목차
목 차
1. 목적 ……………………………………… 3P
2. 서론 ……………………………………… 3P
3. 부품 및 기기 …………………………… 3P
4. 실험순서 ……………………………… 3~4P
5. Cross-over distortion 이란?……… 4~6P
6. 실험과정 ……………………………… 7~8P
8. 소감 및 고찰 ……………………… 9~10P
1. 목적 ……………………………………… 3P
2. 서론 ……………………………………… 3P
3. 부품 및 기기 …………………………… 3P
4. 실험순서 ……………………………… 3~4P
5. Cross-over distortion 이란?……… 4~6P
6. 실험과정 ……………………………… 7~8P
8. 소감 및 고찰 ……………………… 9~10P
본문내용
(강 민 찬)
트랜지스터를 푸시풀 증폭기로 사용하기 위해 B급 증폭으로 동작시켰을 때, 입력이 작은 부분에서 트랜지스터의 비직선성 때문에 출력이 일그러지는 것. 이것을 방지하기 위해서 는 베이스에 0.1~0.2V의 베이스 전압을 가해 무신호 시에도 컬렉터 전류 IC가 약간 흐 르도록 해 둔다. B급 푸시풀 증폭 회로의 특성 트랜지스터 특성의 전 범위에서 증폭이 이루어지므로 이상적인 최대 출력이 되는데 B급 푸시풀 전력 증폭기에서 최대 출력의 전원 효율은 78.5[%]로 되고 크로스오버 일그러짐이 나타나는데 출력파형의 일그러짐 원인은 트랜지스터의 입력 특성(VBE-IB 특성)에 따라 입력 전압이 작을 때는 베이스 전류와 컬렉터 전류가 거의 흐르지 않기 때문이다. 이러한 일그러짐을 푸시풀 동작에서 트랜지스터가 교대로 동작할 때 생기므로 크로스오버(crossover)일그러짐이라 한다. 크 로스오버 일그러짐을 제거하려면 다이오드에 강하된 전압을 바이어스로 사용한다. 1개의 다이오드 전압 VD는 1개의 트랜지스터에 필요한 VBED와 같으며, 또한 온도 변화에 따 라 트랜지스터에 필요한 VBED가 변화해도 다이오드의 양단 전압 VD도 함께 변화하므 로 안정된 바이어스 회로로 된다.
컬렉터-이미터간의 전압 VCEm : VCEm>2E1트랜지스터의 컬렉터 손실은
Pcm>0.203Pom이면 좋은 것이다.
이 때 출력 전력은 m≒0.637이므로, Po=m2Pom≒0.406Pom 결국, 최대 출력의
40.6[%]의 출력 일 때이다
5. Cross-over distortion 이란? (간 주 인)
증폭기의 결합중 양의 반주기와 음의 반주기의 출력을 각각 제공하는 증폭기를 푸시-풀 (push-pull)이라고 한다. 이번 실험에서 B급 증폭기를 사용했기 때문에 우리는 푸시-풀 동작을 확인 할 수 있었다. B급 증폭기는 동작이 입력의 복원이 출력의 반주기에만 해당 되기때문에 왜곡된 출력 신호를 나타내게 된다. B급 증폭기는 A급 증폭기에 비해 효율 면에서 월등하지만 효율이 월등한 만큼 왜곡이 크다는 단점이 있다. 이때에 발생하는 왜 곡 현상을 Crossover Distortion 이라고 한다.
