오실로스코프로 앰프 출력 측정하기

조회 수: 3055, 2013-02-06 08:13:41(2013-02-06)

스코프를 이용해서 암프의 출력을 재거나 암프의 출력 임피던스(혹은 내부저항)을 재려면
먼저 테스트 셋압을 잘 해놓고 시작해야 합니다.

출력단자에 해당 임피던스에 맞는 무유도 고정저항을 달아 놓고

입력측에 시그날 제네레이터를 입력시키고 시작합니다.

우선 출력을 재는 방법부터 봅시다.
4옴 단자에 4옴 50W (혹은 10 또는 20W, 암프의 예상 출력에 따라 넉넉히 와뜨에이지가 큰
저항을 준비 합니다) 무유도 저항을 답니다.

그리고 입력단자에 시그날 제네레이터 출력을 연결하고 (동시에 스코프에도 연결합니다)
암프의 출력 (부하저항이 설치된)도 스코프의 다른 채널에 연결하여 입출력 파형을 동시에 관찰 할 수 있도록 합니다. 다음 입력 파형의 크기를 서서히 올리면서 출력파형을 관찰 합니다.

싸인 웨이브의 상하면이 평평하게 되기 시작하면 평평하게 되기 직전으로 입력파형의 크기를 줄이고 출력파형의 크기를 읽습니다. 이것은 물론 피크치 입니다.

가령 4옴 부하저항을 달았을 때 피크치가 10V였다면

출력은 10X10/(4X2)로 계산하여 12.5W가 됩니다.
출력 피크 전압의 자승을 부하저항으로 나눈 다음 다시 2로 나누어 주는 이유는
rms 값을 계산하기 때문입니다.

이렇게 계산된 출력은 물론 엄밀한 계산법은 아니지만 크게 오차는 없습니다.
출력 값은 허용 디스토션의 수준에 따라 달라지니까 스코프 만으로 육안으로 판단한 계산은 엄밀한 것은 아니겠지요. 그러나 이런 방법으로 계산한 출력은 다소 보수적인 출력값이지만

실용적으로는 아무 문제가 없다고 봅니다.

그리고 출력 파형을 보면서 암프의 문제점을 진단할 수 있어야 합니다.
위에 보여준 파형을 보면 20Hz 출력 파형이 많이 찌그러져 보임니다.
이는 출력트랜스의 인닥탄스 부족일 가능성이 큽니다.

주파수를 서서히 올려서 파형이 찌그러지지 않는 데까지 올려 보세요.
그래서 찌그러짐이 없을 때의 주파수가 이 암프의 최저 주파수 특성이 된다고 할 수 있습니다.

1KHz의 파형은 상하 대칭이 흐트러져 있습니다.
이는 동작점이 틀려 있는 것으로 보이네요.
바이어스를 다시 조정해 주어야 할 것 같습니다.

20KHz파형이 비교적 깨끗한 것은 이 암프의 고역특성이 비교적 좋다는 의미이겠는데
만일 입력 전압이 1KHz 때와 같다면 어딘가 앞뒤가 맞지 않는 것 같네요.
아니면 육안으로 식별이 잘 안되어 그럴 수도 있겠습니다.

같은 진폭의 전압을 입력시켰다면 20KHz파형도 상하 대칭이 맞지 않게 보여야 하겠지요.
아마도 입력 전압을 줄였는지도 모르겠습니다.

입력 전압이 작아졌다면 동작점이 조금 틀려있어도 출력파형이 대칭으로 나옵니다.
입력전압을 높이면서 어디까지 대칭이 되는지 살펴보십시오.

초단관 바이어스가 -2V라면 최대 2V 피크까지 입력전압을 높일 수 있습니다.
그 이상이 되면 A1급 동작을 벗어나게 됩니다.

이런 측정은 2단 혹은 3단의 증폭단으로 구성된 암프의 경우
매 단의 출력파형을 관찰하여 매 단의 동작점이 출력파형의 대칭이 최대로 되도록
조정해야 합니다.

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KDK 방법

주파수특성은 보통 출력 1W 에서 잽니다.
여기서는 입력이 2V pp 이면 rms 치는 2/2x root2=0.7 입니다.

저의 방식은 모든 수치를 PP 로 읽고 자기방식으로 단위를 만드러 사용하고 위에서 보듯이
필요 할때만 rms 전환 방식을 알고 있스면 됍니다.

inch 를 사용할수도 있고 cm 을 사용할수도 있습니다.

8 ohm 저항에 10V pp 가 나왔다면 전력은 10x10/8=12.5W (pp) 가 됍니다.
rms 로는 10V pp는 3.5V, 3.5x3.5/8=1.5W(rms) 가 되여서 8배의 차가 납니다.

즉 pp 는 출력숫자가 8배 라는것을 알고 있스면 됩니다,

모든 측정을 Oscilloscope 로 하는 자기 에게 편리한 방식/습관을 만들어서

한평생을 사용 하게됩니다..

"출력 계산법은 PP 값으로 계산해서 8로 나눕니다"

KDK Labs