A급 음성 증폭기 및 푸시풀 전력 증폭기 레포트

소개글

A급 음성 증폭기 및 푸시풀 전력 증폭기 레포트에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 제목
　10) A급 음성 증폭기 및 푸시풀 전력 증폭기

2. 목적

3. 실험 결과 및 분석
　1) 실험 1.1

4. 고찰 사항

5. 토의


1. 제목
　1) 실험1. A급 음성 증폭기
　2) 실험2: 푸시풀 전력 증폭기

2. PSPICE Simulation
　1) 실험1
　2) 실험2

본문내용

때에는 차이가 발생한다. 하지만 그 차이는 크지 않은 차이이다. 옆의 표에서 살펴볼 수 있듯이 0.4mA이하의 크기의 차이가 발생한다. 이것은 소신호에 의하여 발생한 전류의 크기가 더해진 것이라고 볼 수 있다. 시뮬레이션 결과에서는 이것이 커플링이 되어 나타나지 않는 것으로 측정되는데 실제로 측정하면 약간의 차이가 나는 것이다.
5. 토의
이번 실험은 A급 증폭기를 통하여 음성신호의 증폭과 푸시풀 증폭기를 설계하는 것이었는데 실험에 있어서 원하는 결과가 잘 나타나지 않는 것을 확인하였다. 그 원인을 살펴보았는데 여기서는 파워서플라이는 동작점과 Active mode 설정만 해주므로 그 크기는 크게 문제가 되지 않았다. 소자의 크기도 정해진 크기대로 사용을 하였는데 소자의 오차가 발생하였다 하더라도 큰 문제가 되지 않았을 것이라고 본다. 마지막으로 살펴본 오차는 BJT의 문제이다 BJT가 민감한 회로이므로 여기서 나타나는 오차가 가장 클 것이라고 본다. 저번 실험에서도 살펴본 바와 같이 전류 미러를 만들때에 같은 번호의 다른 소자로 바꿨는데 미러되는 전류의 크기가 크게 변화하는 것을 살펴보았다. 여기서도 공정의 차이로 인하여 발생한 소자의 차이에 의해서 회로도 내로 흐르는 전류나 인가되는 전압이 다르게 되어 발생하게 된 오차라고 판단된다. 이것을 살펴보기 위하여 각 노드별로 오실로스코프를 통하여 측정을 하였는데 이것을 통해서도 크게 해결이 되지 않았다. Rin의 영향이 얼마나 되는지는 정확히 알지 못하지만 Rin을 제거하니 그래도 원하는 값이 근사합 결과를 나타내는 것을 확인하였고 그것을 통한 분석과 다른 조원의 도움으로 실험을 분석하였다.
1. 제목
1) 실험1. A급 음성 증폭기
2) 실험2: 푸시풀 전력 증폭기
2. PSPICE Simulation
1) 실험1
회로의 전류(111mA)
스피커 전압(885mV)
분석 : 회로의 전류를 구한후 이것을 스피커 양단의 전압을 통하여 스피커의 임피던스를 구하면 885m/111m=7.97Ω이 되는 것을 알 수 있다.
1차측 전압
2차측 전압
분석 : 1차측 전압은9.61mV이고 2차측 전압도 9.61mV이다. 실험에서 사용하는 트랜스포머의 권선비를 모르기 때문에 기본 설정으로 하였으므로 여기서는 권선비가 그대로 1이 나오게 되었다.
10-9회로도
왜곡이 되지 않는 정현파 출력할때의 R1회로 파형
분석 : R1이 왜곡이 되지 않도록 조절하여 얻은 값은 가변저항이 상부가 6KΩ이고 하부가 4KΩ일때이다. 이것의 파형은 위의 그림과 같다. 그리고 DC바이어스 전압도 위와 같다.
1번 전압 측정(진폭 7.6mV)
2번 전압 측정(진폭 48.2mV)
3번 전압 측정(진폭 47.9mV)
4번 전압 측정(진폭 789.4mV)
5번 전압 측정(진폭 1.78mV)
