LME49810 MJ15024/MJ15025 파워앰프 조립 및 테스트 입니다.

 

LME49810 MJ15024/MJ15025 파워앰프 조립 및 테스트 입니다. . 요즘 생업에 바쁘다 보니 오랜만에 글을 올립니다..

전에 LME49810에 ThermalTrak BJT 파워트랜지스터를 사용해서 조립을 해서 글을 올렸으나, 일반 BJT 파워트랜지스터를 사용하여 테스트 한 결과를 공유합니다.

LME49810은 출력석을 BJT 파워 트랜지스터를 사용하는 전압 증폭단 IC 입니다. LM4702와 기능은 같으나 출력단 바이어스 부분이 약간 다릅니다.

최대 +100V -100V 까지 사용이 가능하고 300W 이상 출력에 사용가능합니다.  과대  신호가 들어올 경우  출력석이 saturation을 방지하는 baker clamp 회로가 내장 되어 있습니다 .

IC 내부에 pre-driver 단이 내장되어 있으며 출력단 바이어스 전압을 에미터 팔로워로 출력합니다.  외부에 driver단,  출력단 합쳐서 3단 달링턴 접속을 하여 전류증폭률 hfe를 매우 게 할 수 있으며, 전압 증폭단(VAS) 입장에서는 부하쪽으로 보는 부하 임피던스를 매우 높게 하여 부하효과를 최소화 할 수 있습니다.  왜율 측면에서 유리합니다.

 

 

 

출력석은 쉽게 입수가 가능한 ON Semiconductor사의  MJ15024/MJ15025를 사용하고,  드라이버 TR은 도시바의 2SC5171/2SA1930 을 사용했습니다. 

방열판이 TO-3 출력석 4개 장착이 가능하여 출력단을 2 패럴렐로 구성 하였습니다.

드라이버 단은  출력석의 방열판에서 분리되어 있으며  발열이 출력석에 비해서 작으므로 온도 계수를 줄였습니다 . 출력석 바이어스 회로부분은 R7 200옴을 추가해서 온도계수를 조정하였습니다.  출력단의  바이어스 전압은 약  4개 다이오드 전압(0.7V * 4 )이 필요하나 4개 다이오드 전압의 온도 계수(-2.1mV/도 * 4)로 보상하면 과보상이 됩니다.   R7에 0.7V의 전압이 걸리도록 하고 나머지  전압은 Q6이 온도보상 하여 다이오드 3개의 온도계수(-2.1mV/도 * 3)를 갖도록 했습니다. 

R27은 출력단의 바이어스(아이들링 전류) 조정하며,  AB급으로 하려면 출력TR 에미터 저항 양단 전압이 26mV(적정 바이어스)가 되도록 조정합니다. 출력석 1개당 바이어스 전류가 130mA가 되도록 합니다.  아이들링 전류 조정시 방열판이 충분히 가열할 때 까지 중간 중간에 조정하여  방열판이 충분히 가열된 후 최종 전류를 맞춥니다.  

 

먼저, total 아이들링 전류 270mA로 하여 AB급으로 하고 전원 전압을 +VCC:  +55V,  -VEE:  -55V 공급하여 전기적 특성을 측정하였습니다

 왜율은 120W RMS 출력 20kHz에서 0.013% 로 나옵니다(VP-7721A 왜율계, 8옴부하,  80kHz B/W) .  일반적으로 주파수가 올라가고 출력이 높아질 수록 왜율이 증가하는 경향으로 갑니다. 수백Hz이하 저주파에서는 플리커 잡음에 의해 약간 높아 집니다 . 

 

구형파 응답특성은 약간의 over shoot/under shoot가 보이나 그리 큰 문제는 아닙니다..

Slew rate는 약 35V/us 정도로 충분히 나옵니다..

 

 

 

이번에는 출력단의 바이어스 전류(아이들링 전류) 을 1A로(출력석 1개당 0.5A) 로 높게 하여 16W RMS 출력 이하는 A급으로 동작하게 하였습니다.

발열을 생각해서 전원 전압은 +35V, -35V로 낮추었습니다.  방열판의 발열은 채널당 70W의 발열이 있으며 방열판의 온도는 대략 80도 정도 올라 갑니다.

역시 왜율 특성은 16W 이하의 A급 동작일 때는 왜율이 20kHz에서 0.003% 이하로 나옵니다. AB급 영역인 50W 출력에서는 20kHz에서 0.009% 로 나옵니다.