 받아 증폭시켜 두 개의 출력을 시켜주는 OPAMP이며 싱글타입의 경우 하나의 입력을 받아 증폭시켜 하나만 출력시켜주는 OPAMP이다. 그리고 한가지 더 알아야 하는 것이 있는데 OPAMP의 패키징 타입이 두가지가 있으며 이것은 SMD와 DIP의 두가지 타입으로 나누어진다.                  위의 이미지가 OPAMP의 이미지이며 좌측의 것이 OPA2604이며 우측의 것이 OPA627인데 두 OPAMP가 듀얼채널과 싱글채널의 OPAMP이지만 외형적으로는 차이를 구분할 수 없으며 각 제품마다 패키징방식이 다른 두가지 제품이 있다. 각각의 OPAMP 사진 중 큰 것이 DIP타입의 제품이며 작은 것이 SMD타입의 제품이다.   5. 준비물 및 기본 숙지사항 지금까지 필자가 아는 범위내에서 OPAMP에 대해서 설명 드렸는데 지금부터 실제 OPAMP의 교체에 대해서 알아볼까 한다. 우선 OPAMP를 교체하기 위해서는 기존에 장착되어 있던 OPAMP를 제고하고 새로운 제품으로 교체하여야 하는데 이를 위해서 몇 가지 준비하여야 할 것이 있다. 아래 사진을 보자. 위의 사진이 이번 개조작업에 필요한 공구들인데 우선 인두의 경우 25w이하급의 인두를 사용하는 것이 좋은데 IC들이 열에 약한 것을 생각하면 실제 납땜할 때 인두를 오랫동안 대고 있으면 OPAMP가 나갈 수도 있으니 조심해야한다. 그리고 롱로우즈 우측에 있는 것이 납 흡입기인데 PCB에 붙어있는 납을 제거하는데 사용되며 가능하면 납 흡입기를 사용하는 것이 좋을 것이다.(없어도 되지만 가능하면 사용하는 것을 권하고 싶다). 그다음은 롱로우즈와 핀셋인데 롱로우즈의 경우 기존에 장착되어 있는 OPAMP를 제거할 때 사용하며 핀셋은 새로운 OPAMP를 장착시 사용한다.   기본 숙지사항 그럼 지금부터는 이번에 개조할 대상인 SoundBlaster Live DE 5.1에 대해서 알아보자. 위의 사진이 이번 개조에 사용된 사운드카드인 SoundBlaster Live DE 5.1인데 이넘은 5.1채널의 출력을 지원하여 프론트, 리어, 센터&우퍼의 3개의 출력단을 가지고 있다. 물론 출력단마다 두 개의 채널을 출력하는데 이부분에 듀얼채널의 OPAMP가 하나씩 총 3개가 장착되어있다.(위의 사진에 OPAMP의 위치를 표시해두었다.) 위의 이미지들이  SoundBlaster Live DE 5.1에 사용된 OPAMP들인데 솔직히 소리는 그리 좋은 소리를 들려준다고 말할 수 없다.뭐 그러기에 개조를 하는 것이지만.. 위의 이미지가 좀더 확대한 OPAMP의 이미지인데 이미 OPAMP의 패키징 타입을 알려드렸으니까 아시겠지만 SMD타입으로 현재 장착되어 있는 것이 SMD타입의 OPAMP이기에 교체할 것도 SMD타입을 사용해야 한다. 단 소켓이나 DIP타입의 OPAMP에 직접 핀마다 선으로 연결할 수도 있는데 소켓을 장착하면 원하는 DIP타입의 OPAMP를 번갈아가며 사용해볼 수 있으니 좋기는 하나 노이즈가 생길 수도 있으니 조심해야한다. 그리고 주의할 것이 또 하나 있는데 OPAMP를 교체할 경우 기존 OPAMP의 핀번호를 알아야 교체할 OPAMP의 핀번호를 일치시킬 수 있는데 OPAMP마다 거의 입출력에 관한 핀번호는 호환되므로 1번핀의 위치만 파악해논후 교체할 OPAMP의 1번핀을 기존 OPAMP의 1번핀위치에 오게 장착하면된다.(잘못장착하면 OPAMP가 고장나 버린다.)