분석 : 1번은 Q1의 게이트 전압이고 여기서 드레인이 2번이 되고 이때 증폭이 된다. 그리고 이것이 AC커플링을 한 신호가 3번으로 흘러가고 이것이 다시 4번 노드로 증폭이 돼서 흐른다. 이것이 다시 변압기를 통해 5번으로 간다.
정현파 소신호가 가해질 때
정현파 소신호가 가해지지 않을 때
분석 : 정현파 소신호가 가해질때와 가해지지 않을때의 공급 전원으로부터의 출력전류는 둘다 2.979mA가 출력이 되었다. 이것을 통하여 시뮬레이션 상에서는 AC소신호가 출력에 영향을 미치지 않는 것으로 판단되었다. 물론 실제로 실험을 한다면 소신호가 가해지게 될 때 AC커플링이 있다고 하여도 좀더 큰 출력 전류가 흐르게 될 것이라고 본다.
2) 실험2
회로 구성도(M1=2.498mA)
RL에서 왜곡이 없는 신호가 나오는 Rin 회로
분석 : 우선 M1전류계를 통하여 전류가 2-3mA가 흐르도록 조절을 하는 실험이다. 그 이전에 가변저항을 가운데점으로 하여 500Ω씩 나눠지는 가운데 점으로 하였다. 그리고 Vcc를 조절하여 13.3V가 되도록 하였다. 이때의 M1=2.498mA가 되었다. 이제 이것을 통하여 RL의 출력신호가 왜곡이 일어나지 않는 Rin을 구하기 위하여 저항값을 조절하여 상부가 400Ω이 되고 하부가 600Ω이 되는 값을 찾았다. 그리고 M1의 전류는 4.085mA가 흐르는 것을 확인하였고 이것이 주어진 값인 5mA를 초과하지 않는 것임을 확인하였다.
회로 구성도(각 단자의 DC값)
분석 : 각 단자의 DC값은 위의 회로도에 나타나있다. 실험 매뉴얼에 있는값과는 약간의 차이가 있는데 이것은 Orcad상에 실험에서 사용하는 소자가 없기 때문에 다른 npn, pnp BJT를 사용하여 회로를 구성하였기 때문이라고 본다. 그리고 여기서 Q2,3의 콜렉터 바이어스 전류는 위의 RL에서 왜곡이 없는 신호가 나오는 Rin 회로에서 살펴보면 각각 2.498, -2.503mA가 되는 것을 확인할 수 있었다. 여기서 이 전류값이 허용전류라는 것을 확인하였다.
1번노드 소신호전압 크기
2번노드 소신호전압 크기
3번노드 소신호전압 크기
4번노드 소신호전압 크기
5번노드 소신호전압 크기
6번노드 소신호전압 크기
7번노드 소신호전압 크기
8번노드 소신호전압 크기
전류 증폭 측정회로
전류 증폭 크기
전류증폭 시뮬레이션(각 트렌지스터별)
전류증폭 시뮬레이션(입 출력별)
분석 : 각 노드별로 신호의 왜곡이 생기지 않고 정현파의 모양을 유지하면서 출력단까지 증폭이 되는 것을 확인하였다. 그리고 전류증폭회로를 확인하였는데 여기서는 푸시풀 전력 증폭기의 AB급으로 동작하는 회로를 살펴보았다. 우선 전류측정을 위해서 3개의 트렌지스터의 전류를 측정하였고 이때의 이득은 가 되는 것을 확인할 수 있었다. 그리고 이것을 각 트렌지스터 별로 보면 AB급 증폭기로 동작하는 것을 확인할 수 있고, 이것을 다시 입 출력별로 살펴보면 하나의 증폭된 신호로 흐르는 것을 볼 수 있었다. 위상차도 0도로 같은 위상으로 신호가 흐르는 것을 알 수 있었다.
입력 신호 없을 때 회로(전류값)
입력 신호 없을 때 회로(전압값)
분석 : 입력 신호가 없을때의 전압값은 위의 그림과 같이 나왔다. 그리고 Q2,3의 전류값 모두 Orcad시뮬레이션 상에서는 소신호가 있을때와 없을 때 모두 동일한 값을 나타내는 것을 알 수 있었다.

키워드

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