회원님 자작품(member) - 헤드폰 앰프 관련 자작 게시판 입니다.
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김상록님과 박은서님이 H2의 버퍼단을 채널당 FET을 여럿씩 달고 케이스 방열을 해서 Full class A로 작동시키는게 어떻겠느냐는 고견을 주셔서 그린 회로도입니다.
이름은 H1이라고 지었는데, Hybrid의 the ONE이라는 정도의 의미로 받아주시면 될 듯.. ^ㅅ^a

아마 내년도 하스의 재밋는 프로젝트 중에 하나가 될 것 같은데 제가 망치지나 않을까 걱정입니다.

1. current gain stage를 MOSFET으로 구성합니다.
2. 케이스에 방열하는 것을 염두에 뒀습니다. (상록님이 아니셨으면 불가능했을..) 때문에 A급 전류도 듬뿍 먹여 mosfet이 더 리니어한 영역에서 작동하도록 의도합니다.
3. MOSFET은 complementary(push-pull) follower로 구성합니다. 사실 하나(single-ended)로도 헤드폰에는 충분한 파워가 확보되지만 이렇게 구성할 경우 두 소자가 반대로 작동하면서 디스토션을 서로 상쇄하여 성능이 향상된다고 합니다. 단, odd order distortion과는 무관하다고 하는군요. (출처: 넬슨패스옹) 정말 스피커도 구동할 수 있을 것 같습니다.
4. 신정섭님의 버퍼를 참고해서 LM317/337로 class A 바이어싱을 걸었는데, 제대로 그린건지 모르겠습니다. 고수님들의 지적 바랍니다. 만약 아니라면 그냥 저항+LED로.. ^ㅅ^;;;;;;;;;;;;;;
(수정) 이 부분은 TR로 바꿨습니다.
5. NFB는 걸지 않습니다. (수정) 논의중입니다.

따끔한 지적 부탁합니다.
  • ?
    이기욱 2005.12.25 11:38
    출력이 높아서 나쁜게 있네요..ㅡ.ㅡ;
    저임피던스 헤드폰,이어폰을 생각해보니 전압을 올리는게 그리 간단한게 아닌거 같습니다..
    저항 와트도 올려야겠고 출력이 너무 쎄서 볼륨조절이 힘들것도 같구요. 잘못하단 태워먹을수도..
    스피커용은 8옴근처로 통일된반면에 헤드폰 임피던스는 너무 다양하네요..
    고임피던스,저임피던스용이 따로 있는게 괜히 그런게 아니군요..ㅋㅋ
    보통 게인이 10근처면 충분한것같던데 이정도로 줄이는것도 한번 고려해보세요..
  • ?
    전일도 2005.12.25 13:48
    우선은 피드백을 걸지 않는 경우를 가정해서 트랜스나 저항 등의 용량 등을 정하는게 좋지 않을까요. 튜닝 작업에서의 자유도를 생각하면 말이죠.. 처음부터 피드백 레벨을 정해버리면 나중에 다양한 시도에 제약이 있을 것 같습니다. ^ㅅ^a
  • ?
    이기욱 2005.12.25 17:18
    그것도 그렇네요..
    그러면 젤 힘든게 전압조정이니까 트랜스전압을 조금 더 낮추는게 좋을것같습니다. 22정도로요..
    지금 회로대로면 다이오드 갯수로 조정은 되지만 전압차가 커질수록 열이 엄청 나거든요..^^
  • ?
    전일도 2005.12.26 00:58
    +-22V로 수정했습니다. 버퍼단 바이어스 부분도 손봤는데 제대로 한건지 봐주시면 감사하겠습니다. 처음 해보는거라 하나하나 못미덥네요.. 원래 의도대로 작동할지 의문입니다. (불안.. 불안..) TR로 바이어스하면 Vbe의 온도특성이 마이너스라 온도가 상승해도 바이어스 전류를 일정하게 유지해준다는군요. TO-39형으로 해서 원형 히트싱크를 씌우면 어떨까 생각합니다.
  • ?
    장영준 2005.12.26 13:55
    1. 온도보상 TR은 출력 TR 과 같은 히트싱크에 마운트해야 합니다
    2. FET 는 온도 보상 필요 없습니다.
    오늘도 별로 도움 안되는 소리만 늘어놓고 갑니다. ^^
  • ?
    전일도 2005.12.26 15:22
    제가 참고한 문서에서도 FET은 2차 항복(???)은 하지 않지만 전류가 증가하면 발열은 커지고 설정된 바이어스 전류값이 변동한다고 써 있네요. 또 접합부가 최대정격을 넘으면 열폭주로 파괴가 일어난다고 합니다. 물론 파워모스펫의 최대정격을 넘는게 헤드폰앰프에서 가당치도 않은 말이지만 말이죠.. TR은 파워모스펫에 가깝게 실장해야 한다고 하는데 역시 이런 경우엔.. 그저 게이트에 정전류가 들어가는걸로 만족해야겠죠. 이것도 입력캐퍼턴스만 충전되는 수준이면 된다는데 저 정도는 지나치게 과한 감이 없지 않은 것 같습니다만 뭐, 많아서 나쁠건 없겠지 하는 마음으로.. ^ㅅ^a 그보다 제가 저항값을 제대로 구한건지 정말 의문입니다. I=R/V도 헷갈리는 얕은 실력이라.. ㅡㅗㅜ

