실험 4 : Complementary
Amp.
【
이론 】
상보 대칭(2대의 전원
공급기)
상보 대칭 회로는 같은 특징을 가진 트랜지스터를 2개 사용한다. 그러나 하나는 PNP이고 다른 하나는 NPN이다.
그림 6-10은 이상적인 상보 대칭 푸쉬-풀 증폭기이다.
는 NPN이고
은 PNP 트랜지스터이며, 각각은 에미터가 서로 연결된
에미터폴로워이다. 에미터회로의 부하
은
와
에 공통이며
의 콜렉터는 정극성전원
로 가고
의 콜렉터는 부극성 전원
로 부터 직류 전압을 받는다.
와
은 차단상태가 되도록 직류 바이어스된다고 가정한다. 정극성 변화
(1)동안
의 베이스는 에미터에 비해 양으로 구동되고, NPN
트랜지스터
는 턴온된다. 이 정극성 변화 (1)동안
는 ON이 되며
의 전류 파형은 그림 6-10(b)와 같다. 양의 변화 동안
PNP트랜지스터
은 역방향 바이어스이고 차단 상태이며, 음의 변화 동안 (2)에는
가 차단일 때
은 순방향 바이어스가 되어 턴온된다. 그림 6-10(b)는
의 전류방향이
전류의 반대임을 보여준다. 이것은
는 NPN,
은 PNP 트랜지스터이기때문이다. 그림 6-10(a)의
화살표는
및 부하
의 전자 전류방향을 나타낸다. 결국
양단의 전압은 입력과 같이 정현파이다.
와
의 동작은 각각 수행되고 대칭이기 때문에 그림 6-10(a)는 상보
대칭이라 부른다. 상보 대칭회로는 콜렉터공통과 마찬가지로 에미터공통으로 할 수도 있다.
상보 대칭 증폭기는 열 폭주나 전력 트랜지스터의 파괴를 방지하기 위해 주의해서 설계되어져야 한다. 전력
트랜지스터의 불균형이나 누설은 오차를 배가시킬 수도 있다. 대개는 다이오드에 의한 안정화 열 보상법을 이용한다. 이러한 조건은 주로 구동단과
출력단을 연결하여 사용한다.
상보 대칭(1대의 전원
공급기)
그림 6-11의 푸쉬-풀 상보 대칭증폭기에서는 1대의 전원만 사용한다. 회로의 대칭은 2개의 같은 전압 분배기
과
에 의해 유지된다. 위쪽 구동단은
에 순방향 바이어스를 아래쪽 구동단은
에 순방향 바이어스를 제공하며, 각 트랜지스터의 크로스오버 왜곡을
제거하기 위해 낮은 유휴전류가 흐르게 한다.
그림 6-11의 화살표는
와
의 외부회로에서 이러한 유휴전류의 경로를 나타낸 것이다. 유휴전류의
경로는
및 전원공급기까지 포함된다.
와
이 동일한 특성을 가진 것으로 가정하기 때문에
점은 회로의 직류전압 중간 점 즉
이다. 마찬가지로
들의 저항값은 같고
의 저항값도 같으며
와
이 동일한 특성을 가진다면
점은 점
와
사이의 전압 분배기 중간점이 될 것이다. 그러므로 점
와
에 연결된 직류 전압계는
와
가 접지에 대해 같은 직류 전위에 있기 때문에 0V가 될 것이다. 윗쪽
및
의 전압 분배작용에 의해 점
은 점
와 점
보다 양의 값이다. 그렇기 때문에
의 베이스
는 에미터
에 비해 양이고
(NPN)에 낮은 유휴전류가 흐르도록 순방향 바이어스를
제공한다.
과
의 비는
와
에 낮은 유효전류가 흐르도록 순방향 바이어스를 설정하는 데 중요한
요소이다. 입력신호는
와
의 베이스에
로 연결되고 각 베이스에 같은 신호를 제공한다. 캐패시터
는
에 출력신호를 연결하며
에 직류전류가 흐르는 것을 막아준다.
는 신호의 정극성 변화에 의해 순방향 바이어스되며 이때 전류 흐름은
양단에 정극성으로 나타난다.
는 신호의 부극성에 의해 순방향 바이어스되며 양단에 부극성이 나타난다.
그림 6-11에서 다른 부품의 동작은 두개의 전원 공급기를 사용하는 경우와 같다.
상보 대칭 푸쉬-풀 증폭기는 고출력 오디오증폭기의 출력단에 사용된다. 이러한 시스템에서 스피커
음성코일은 부하로 작용하며
의 위치에 둔다. 회로에서 캐패시터
를 제거하고 부하가 바로 에미터와 접지 사이에 연결되도록 설계할 수도 있다. 이것은 에미터 폴로워 설계의 출력 임피던스가 낮기
때문에 가능하다.
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