6. 실험 과정
1) stabistor 다이오드 2개 없는 실험
<그림 1-1 다이오드 2개 없는 파형> <그림 1-2 다이오드 2개 없는 회로도>
2) stabistor 다이오드 1개 없는 실험
<그림 2-1 다이오드 1개 없는 파형> <그림 2-1 다이오드 1개 없는 경우>
3) 다이오드 2개 있는 경우
<그림 3-1 다이오드 2개 있는 파형> <그림 3-2 다이오드 2개 있는 회로도>
6-1. 실험 과정 ( 16p 회로도 Amp 연결하였을 때)
<그림 4-1 Amp 연결 하였을 때 파형> <그림 4-2 실습보드에 꾸민 회로도>
7. 소감 및 고찰
- 교차 왜곡이라는 것은 트랜지스터를 사용한 B급 Push-Pull 전력 증폭회로에서
출력 파형의 (+), (-)반주기의 연결부분이 원활하지 않을 때 생기는 일그러짐이
다. 트랜지스터의 베이스-이미터간 전압 Vbe와 컬렉터 전류 Ic의 관계는 Vbe
가 어느 정도 이상이 되지 않으면 Ic가 흐르지 않는다. 또 Vbe가 어느 정도 이
상으로 되어도 Vbe가 낮은 곳에서는 Ic가 직선적으로 되지 않음으로써 따라서 출력 전류에 일그러짐이 생기는 것을 알 수 있었다.
그리고 두 트랜지스터를 순방향 바이어스 하기 위해 필요한 전압이 전압 강하에
의해 공급되는데 이것이 작았기 때문에 왜곡이 생겼다가 다이오드를 직렬로
연결함으로써 전압 강하가 더 생겨 트랜지스터에 순방향 바이어스 하기 위해 필
요한 전압을 공급해줌으로써 왜곡이 줄어드는 것도 알 수 있었다.
교차 왜곡 현상을 줄이기 위해서는 입력이 트랜지스터를 구동하지 않을 때에도
2개의 트랜지스터가 차단영역을 약간 벗어난 상태로 바이어스 되어야 하므로
이러한 동작을 AB급 푸시풀 전력 증폭기라고 한다.
결론적으로 Cross-over distortion은 트랜지스터를 사용한 B급 Push-Pull
상보전력증폭기에서 출력 파형의 +, - 반주기의 연결부분이 원활하지 않을 때
생기는 일그러짐이라는 것을 알 수 있게 되었다.
- B급증폭기는 A급중폭기에 비해 탁월한 효율을 가지고 있는데 비해 심각한 결 점으로 작은신호에서 큰 왜곡이 일어나는데 이 왜곡은 큰 신호에서도 무시할 수 없다. 이 왜곡을 CROSS-OVER DISTORTION(교차 왜곡)이라 한다는 것을 알 수 있었으며 또한 푸시풀 방식을 이용해 회로를 구성하는 이유는 B급증폭 기의 특성 때문이다. B급은 반쪽만 증폭할 수 있기 때문에 반쪽의 두 개로 하 나의 기능을 담당하여야 한다. 따라서 효율은 높고 소비전력은 A급증폭기에 비해 낮지만 음질은 A급증폭기에 비해 CROSS-OVER DISTORTION (교차 왜 곡)으로 인해 좋지 않다는 것을 알 수 있었다.
- B급 푸시풀 증폭회로에서 출력부분의 연결부분이 원활하지 않을 때 일그러짐이 나타난다. 트랜지스터의 베이스 에미터간 전압과 컬렉터 전류의 관계에서는 전 압이 어느정도 이상이면 전류가 흐르지 않는다. 전압이 거의 없는거 에서는 전 류가 직선적으로 흐르지 않음으로써 출력 전류에 일그러짐이 생긴다. B급 푸시 풀 증폭기에서 출력 부분의 연결이 원활하지 않을때 생기는 일그러짐이 cross-over-distortion 이라고 알수 있었고, B급증폭기는 A급증폭기에 비해 효율이 높지만 심각한 문제가 작은신호에서 큰 일그러짐이 일어나는데 이 신호 는 무시할수 없다. 따라서 소비전력은 A급증폭기에 비해 낮지만 사운드는 A급 증폭기에 비해 cross-over distortion으로 인해 좋지 앉다는 것을 알 수 있었 다.
