증폭기 왜곡: 회로, 유형, 감소 방법 및 Vs 왜곡 페달

증폭기는 더 작은 신호의 입력을 더 큰 o/p 신호로 강화하는 전자 장치입니다. 따라서 출력 신호는 일부 이득 값에 따라 지속적으로 변경됩니다. 이는 모든 종류의 오디오 장비의 무선 통신 및 방송에 활용됩니다. 이상적인 조건에서 증폭기의 증폭된 o/p 신호는 입력 신호와 정확하게 유사한 파형을 가져야 합니다. 그러나 이러한 이상적인 조건은 실무에서는 전혀 달성되지 않습니다. 증폭기 . 따라서 왜곡으로 알려진 진폭의 증가에 추가로 파형 내의 일부 수정이 발생할 수 있습니다. 이는 신호를 통해 전달되는 지능을 수정할 수 있기 때문에 바람직하지 않습니다. 이 문서에서는 다음에 대한 간략한 정보를 제공합니다. 증폭기 왜곡 , 작업 및 해당 응용 프로그램.

증폭기 왜곡이란 무엇입니까?

증폭기 왜곡은 다음과 같이 정의될 수 있습니다. 증폭 과정 전반에 걸쳐 발생하고 크기, 모양, 주파수 성분 등의 측면에서 변경된 출력 신호를 제공하는 증폭기의 입력 신호와의 차이입니다. 이는 다음과 같은 여러 요인으로 인해 발생합니다. 증폭기 구성 요소 내의 비선형성, 부적절한 바이어싱 또는 증폭기 과부하. 증폭기 왜곡은 증폭된 신호의 값을 저하시키기 때문에 바람직하지 않습니다.

증폭기 왜곡 회로

증폭기 왜곡은 다음의 예를 통해 이해할 수 있습니다. 공통 이미터(CE) 증폭기 회로 . 출력 신호 왜곡은 다음과 같은 이유로 발생할 수 있습니다.

• 잘못된 바이어스 레벨로 인해 전체 신호 주기에 걸쳐 증폭이 발생하지 않을 수 있습니다.
• 입력 신호가 매우 크면 증폭기의 트랜지스터가 전압 공급을 통해 제한됩니다.
• 증폭은 전체 입력 주파수 범위를 초과하는 선형 신호일 수 없습니다. 즉, 신호 파형의 증폭 절차 중에 증폭기 왜곡이 발생합니다.

증폭기는 작은 입력 전압 신호를 더 큰 출력 신호로 증폭하도록 설계되었습니다. 즉, 주로 모든 입력 주파수에 대해 입력 신호에 곱해진 이득 값에 따라 출력 신호가 지속적으로 변경됩니다.

다음 CE(공통 이미터) 회로는 작은 입력 AC 신호에 대해 작동하지만 작동에 몇 가지 문제를 일으킵니다. 따라서 BJT 증폭기의 바이어싱 지점 'Q'의 의도된 위치는 모든 유형의 트랜지스터에 대한 관련 베타 값에 따라 달라집니다.

공통 이미터형 트랜지스터 회로는 주로 작은 AC 입력 신호에 잘 작동하지만 한 가지 주요 단점이 있습니다. 바이폴라 증폭기의 바이어스 Q점의 계산된 위치는 주로 모든 종류의 트랜지스터의 관련 베타 값에 따라 달라집니다. 그러나 이 베타 값은 유사한 종류의 트랜지스터에서 변동합니다. 즉, 한 트랜지스터의 Q 포인트는 특성 생산이 허용되기 때문에 유사한 카테고리의 다른 트랜지스터와 관련이 없습니다. 그 이후에는 증폭기가 선형이 아니기 때문에 증폭기 왜곡이 발생합니다. 트랜지스터 및 바이어싱 구성 요소를 신중하게 선택하면 증폭기 왜곡 효과를 최소화하는 데 도움이 될 수 있습니다.

증폭기 왜곡의 유형

아래에서 설명하는 다양한 유형의 증폭기 왜곡이 있습니다. 왜곡 유형은 주로 트랜지스터, 장치 리액턴스 및 관련 회로에서 활용되는 특성 영역에 따라 달라집니다.

비선형 왜곡

비선형 왜곡은 적용된 입력 신호가 크고 활성 장치가 해당 특성의 비선형 영역으로 구동될 때마다 증폭기에서 주로 발생합니다. 이 왜곡은 증폭기의 입력 신호와 출력 신호 사이의 비선형 관계를 설명하는 데 사용됩니다. 따라서 이러한 왜곡은 출력 신호가 입력 신호에 정확하게 비례하지 않고 상호 변조 제품 또는 고조파가 생성되는 시스템에서 발생합니다.

