본 논문에서는 전관방송 시스템에 사용되는 전관방송용 파워앰프에 대해 TTA에서 개발한 시험규격을 설명하고, 주요 시험항목에 대해 출력 레벨에 따라 어떠한 특성이 나타나는지 시험 결과를 분석하였다. 시험을 위해 현재 상용으로 판매되는 정격출력이 260 W, 360 W, 480 W, 600 W 인 앰프를 사용하였고, 각각의 앰프에 대해 정격출력, 1/2 정격, 1/4 정격, 1/8 정격, 10W, 1W 일 때 주파수 응답, 신호대잡음비, THD+N 비를 측정하여 비교하였다. 향후 본 논문의 시험 데이타가 전관방송용 앰프의 성능을 가늠할 때 중요 지표가 될 것으로 기대한다.
본 논문에서는 비대칭 펄스 폭 변조 파워-앰프를 갖는 스테레오 오디오 디지털-아날로그 변환기를 제안한다. 고 전력 오디오 기기에 주로 사용되던 class-D 증폭기를 헤드폰 응용에 적용하기 위하여, 증폭기가 디지털-아날로그 변환기와 한 칩으로 집적화될 때에 발생되는 채널 간 간섭에 의한 잡음을 분석하고 이 영향을 줄이기 위한 시그마-델타 변조기의 최적화 방안을 제시하였다. 또한, 비대칭 구조의 펄스 폭 변조 방식이 파워-앰프 단에서 발생되는 스위칭 노이즈와 전력 손실을 줄이기 위하여 구현되었다. 제안된 구조들은 0.13-mm CMOS 공정을 통해 설계 제작되었다. 제안된 오디오 디지털-아날로그 변환기는 단일 출력을 가진 파워-앰프를 포함하여 4.4-mW를 소모하면서 다이나믹-레인지 95-dB를 확보하였다.
휴대용 전자제품의 증가에 따라 배터리의 사용 시간을 증가시키기 위한 파워 메니지먼트 회로의 설계는 매우 중요해지고 있다. 이에 따라 전원공급 시스템, 특히 파워 효율이 높은 스위칭 방식의 DC-DC 변환기의 필요성은 더욱 커지고 있다. 본 논문에서 제안된 새로운 에러 앰프는 고속으로 동작하는 DC-DC 컨버터를 위해 고성능의 구조를 구현하고 있다. 본 앰프는 높은 전력변환 효율을 위해 낮은 대기 전류를 갖지만, 큰 입력신호 구간에서는 충분한 전류를 공급할 수 있도록 설계되었다. 두 개의 비교기가 구현되어 큰 신호의 변화를 감지해서 여분의 전류 공급기를 턴-온 시켜서 필요한 전류를 공급해준다. 피드백 동작하는 DC-DC 컨버터의 특성상 다양한 동작 환경에서 시스템의 안정성을 보장하기 위해서는 여분의 전류의 양이 잘 조절되어야 한다. 시뮬레이션 결과는 시간 천이 반응에서 새로운 앰프가 기존의 앰프보다 뛰어난 성능향상을 얻을 수 있음을 보여준다.
This paper is concerned with the development of power amplifier and controller for piezoelectric actuator and sensor used in smart structures. Even though a high-voltage power amplifier is provided in the form of an operational amplifier, a very high DC voltage is still necessary as a power supply. In this study, we propose a low-cost design for the power amplifier including the DC power supply. We also need a controller on which a control algorithm will be mounted. In general, a digital signal processing chip is popularly used because of high speed. However, only commercial product is available for smart structure applications. In this paper, a controller consisting of a DSP and electronic circuits suitable for piezoelectric sensor and actuator pair is proposed. To validate the proposed controller with power amplifier, experiment on smart structure was carried out. The experimental results show that the proposed control system can be effectively used for smart structure applications with low cost.
현재 라우드스피커 시스템은 다양한 입력 채널 및 앰프를 포함하는 액티브 스피커로 변화하고 있다. 이러한 액티브 스피커의 경우 기존 패시브 스피커 혹은 유닛 단품 측정 표준인 IEC 60268-5 만으로 측정이 불가능한 경우가 많다. 본 논문은 IEC한국 대표로 IEC60268-21 표준을 제정하면서 새롭게 정의한 아날로그, 디지털 입력 및 유선, 무선 입력 채널을 가지고 다양한 제어 기능을 가진 파워 앰프를 내장한 액티브 스피커 측정 표준에 대해 상세하게 알아보고자 한다.
본 논문에서는 고속 회전기의 자기 베어링을 위한 새로운 파인 앰프(Power Amplifier) 구성 방법에 대하여 논하고자 한다. 그리고 이를 위한 새로운 PWM 구현 방법을 제안한다. 제안된 방법은 6개의 IGBT로 구성된 3개의 암(Arm)을 내장한 파워 모듈(Power Module)을 이용한다. 제안된 방법을 통해 필요한 파워 모듈의 숫자를 줄이면서도 자기 베어링 코일에 효과적으로 전압을 인가할 수 있음을 보인다. 또한 자기 베어링 1자유도 모의 실험 장치를 구성하여 제안된 방법의 실효성을 검증한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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