- 이번 실험에서 다룬 B급 증폭기에선 출력의 연결이 원활하지 못하면 왜곡이 발 생하였다. 이 왜곡은 Crossover Distortion이라고 한다. 이 왜곡이 일어난 이유 는 B급 증폭기의 특징인 출력신호가 반주기에 해당하는 부분만 나타내기 때문 이다. 이는 Push-Pull 방식을 이용하여 회로를 구성하기 때문이다. 하지만 이런 왜곡이 있는 반면에 B급 증폭기는 효율이 좋다는 장점이 있다.
트랜지스터를 푸시풀 증폭기로 사용하기 위해 B급 증폭으로 동작시켰을 때, 입력이 작은 부분에서 트랜지스터의 비직선성 때문에 출력이 일그러지는 것. 이것을 방지하기 위해서 는 베이스에 0.1~0.2V의 베이스 전압을 가해 무신호 시에도 컬렉터 전류 IC가 약간 흐 르도록 해 둔다. B급 푸시풀 증폭 회로의 특성 트랜지스터 특성의 전 범위에서 증폭이 이루어지므로 이상적인 최대 출력이 되는데 B급 푸시풀 전력 증폭기에서 최대 출력의 전원 효율은 78.5[%]로 되고 크로스오버 일그러짐이 나타나는데 출력파형의 일그러짐 원인은 트랜지스터의 입력 특성(VBE-IB 특성)에 따라 입력 전압이 작을 때는 베이스 전류와 컬렉터 전류가 거의 흐르지 않기 때문이다. 이러한 일그러짐을 푸시풀 동작에서 트랜지스터가 교대로 동작할 때 생기므로 크로스오버(crossover)일그러짐이라 한다. 크 로스오버 일그러짐을 제거하려면 다이오드에 강하된 전압을 바이어스로 사용한다. 1개의 다이오드 전압 VD는 1개의 트랜지스터에 필요한 VBED와 같으며, 또한 온도 변화에 따 라 트랜지스터에 필요한 VBED가 변화해도 다이오드의 양단 전압 VD도 함께 변화하므 로 안정된 바이어스 회로로 된다.
컬렉터-이미터간의 전압 VCEm : VCEm>2E1트랜지스터의 컬렉터 손실은
Pcm>0.203Pom이면 좋은 것이다.
이 때 출력 전력은 m≒0.637이므로, Po=m2Pom≒0.406Pom 결국, 최대 출력의
40.6[%]의 출력 일 때이다
5. Cross-over distortion 이란? (간 주 인)
증폭기의 결합중 양의 반주기와 음의 반주기의 출력을 각각 제공하는 증폭기를 푸시-풀 (push-pull)이라고 한다. 이번 실험에서 B급 증폭기를 사용했기 때문에 우리는 푸시-풀 동작을 확인 할 수 있었다. B급 증폭기는 동작이 입력의 복원이 출력의 반주기에만 해당 되기때문에 왜곡된 출력 신호를 나타내게 된다. B급 증폭기는 A급 증폭기에 비해 효율 면에서 월등하지만 효율이 월등한 만큼 왜곡이 크다는 단점이 있다. 이때에 발생하는 왜 곡 현상을 Crossover Distortion 이라고 한다.
6. 실험 과정
1) stabistor 다이오드 2개 없는 실험
<그림 1-1 다이오드 2개 없는 파형> <그림 1-2 다이오드 2개 없는 회로도>
2) stabistor 다이오드 1개 없는 실험
<그림 2-1 다이오드 1개 없는 파형> <그림 2-1 다이오드 1개 없는 경우>
3) 다이오드 2개 있는 경우
<그림 3-1 다이오드 2개 있는 파형> <그림 3-2 다이오드 2개 있는 회로도>
6-1. 실험 과정 ( 16p 회로도 Amp 연결하였을 때)
<그림 4-1 Amp 연결 하였을 때 파형> <그림 4-2 실습보드에 꾸민 회로도>
7. 소감 및 고찰
- 교차 왜곡이라는 것은 트랜지스터를 사용한 B급 Push-Pull 전력 증폭회로에서
출력 파형의 (+), (-)반주기의 연결부분이 원활하지 않을 때 생기는 일그러짐이
다. 트랜지스터의 베이스-이미터간 전압 Vbe와 컬렉터 전류 Ic의 관계는 Vbe
가 어느 정도 이상이 되지 않으면 Ic가 흐르지 않는다. 또 Vbe가 어느 정도 이
상으로 되어도 Vbe가 낮은 곳에서는 Ic가 직선적으로 되지 않음으로써 따라서 출력 전류에 일그러짐이 생기는 것을 알 수 있었다.