6. 실전개조 - 기존 OPAMP제거

자~ 지금부터 실전에 들어가는데 우선 인두와 납을 이용하여 OPAMP의 한쪽핀열 모두에 납을 다 묻힌다. OPAMP의 한쪽 핀열에 납을 다 묻히면 위와 같이 한쪽핀열에 뒤덥은 납덩어리가 생기는데 인두로 이 납덩어리를 녹인후 PCB에 붙어있는 OPAMP의 한쪽 핀열을 들어낸다. 정확히 말해서는 들어내는 것이 아니라 핀셋이나 롱로우즈를 이용하여 납덩어리가 있는쪽을 PCB와 떨어지게 살짝 들은 것인데 너무 힘을 주어 들게 되면 반대쪽의 핀들이 PCB와 고정되어 있으므로 PCB의 동판과 함께  떨어질 수 있으니 조심해야한다. 그리고 너무 오랫동안 인두로 가열하여도 PCB상에 있는 동판이 떨어질 수도 있으니 조심해야한다. 위의 사진은 납덩어리가 붙어있는 OPAMP한쪽핀열을 들어낸 것으로 사진을보면 납덩이리가 있는쪽은 PCB와 분리되어 약간 떨어져있는 것을 볼 수 있다.(들어내는 방법은 현재 핀셋을 이용해 지렛대방식으로 한쪽을 들어낸 것인데 두명이서 할 경우 한명은 인두로 납덩어리쪽을 녹이고 있으면서 한명은 롱로우즈로 한쪽면을 집에서 살짝 들어주면 편하다.) 그다음 살짤 들려있는 상태에서 다시 인두로 납을 녹인다음에 위에서 재료로 소개한 납 흡입기로 납을 빨아드리면 OPAMP의 한쪽면은 납이 제거된 상태에서 PCB와 떨어져있게 된다. 반대쪽의 경우는 이상태에서 납을 핀에 다 묻히게 되면 자동으로 OPAMP가 PCB에서 떨어져 밀리게 되는데 바로 핀셋이나 롱로우즈를 이용해서 OPAMP만 들어내면 된다.  그 다음에 남은 납은 녹인 담에 납 흡입기로 빨아드리면 깔끔하게 정리된다. 위의 사진이 OPAMP를 완전히 드러내고 난후의 사진인데 비교적 깔끔하게 제거된 것을 볼 수 있을 것이다. 그리고 한가지 중요한 것이 있는데 위의 사진에 써놓은 글씨를 보면 기존 OPAMP의 1번 핀번호가 어느 쪽인지를 알려주고 있는데 이는 PCB상의 OPAMP자리를 보면 하얀색 네모난 테두리 마킹중 홈이 들어가있는 부분이 있어 알 수 있는 것이다. 좀더 자세히 이야기하자면 IC들의 핀번호는 해당 IC를 보면 한쪽끝에 홈이 들어가있는 것이 있는데 이 경우 홈이 들어간쪽의 왼쪽 첫 번째가 1번핀에 해당되며 PCB상에 IC를 장착할 경우 해당 위치에 네모로 마킹되어 있는것중 홈이 들어가있는 쪽의 왼쪽첫번째가 1번핀을 위치시키게 되어 있다.(PCB상에 마킹이 없을 수도 있으니 기존에 장착되어 있는 OPAMP의 데이터시트를 참조해보면 어느쪽이 1번핀에 해당되는지 알 수 있다.단 사블의 경우 PCB에 모두 마킹이 되어 있으니 마킹만 참조하면 어느쪽이 1번에 해당되는지 알수있다.) 그러므로 위에서는 1번핀의 위치가 사진에서 표시한쪽에 해당되며 새로 교체할 OPAMP의 1번핀도 저위치에 장착하여야 한다.(단 이방법으로 기존 OPAMP를 제거시 OPAMP를 들어내기위해 인두로 상당히 많은 시간을 가열하기 때문에 기존 OPAMP는 대부분 고장날 것이다.)   위의 사진은 기존에 장착되어 있던 OPAMP들을 모두 제거한후 찍은 사진과 제거된 OPAMP들을 찍은 사진인데 제거된 OPAMP는 위에서 말했듯이 모두 고장났다..ㅡㅡㅋ 이 사진은 SoundBlaster Live DE 5.1에 장착되어 있던 OPAMP와 새로 교체할 OPAMP인 OPA2604의 사진인데 대부분의 OPAMP들이 그러듯이 핀번호는 모두 호환되며 기존 OPAMP의 경우 SMD타입에서 OPAMP의 1번핀을 표시하는 홈이 없지만 OPA2604의 경우 홈이 있어 어느쪽이 1번핀인지 쉽게 알 수 있다. (DIP타입에서는 위에서 설명했듯이 한쪽에 홈이 들어가있는데 그방향의 왼쪽 첫 번째 핀이 1번핀이다.)   여기까지 기존 OPAMP를 제거하는 방법에 대해서 알아보았는데 지금부터는 장착하는 방법에 대해서 알아보자.