    그리고 사부님, 고수가 던진 작은 지식이 초보에겐 하루종일 괴로웠던 고민을 풀어줍니다. 독학하려니 나중엔 간단한 것도 하루종일 돌아가는데 익숙해지는군요. 가끔 길잡이가 되어주시는 분이 계시다는게 얼마나 큰 도움이 되는지 모릅니다. ^ㅅ^
  • ?
    전일도 2005.12.26 15:29
    아, 그런데 혹시 '열결합'이 영어로 뭔지 아십니까? 기술용어들은 영문으로만 본건 우리말로 모르겠고 우리말로 본건 영문으로 모르겠고.. ^ㅅ^a (긁적긁적..)
  • ?
    장영준 2005.12.26 20:53
    열결합이라~ thermal coupling? 써놓고 보니 생소한데요. ^^

    그리고 저항값을 보니 조금 문제가 있어 보이는데...
    3.2mA 라고 된 부분은 대략 1.5mA 흐르겠고, 컬렉터 전류는 훨씬 더 클 것 같아요. 4v 이상 나오기도 힘들 것 같고...
    참조한 회로를 보여주시면 더 자세한 이야기를~
  • ?
    장영준 2005.12.26 22:09
    심심해서 그냥 풀어보겠습니다. ^^
    tr 회로는 Vbe 0.7 로 시작해서 0.7 로 끝납니다.
    여기서 0.7 사이에 500 옴이 걸려있습니다. 따라서 이리로 흐르는 전류는 0.7/500 A = 1.4mA 가 나옵니다. 이 때 TR 이 얌전하게 동작한다고 하면 베이스로 들어가는 전류는 거의 없고, 따라서 그 전류는 그대로 위의 가변저항을 통해 흐릅니다. 대충 2k 옴이라고 하죠. 그럼 전압차는? 1.4mA*2k =2.8v 가 나옵니다. 즉 tr 에미터와 컬렉터 사이에 2.8v+0.7v=3.5v 가 나옵니다. 뭐 다 풀었군요. 총 전류는 (22*2-3.5)/(274*2)가 됩니다. 74mA 네요. 음.. 커플링쪽으로 는 200 옴이 직렬연결 되어 있으니 3.5/400 =8.75mA 가 나오고 아 이제 드디어 TR 에 흐르는 컬렉터 커런트를 구할수 있게 되었습니다. 74mA- 8.75mA - 1.4mA 죠. 64mA 정도 나오네요. 계산 끝났습니다. 무슨 전자회로 시간도 아니고 -_-;;;;
  • ?
    장영준 2005.12.26 22:13
    전 V=IR 을 대학원 다닐 때 깨우쳤습니다. ^^
  • ?
    전일도 2005.12.27 09:23
    사부님, 정말 감사합니다. ㅠㅗㅠ (감동의 눈물..)

    전에 참고했던건 월간 전자기술 99년 10월호의 '파워 MOSFET의 저주파 증폭 회로에의 응용'이라는 article이었는데 물론 H2와는 다릅니다. 825옴 저항 자리에 BJT 에미터팔로워도 있고.. 며칠 고민했던 부분이 풀린 것 같습니다. 이렇게 떠먹여주시는데도 흘리면 안돼겠죠.. ^ㅅ^a;;;;;;;;
  • ?
    장영준 2005.12.27 20:59
    다소 불친절한 답변인것 같아서 조금 마음에 걸렸었는데, 알아서 잘 바꾸셨네요. ^^;; 이제는 표시 전류가 잘 맞아 보입니다.
    근데 질문이 하나 있어요. 드레인에 저항을 넣으셨는데 전 그런 걸 처음봤거든요.
    드레인과 그라운드간의 임피던스를 최소화 해야한다는게 제 상식인데, 도대체 왜 넣었답니까?
    A 급이라면 크게 상관 없기도 하겠지만요. 그래도 권장사항은 아닌데,

  • ?
    전일도 2005.12.27 21:00
    ================================================================================================================
    스크롤의 압박이 너무 심한데, 답글달기로 part2를 올리겠습니다. 이후로는 part2에 덧글을 달아주시기 바랍니다.
    이후로 Part 1은 본문 내용도 수정을 반영하지 않고 고정하겠습니다. ^ㅅ^
    ================================================================================================================
    (part 1 끝)
    ================================================================================================================
  • ?
    전일도 2005.12.27 21:00
    앗, 동시에 쓰고 있었네요.. ^ㅅ^a
  • ?
    전일도 2005.12.27 21:03
    스크롤 편의상 [Part 2] 답글에 덧글을 남기겠습니다. ^ㅅ^

    ================================================= 절취선 ========================================================
  • ?
    신정섭 2006.01.02 18:39
    일도님의 위 앰프에서 출력 커플링이 없는 것이 좀 우려됩니다.
    물론 그것이 장점이 될 수 있지만, 현재로 봐서는 출력 DC Offset을 조정할 수도 없고,
    만약 조정할 수 있게 만든다고 해도, 앰프가 안정되기 전까지 과도한 DC가 출력되어,
    헤드폰을 빼어 놓고 있어야 하지 않을까 좀 걱정됩니다.

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