PIMETA & LME49720 출력 DC 계산

by 박용민 posted May 26, 2011
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PIMETA에서 LME49720을 사용하실 분들은 필독하셔야 합니다.

다만 단순히 계산치이므로 정확히 실제 앰프에서 얼마만큼의 출력 DC가 생길지는 모릅니다. 그래도 실제 출력 값과 큰 차이가 생길 것 같지는 않습니다.

1.
공제 PCB의 디자인대로
커플링 콘덴서는 사용하고,
입력저항을 499K

Bass Boost 미사용 : 약 28mV
Bass Boost 사용 : 최대 약 78mV

완전히 부적합한 걸로 생각됩니다.


2.
커플링 콘덴서는 사용하고,
입력저항을 499K -> 200K

Bass Boost 미사용 : 약 11mV
Bass Boost 사용 : 최대 약 31mV

Bass Boost 기능은 사용하지 않는 편이 안전하리라고 봅니다.


3.
커플링 콘덴서는 사용하고,
입력저항을 499K -> 100K

Bass Boost 미사용 : 약 6mV
Bass Boost 사용 : 최대 약 15.5mV

안정된 DC 값입니다. LME49720으로 PIMETA를 제작할 때는 이 세팅이 적당할 걸로 보입니다.


4. 커플링 콘덴서 미사용
입력저항은 원래 세팅대로 499K
볼륨은 10K

Bass Boost 미사용 : 1mV 이하
Bass Boost 사용 : 최대 약 1.4mV

앰프의 자체적인 offset만 고려한다면 가장 추천되는 설정입니다.
1, 2, 3과 달리 볼륨값을 굳이 적어준 건 커플링 콘덴서가 없어 볼륨이 OPAMP와 '직류적으로도' 연결되기 때문입니다. 즉 앞서는 커플링 콘덴서가 볼륨과 OPAMP를 '직류적'으로 차단해주기 때문에, 출력 DC는 볼륨의 영향을 받지 않습니다. 하지만 커플링 콘덴서를 떼어주면 볼륨의 영향도 받게 됩니다.

만약 볼륨을 50K로 바꾸면

Bass Boost 미사용 : 약 2.5mV
Bass Boost 사용 : 최대 약 7mV

으로 약간 출력 DC가 증가된 걸 볼 수 있습니다. 그래도 역시 안정되어 있죠.


하지만 위의 계산은 앰프의 자체적인 offset만 고려한 값입니다. 만약 입력신호를 따라 DC offset이 유입된다면 출력 DC는 달라집니다. 커플링 콘덴서가 없기 때문이죠.

만약 3mV의 DC가 입력된다면

Bass Boost 미사용 : 20mV 이하
Bass Boost 사용 : 최대 약 40~50mV

정도의 출력 DC가 생깁니다. 따라서 사용하시는 기기들 출력에서 DC offset이 없다는 걸 확인하시고 사용하셔야 합니다.

물론 요즘 대개의 기기들에선 출력되는 DC offset이 거의 없습니다. 하지만 혹시라도 DC가 출력되는 소스가 있다면 커플링 콘덴서 제거는 신중히 고려하셔야 합니다.
소스에서 출력되는 DC가 약 1mV 정도라면 Bass Boost까지 감안해도 안정적인 범위에 있고, 약 2mV 정도가 되면 Bass Boost 기능은 사용하지 않는 게 낫습니다. 3mV를 넘어가게 되면 그 기기에는 앰프를 사용하지 않으시는 게 낫습니다.


개인적으로는 3번 세팅으로 만드시기를 추천드립니다. 커플링 콘덴서 용량은 적어도 0.22uF로 조금 크게 하는 편이 낫습니다만, 0.1uF로도 큰 차이는 못 느끼실 겁니다.

충분히 컨트롤이 가능하시다면 커플링 콘덴서를 떼어버리시는 것도 괜찮구요. (대개는 떼어도 문제가 없을 거라고 생각하는데, 사고 생길까봐-_-)

가장 추천드리는 건 원래 PIMETA에서 사용한 AD8620 등의 FET Input OPAMP를 사용하시는 겁니다. 커플링 콘덴서나 저항값은 PCB 세팅 값 그대로 사용하시고요.
AD8620 등의 FET Input OPAMP는 OPA2134(2132), OPA2604 등이 있고, 좀 저렴한 걸론 TL072, LF353 정도가 있습니다.
동일한 스펙의 싱글 채널은 각각 OPA134(132), OPA604, TL071, LF351입니다.

이렇게 FET Input OPAMP를 사용하신다면 출력 DC 걱정은 거의 안 하셔도 된다고 봐도 됩니다.


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