진폭 왜곡

진폭 왜곡은 신호의 최고 값 내 감쇠로 인해 발생하는 일종의 비선형 왜곡입니다. 신호의 360⁰ 미만에 대한 Q 포인트 및 증폭 내 이동은 주로 진폭 왜곡을 초래합니다. 이러한 왜곡은 주로 클리핑 및 잘못된 바이어스로 인해 발생합니다. 트랜지스터의 바이어스 지점이 정확하면 출력은 증폭된 형태 내에서 입력과 유사하다는 것을 알고 있습니다. 이는 다음의 사례를 통해 이해할 수 있다.

증폭기에 부적절한 바이어싱이 제공된다고 가정하면 Q-포인트는 부하 라인의 작은 절반에 가깝게 놓이게 됩니다. 따라서 이 조건에서는 입력 신호의 음의 절반이 잘리고 증폭기의 왜곡된 출력 신호를 얻습니다.

추가 바이어스 전위를 제공하면 Q 포인트는 로드 라인의 더 높은 쪽에 있게 됩니다. 따라서 이 조건은 파형의 양의 절반에서 차단되는 출력을 제공합니다.
적절한 바이어싱은 입력 신호가 큰 경우 출력 내에서 때때로 왜곡을 초래할 수도 있습니다. 왜냐하면 이 입력 신호는 증폭기의 이득을 통해 증폭되기 때문입니다. 따라서 파형의 양수 및 음수 절반 모두 클리핑 왜곡이라고 하는 일부 부분에서 클리핑됩니다.

선형 왜곡

선형 왜곡은 장치를 구동하기 위해 인가되는 입력 신호가 작을 때 주로 발생하며 장치 특성의 선형 부분에서 작용합니다. 따라서 이러한 왜곡은 주로 능동 장치의 주파수 종속 특성으로 인해 발생합니다.

주파수 왜곡

이러한 유형의 왜곡에서는 증폭 레벨이 주파수에 따라 변경됩니다. 실제 증폭기에서 증폭하는 동안의 입력 신호에는 고조파라고 불리는 다양한 주파수 성분을 가진 기본 주파수가 포함됩니다.

증폭 후 고조파 진폭(HA)은 기본 진폭의 극히 일부입니다. 출력파형에 심각한 원인을 주지 않습니다. 증폭 후 HA가 높은 값으로 올라가면 출력에서도 나타나기 때문에 그 효과를 피할 수 없습니다.

여기서 입력에는 고조파를 포함한 기본 주파수가 있습니다. 따라서 증폭 시 두 가지를 결합하면 출력에서 ​​왜곡된 신호가 제공됩니다. 이는 증폭기 회로의 전극 용량을 통한 반응성 요소의 발생으로 인해 발생합니다.

위상 왜곡

입력 신호와 출력 신호 사이에 시간 지연이 있을 때마다 이를 위상 왜곡 신호라고 부르기 때문에 위상 왜곡은 증폭기에서 지연 왜곡이라고도 합니다. 이러한 왜곡은 주로 전기 리액턴스로 인해 발생합니다. 앞서 우리는 신호에 서로 다른 주파수 성분이 포함되어 있으므로 서로 다른 주파수가 서로 다른 위상 편이를 경험할 때마다 위상 왜곡이 발생한다는 점을 논의했습니다. 인간의 귀는 위상 변화에 민감하지 않기 때문에 이러한 유형의 왜곡은 오디오 증폭기에서 실제적으로 중요하지 않습니다. 견딜 수 있거나 견딜 수 없는 왜곡의 유형과 양은 주로 증폭기의 애플리케이션에 따라 다릅니다. 일반적으로 앰프가 극단적인 왜곡을 일으킬 때마다 시스템 작동에 영향을 미치게 됩니다.

왜곡 이유

증폭기의 왜곡은 주로 아래에 설명된 주요 원인으로 인해 발생합니다.

• 왜곡은 주로 입력 신호의 전체 주기 동안 입력 신호가 증폭되지 않을 때마다 잘못된 바이어스로 인해 발생합니다.
• 인가되는 입력 신호가 매우 클 때 발생합니다.
• 때로는 증폭이 전체 주파수 범위 이상에서 선형이 아닐 때마다 증폭기 왜곡이 발생합니다.
• 증폭기 왜곡은 다양한 요인으로 인해 발생할 수 있습니다. 트랜지스터나 튜브와 같은 증폭기 구성 요소 내의 비선형성.
• 또한 임피던스 불일치, 전원 공급 장치 제한 및 신호 클리핑도 증폭기 왜곡의 원인이 될 수 있습니다. 따라서 이러한 요인으로 인해 입력 신호에서 변경되는 신호 증폭이 발생하고 원래 신호 왜곡이 발생합니다.
• 일반적으로 증폭기 내부에 고조파 왜곡이 발생할 수 있습니다.
• 고조파 왜곡은 일반적으로 제공할 수 있는 전원 공급 장치보다 더 많은 전압이 필요한 증폭기에 의해 발생하는 증폭기의 왜곡 유형입니다.
• 이는 일부 내부 회로 부품의 출력 능력을 초과하는 경우에도 발생할 수 있습니다.
• 고조파 왜곡은 트랜지스터의 비선형성으로 인해 발생합니다.
• 이는 주로 능동 장치의 주파수 종속 특성으로 인해 발생합니다.
• 증폭기의 진폭 왜곡은 주로 Q 포인트 내의 이동으로 인해 주파수 파형의 피크 값이 감쇠될 때마다 발생합니다.

