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작성일 : 06-01-30 13:00
[질문] LM383 오디오 앰프의 성능을 계산하는 공식을 알고싶습니다.
 글쓴이 : 주호석
조회 : 1,923  
안녕하세요,
다름이 아니오라 LM383이란 앰프 칩을 가지고 앰프를 구성하려는데, 다음과 같은 성능을
알아보려면 어떻게 계산을 해야되는지 궁금해서 질문을 드립니다.

1. 입력전압 및 입력전류 대 출력전압 및 출력전류비
2. 입력전압 대 소모 전류비
3. 데시벨(dB)을 이득(Gain)으로 환산하는 방법
4. 전압 증폭도
5. 전류증폭도

LM383 데이터 쉬트 :
http://www.web-ee.com/Electronic-Projects/data/lm383.pdf

P.S : '출력(W) = 출력전압(V)의 제곱 / 부하 임피던스(Ohm)'이란 공식을 가지고
        이 앰프의 출력을 그래프에 나온대로 계산해 보니 똑같은 전압을 공급했을 때
        임피던스가 낮을 수록 출력전류가 높고 낮은 출력 전압을 요구하더군요!
        어떻게 이런 원리가 가능한 것인지 알고 싶습니다.

J 06-02-03 14:20
 
  트랜지스터나  National의 LMXXXX계열 칩들은 전력증폭인 관계로
출력 임피던스가 굉장히 낮으므로(1옴 이하) 로드저항이 1/2로 낮아지면
전압은 똑같고 전류만 2배 늘어나므로 소비전력(출력)은 2배가 됩니다...

출력단의 트랜지스터는 보통 푸슈풀로 되어있고 에미터플로워로 되어 있어
거의 전원전압의 80%정도까지 출력으로 뽑을수 있습니다.
예를들어 전원전압이 20V일때 출력신호는 약 16Vpp정도 뽑으므로
RMS로 약 11V가 됩니다.
8옴때 약 15Watt 4옴일때 30Watt가 됩니다...

LM383은 PP출력이 아니므로 위의 계산에서보다 출력이 1/2정도 감소합니다.

제 개인적인 생각으로는 LM3XX 계열보다는 LM47XX계열의 회로가
더 좋아 보입니다.  출력이나 음질면에서도요...

LM47XX계열은 +-전원이 가능하여 출력쪽에 1000uF 콘덴서를 쓰지 않아도 됩니다.
과출력에 대한 칩의 보호회로도 갖추고 있어서 안전합니다.
Time Delay회로도 연결을 하면 전원 ON시의 "퍽"하는 소리도 없앨수 있습니다.

.......................................

TR앰프의 출력 계산하는 방법을 다시 정리하면

 1. 출력신호의 Peak-to-Peak 는 전원전압의 약 80%
 2. 출력은 편균전압(RMS)으로 계산하므로
    Vrms = Vpp / 2 / 1.4
 3. 출력의 부하저항에 Vrms가 걸리므로 출력에 흐르는 전류는
    I = Vrms / R
 4. 출력 Wo = Vrms X I
 5. TR앰프는 기본적으로 NFB를 반드시 걸어야 합니다.
    이 NFB에 의해 게인이 결정됩니다.
    TR 파워앰프의 전압 게인은 보통 출력에 따라 다르지만 10~20배 정도입니다.
      보통 입력에 1Vrms때 출력에 10~20Vrms정도로 설계됩니다.
 6. TR앰프는 전류가 많이 흐르므로 방열처리를 잘해야 합니다.
 7. 예를들어 전원전압을 +25Volt -25Volt 정도 넣으면
    출력에 Vrms = 50 * 0.8 / 2 / 1.4 = 14Vrms
    8옴 스피커가 달려 있으면  전류  I = 14 / 8 = 1.75 A
    최대출력은 Wo = 14 * 1.75 = 24.5 Watt 나옵니다.
    1Vrms 입력때 최대출력 14Vrms 나오려면 NFB의 증폭율이
    14배가 나오도록 조정해야 합니다.

    데시벨은 db = 20 log(Gain)입니다.
    10배  일때  20db
    100배  일때  40db가 됩니다....

 두서 없이 설명드렸는데 도움이 되셨는지 모르겠습니다....
. 06-02-03 14:23
 
  [정정]
예를들어 전원전압이 20V일때 출력신호는 약 16Vpp정도 뽑으므로
RMS로 약 5.5V가 됩니다.
8옴때 약 4Watt 4옴일때 8Watt가 됩니다...
 
 

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