7. 실전개조 - 새로운 OPAMP장착

장착방법은 제거방법보다 쉽기에 글로써 설명 드리려고 하는데 아래의 이미지는 장착을 완료한 상태이다. 우선 장착 하려면 OPAMP가 제거된 PCB상에는 납 흡입기로 납을 제거하였기에 소량의 납만이 남아 있게되므로 약간의 납을 더 묻혀줘야 하는데 이와 반대로 PCB상이 아닌 OPAMP의 핀마다 납을 조금씩 묻혀주면 쉽게 장착할 수 있다. 위의 이미지가 새로이 장착할 OPAMP의 자리인데 OPAMP의 핀들이 PCB와 납으로 연결될 부위에 납을 조금씩 더 발라주면 장착이 편하다. 그다음에는 실제 OPAMP를 핀번호만 맞추어서 장착만하면 되는데 우선 핀셋으로 OPAMP를 들고 해당 위치에 위치시킨 후 인두로 각 핀을 조금씩 누르면서 가열하면 동판에 붙어있던 납이 녹으면서 OPAMP의 각 핀과 연결이 된다. 사실 이 작업이 이번 개조작업에서 가장 중요한 부분인데 이미 말했듯이 IC의 경우 열 때문에 고장이 나므로 OPAMP를 식혀주면서 장착하는 것이 좋다.( 뭐 그냥 살짤살짝 잠깐식 눌러줘서 PCB와 고정시키는 것은 별 무리가 가지 않는다...) 이 사진은 기존 OPAMP를 모두 OPA2604라 교체한 사진으로 다 장착한 후에 각 채널마다 소리가 나오는지 확인해봐야 한다. 사블이니까 믹서의 자체 테스트를 실행해보면 알 것이다. 만약 소리가 전혀 나오지 않는다면 OPAMP가 사운드카드의 PCB에 정상적으로 장착되어 있는지 확인한후 OPAMP의 핀이 PCB와 연결되어있지 않고 들떠있으면 다시한번 인두로 납을 조금묻혀 PCB와 연결하면 된다. 그리고 그래도 소리가 나지 않는다면 장착된 OPAMP가 고장난것일 수도 있으므로 새로운 OPAMP로 교체를 해보는 것이 좋다.(그러기에 누누히 말하지만 OPAMP의 장착시 인두로 오랫동안 OPAMP를 연결하기위해 대고 있으면 안된다.)

 

8. OPAMP개조를 마치며...

여기까지 필자가 언급한 부분을 그대로 성공하신 분들이라면 이미 A/S를 포기하고 도전한 분들이실텐데 필자는 이것이 성공하셨다면 확실히 다른 사운드를 듣게 될 것이라고 말할 수 있다. 뭐 이미 이 개조법에 대해서는 몇몇 사이트를 중심으로 유저들의 입으로만 전해지고 있으며 성공한 분들이 상당히 많은데 필자가 오늘 소개해 드린 SoundBlaster Live DE 5.1 말고도 Creative의 사운드카드 거의 비슷한 방법으로 개조가 가능하다. 이에 해당되는 제품은  필립시의 엣지시리즈와 몇몇 고급제품이나 저가 제품들인데 이들은 모두 OPAMP를 장착하고 있어 이를 개조하면 그 느낌은 달라질 것이다. 단 몇몇 제품의 경우 오늘 알아본 SoundBlaster Live DE 5.1처럼 SMD타입의 OPAMP가 아닌 DIP타입의 OPAMP를 장착하고 있어 이를 제거한후 IC소켓을 장착하여 DIP타입의 OPAMP를 사용자가 원할 때마다 교체가 가능하다는 장점을 가질 수 있다.(이에는 대표적으로 필립스의 엣지시리즈가 있다.) [필립스의 어쿠스틱 엣지의 사진인데 기판 중앙에 DIP타입 듀얼 OPAMP들이 3개있어 이를 IC소켓으로 바꾸게되면 다른 OPAMP를 번갈아 쓸수있다.] 사실 이 OPAMP개조의 경우 카오디오쪽에서도 많은 유저들이 행하고 있으며 AV쪽의 리시버나 앰프들도 OPAMP의 개조만으로 상당히 만족할 만한 소리를 듣게 된다고 하고 있는데 현재 PC쪽의 경우 AV와 융합되어가고 있어 OPAMP개조의 경우 상당히 폭넓게 적용되고 있다. 하여간 OPAMP교체로인한 사운드의 변화는 비싼 스피커의 교체없이도 상당히 만족할만큼의 소리를 들려줄 수 있기에 한번쯤 해볼만도한데 개조로인한 부담은 각 개인이 책임지는 것이니 이는 확실히 하고 도전해야할 것이다.(참고로 필자는 현재 사운드카드와 디코더 그리고 스피커의 앰프까지 개조한 상태이다..^^) 제목 : 사운드카드의 소리를 바꾸자!! OPAMP 개조에 도전!! 보드나라 : www.bodnara.co.kr