5-6 오디오 앰프

mp3 플레이어 또는 휴대폰의 소리를 좀 더 크게 증폭시켜 들어봅니다.

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트랜지스터 증폭회로 설계

트랜지스터의 중요한 기능 중 하나인 증폭회로에 대해 알아봅시다.

트랜지스터 증폭회로 설계

  1. 베이스(B)와 이미터(E) 사이에는 다이오드와 마찬가지로 순방향 전압이 걸리기 때문에 베이스(B)에 0.6~0.7V 이상의 전압을 가해 주어야 트랜지스터가 동작합니다. 따라서 증폭 회로의 경우에는 베이스 저항을 연결하여 베이스(B)에 인가되는 전압이 0.6V~0.7V 정도가 되도록 조절해 주어야 합니다.
  2. 한편, 베이스전압(Vbe)이 0.7V 보다 크게 초과하는 경우, 과전류가 흘러서 트랜지스터가 탈 수 도 있습니다.
  3. 음성 신호는 대체로 교류인 경우가 많기 때문에, 직류전압과 무관하게 하기 위해 커플링 커패시터가 필요합니다.
  4. 최대 허용 가능한 컬렉터 전류와 베이스 전류는 각 트랜지스터의 데이터시트를 참고하여 회로를 설계합니다. 한계치를 넘겨서 사용하는 경우 발열할 수 있으며, 심한 경우 타버릴 수도 있습니다. C1815 트랜지스터의 경우 컬렉터 전류는 150mA, 베이스 전류는 50mA입니다. 베이스 전류가 허용치를 넘어서는 경우 베이스 앞에 저항을 직렬로 연결해 줍니다.

트랜지스터의 증폭률 측정

트랜지스터는 약한 전류로 큰 전류를 제어할 수 있는 전자부품이라고 말씀 드렸습니다. 얼마나 약한 전압으로 얼마나 큰 전류를 제어할 수 있는지 수치로 나타낸 것을 트랜지스터의 증폭률이라고 합니다. 영어 기호로는 ‘hFE’로 표시합니다.

보통 트랜지스터 증폭률이라고 하면 이미터(E)접지 증폭회로에서 베이스(B)전류에 대한 컬렉터(C)전류의 비율이 됩니다. 일반적으로 50~1,000정도의 수치가 나옵니다. 즉, 1mA의 전류로 50~1,000mA의 전류를 제어할 수 있다는 말이 됩니다. 트랜지스터 증폭률은 고정적인 값은 아닙니다. 온도, 주파수 조건에 따라서 수치가 변할 수 있습니다. 좋은 소리가 나오는 고급 앰프는 낮은 주파수나 높은 주파수나 고르게 음이 증폭되어야 합니다. 주파수에 관계없이 고른 음질을 얻기 위해서는 꽤 복잡한 회로가 동원됩니다.

트랜지스터 증폭률은 멀티테스터(회로시험기)만 있다면 간단하게 측정할 수 있습니다. 멀티테스터를 자세히 살펴보면 4개의 구멍이 두 줄로 나란히 있는 것을 볼 수 있습니다. 그 곳에 트랜지스터를 꽂아보면 트랜지스터의 증폭률을 알 수 있습니다. 제대로 꽂았다면 50~1,000사이의 값이 나타납니다.

트랜지스터 증폭회로 설계

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