그리고 두 트랜지스터를 순방향 바이어스 하기 위해 필요한 전압이 전압 강하에
의해 공급되는데 이것이 작았기 때문에 왜곡이 생겼다가 다이오드를 직렬로
연결함으로써 전압 강하가 더 생겨 트랜지스터에 순방향 바이어스 하기 위해 필
요한 전압을 공급해줌으로써 왜곡이 줄어드는 것도 알 수 있었다.
교차 왜곡 현상을 줄이기 위해서는 입력이 트랜지스터를 구동하지 않을 때에도
2개의 트랜지스터가 차단영역을 약간 벗어난 상태로 바이어스 되어야 하므로
이러한 동작을 AB급 푸시풀 전력 증폭기라고 한다.
결론적으로 Cross-over distortion은 트랜지스터를 사용한 B급 Push-Pull
상보전력증폭기에서 출력 파형의 +, - 반주기의 연결부분이 원활하지 않을 때
생기는 일그러짐이라는 것을 알 수 있게 되었다.
- B급증폭기는 A급중폭기에 비해 탁월한 효율을 가지고 있는데 비해 심각한 결 점으로 작은신호에서 큰 왜곡이 일어나는데 이 왜곡은 큰 신호에서도 무시할 수 없다. 이 왜곡을 CROSS-OVER DISTORTION(교차 왜곡)이라 한다는 것을 알 수 있었으며 또한 푸시풀 방식을 이용해 회로를 구성하는 이유는 B급증폭 기의 특성 때문이다. B급은 반쪽만 증폭할 수 있기 때문에 반쪽의 두 개로 하 나의 기능을 담당하여야 한다. 따라서 효율은 높고 소비전력은 A급증폭기에 비해 낮지만 음질은 A급증폭기에 비해 CROSS-OVER DISTORTION (교차 왜 곡)으로 인해 좋지 않다는 것을 알 수 있었다.
- B급 푸시풀 증폭회로에서 출력부분의 연결부분이 원활하지 않을 때 일그러짐이 나타난다. 트랜지스터의 베이스 에미터간 전압과 컬렉터 전류의 관계에서는 전 압이 어느정도 이상이면 전류가 흐르지 않는다. 전압이 거의 없는거 에서는 전 류가 직선적으로 흐르지 않음으로써 출력 전류에 일그러짐이 생긴다. B급 푸시 풀 증폭기에서 출력 부분의 연결이 원활하지 않을때 생기는 일그러짐이 cross-over-distortion 이라고 알수 있었고, B급증폭기는 A급증폭기에 비해 효율이 높지만 심각한 문제가 작은신호에서 큰 일그러짐이 일어나는데 이 신호 는 무시할수 없다. 따라서 소비전력은 A급증폭기에 비해 낮지만 사운드는 A급 증폭기에 비해 cross-over distortion으로 인해 좋지 앉다는 것을 알 수 있었 다.
- 이번 실험에서 다룬 B급 증폭기에선 출력의 연결이 원활하지 못하면 왜곡이 발 생하였다. 이 왜곡은 Crossover Distortion이라고 한다. 이 왜곡이 일어난 이유 는 B급 증폭기의 특징인 출력신호가 반주기에 해당하는 부분만 나타내기 때문 이다. 이는 Push-Pull 방식을 이용하여 회로를 구성하기 때문이다. 하지만 이런 왜곡이 있는 반면에 B급 증폭기는 효율이 좋다는 장점이 있다.
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