5-6 오디오 앰프

mp3 플레이어 또는 휴대폰의 음악 소리를 좀 더 크게 증폭시켜 들어봅니다.

트랜지스터 증폭회로 설계

트랜지스터의 중요한 기능 중 하나인 증폭회로에 대해 알아봅시다.

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 매우 크게 초과하는 경우, 과전류가 흘러서 트랜지스터가 탈 수 도 있습니다.
3. 입력 신호는 교류 또는 맥류일 수 있는데, 이 신호를 그대로 베이스에 물릴 수는 없습니다. 따라서 중간에 커플링 커패시터를 직렬로 연결하고 베이스 저항을 조절하여 트랜지스터에 입력되는 평균 전압이 0.7V 근처가 되도록 조절합니다.
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.

목차

• 브레드보드 기초 전자회로
• 1-1 브레드보드
• 1-2 LED 켜 보기
• 1-3 빛에 의해서 저항값이 작아지는 CdS
• 1-4 리모컨 신호 확인 (포토 트랜지스터)
• 1-5 무지개 LED와 알맞은 저항 찾기
• 2-1 택트 스위치가 달린 무지개 LED
• 2-2 3단자 푸시 버튼 스위치
• 3-1 LED 밝기 조절하기
• 3-2 멜로디 IC 음량 조절
• 4-1 커패시터를 이용한 반짝 LED
• 4-2 천천히 켜지는 LED
• 4-3 멜로디 소리를 LED로 시각화
• 5-1 트랜지스터 터치 센서
• 5-2 트랜지스터 터치 센서 ×2
• 5-3 해지면 빛나리 (야간 자동 조명)
• 5-4 목욕물 알람 (터치 멜로디)
• 5-5 리모컨 신호확인 (LED + 스피커)
• 5-6 오디오 앰프
• 6-1 천천히 켜지는 LED (밝기 개선)
• 6-2 깜빡이 회로 (1 LED)
• 6-3 깜빡이 회로 (2 LED)
• 6-4 사이리스터(SCR)를 활용한 스위치
• 6-5 사이리스터(SCR) 터치 스위치
• 6-6 타이머 IC(555)를 이용한 깜빡이
• 6-7 타이머 IC(555)를 이용한 사이렌
• 6-8 전계강도계(전자파 측정기)