전자회로설계_오디오앰프설계

소개

전자회로설계_오디오앰프설계
* 구매하신 분들에게는 PSPICE 및 매트랩 자료를 제공해 드립니다. ^^&

목차

■ 목차


설계 방향


가. 회로설계도면

나. 오디오 전력 증폭기 설계방향



PSPICE 시뮬레이션


가. 전압이득(중간 주파수 대역에서의 이득)

나. 볼륨 크기

다. 주파수 응답

라. 효율 관점


설계 결과 보고서


가. 가격 단가

나. 설계 제작 과정

다. 결론 및 고찰


부 록

본문내용

2N2907A, 2N2222A, TIP122, TIP127
:
입력 단 쪽에서 차동으로 입력받는 부분과 중간 단에서는 전류의 값이 작기 때문에 증폭용 TR보다는 고속으로 쓰이는 스위칭 TR를 사용함. 2N2222A(npn)트랜지스터를 중간 단에 사용하였으며 그 소자의 complement인 2N2907A를 사용함.
( 어찌보면, 입력단에서는 값싼 TR을 사용 해야겠지만 library가 작동을 안하는 관계로 선정한 이유도 있긴 하다.)
그리고 출력 단에서 많은 전력이 필요로 하기 때문에 고 전력소자인 TIP112(npn)을 사용하였으며, complement인 TIP127를 사용함.
(TIP112 65W 까지 가능하므로 출력 단으로 적합함.)


다음은 부하가 받는 전력을 나타낸 것이다.

설계 방향이 최대 부하 전력이 10W 이므로, 다음과 같다.

여기에서 10W 전력으로 설계 하는데 있어서 Vcc=12.65[V]가 되지만 10% 마진을 가정하여 가 된다.
그래서 설정하였으며, 커패시터 없이 입 출력의 직류를 0으로 세팅하여 사용하기 때문에 dual 전원을 사용하기로 한다.
따라서 , ,


일단, 입력 단에서의 바이어스 전류를 1mA로 정하고 설계를 하였음.
그리고 입력 단에서의 직류전압을 0[V]으로 설계를 하였으며, 라고 가정해서 실험을 하였다.
인 것을 알 수 있다.
그런데 우리가 시중에서 쓰이는 저항으로 설계를 하여야 하기 때문에 E24시리즈 저항을 기반으로 하여 13k를 사용하기로 하였다. 그리고 여기에서 입력 단에 가변저항을 달기로 하였다. 가변저항은 1k 이내로 쓰기로 결정하였다.
,

다음에서 설계 내용을 보면, 입력 단 바이어스를 1mA로 설계하였기 때문에,
라고 할 수 있다. (왜냐하면 입력 단의 바이어스전류가 나눠지기 때문에 0.5mA라고 생각 할 수 있다.)
라고 할 수 있으며, 라고 할 수 있다.
여기에서 LED(다이오드)를 결합한 이유는 스피커에서 전원전압이 들어오면, on/off를 알리기 위한 신호로서 다이오드를 결합하였다. 또한 이 위치로 선정한 이유는 LED를 구동하는 데 적절한 전류가 흐르기 때문이다. (입력 단 쪽으로 가면 전류도 적고 영향도 크고, 출력 단으로 빼면, 부하에 미치는 영향을 큰 전류로 인해서 문제가 된다.)

여기에서 이제 KVL방정식을 통해서 다음과 같은 식을 얻을 수 있다.

이제, 이라고 가정 한다면,
다음과 같은 관계식이 나오게 되는데,
여기에서 라고 설계한다고 하면,

다음과 같은 관계식이 나오게 된다. 여기에서 보면 설계의 편의를 생각하여
이라고 한다면, 이라고 할 수 있다.
그런데 여기에서 문제가 되는 것이 Rc1과 Re3값에 의해서 출력파형의 관여가 된다는 것이다.

참고자료

· 전자회로실험