증폭기의 고조파 왜곡을 줄이는 방법

고조파 왜곡 (HD)는 다음과 같은 다양한 문제를 일으키는 주요 문제 중 하나입니다. 누화, 신호 무결성 문제 및 EMI(전자기 간섭). 이는 여러 가지 이유로 인해 발생할 수 있으며 아래에서 설명하는 고조파 왜곡을 줄이거나 제거하는 다양한 방법이 있습니다.

• 차동 신호는 다양한 고조파를 상쇄할 수 있는 고조파 왜곡을 줄이기 위해 사용되는 방법 중 하나입니다.
• 또 다른 방법은 고조파 감소에 도움이 될 수 있는 낮은 출력 임피던스의 전원 공급 장치를 사용하는 것입니다.
• 네트워크 재구성은 사용자가 큰 고조파를 생성하는 경우 고조파를 줄이는 데 도움이 되는 절차입니다. 이러한 고조파는 생성되는 고조파의 유형에 따라 식별 및 분류됩니다.
• 반파장 및 전파장 변환기 활용 전반에 걸쳐 고조파 제거를 위한 다중 펄스 변환기를 추가하면 고조파 제거에 도움이 됩니다.
• 위상 균형 조정은 고조파를 줄이는 데 적합한 또 다른 기술입니다.
• 직렬 반응기는 철강 공장 및 제련에서 고조파를 줄입니다.
• 차동 신호는 잡음 및 누화 효과를 줄이기 위해 고속 디지털 시스템 내에서 자주 사용되는 방법입니다. 차동 신호의 두 신호는 단일 신호가 다른 신호와 반대되는 별도의 와이어로 전송됩니다. 그 후, 수신 장치는 두 신호를 병합하고 공통 모드 잡음을 제거할 수 있습니다.
• 낮은 출력 임피던스를 통한 전원 공급 장치도 고조파를 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다.
• 저임피던스 전원 공급 장치는 전류가 유입될 때마다 전압 강하가 적으므로 고조파 왜곡으로 인해 발생하는 많은 문제를 줄이거나 제거하는 데 도움이 될 수 있습니다.

증폭기 왜곡을 측정하는 방법은 무엇입니까?

증폭기 왜곡은 아날로그 스펙트럼 분석기를 사용하여 측정할 수 있습니다. 대부분의 스펙트럼 분석기에는 50ohm 입력이 있으므로 >50ohms DUT 부하를 시뮬레이션하려면 DUT와 분석기 사이에 절연 저항이 필요합니다.

스펙트럼 분석기의 스위프 속도, 감도 및 대역폭을 조정한 후에는 입력이 과도하게 구동되는지 주의 깊게 확인하십시오. 가장 간단한 기술은 가변 감쇠기를 활용하여 분석기의 입력 경로 내에서 10dB의 감쇠를 설정하는 것입니다. 신호와 고조파 모두 스펙트럼 분석기의 디스플레이에서 모니터링되는 설정된 양을 통해 감쇠되어야 합니다. 고조파가 10dB 이상 감쇠되면 분석기의 입력 증폭기에 왜곡이 발생하므로 감도를 줄여야 합니다. 여러 분석기에는 전면 플레이트 상단에 버튼이 있어 오버드라이브를 확인하는 동안 알려진 감쇠량을 도입합니다.

증폭기 왜곡 대 왜곡 페달의 차이점

앰프 디스토션과 디스토션 페달의 주요 차이점은 아래에 설명되어 있습니다.

따라서 이것은 증폭기의 개요입니다. 왜곡, 작동 , 그리고 그 응용 프로그램. 이는 출력 신호를 제공하기 위해 증폭 과정에서 발생하는 입력 신호의 모든 변화를 나타냅니다. 이 신호는 주파수, 모양, 크기 등이 변경됩니다. 이는 다음과 같은 다양한 요인으로 인해 발생합니다. 증폭기 구성 요소 내의 비선형성, 부적절한 바이어싱 또는 증폭기 과부하. 특정 특성과 원인이 있는 다양한 종류의 왜곡이 있습니다. 일반적으로 증폭기 왜곡은 증폭된 신호의 값을 저하시킬 수 있으므로 바람직하지 않습니다. 여기 질문이 있습니다. 증폭기란 무엇입니까?