차동 앰프 (Differential Amplifier)는 그림에서 보는
바와 같이 독단적으로 사용할 수 있는 앰프가 아니라 하나의 증폭회로를 뜻하는데, 관례적으로 차동앰프라 불려진다.
이 차동앰프는 기본적으로 양 입력의 신호차를 증폭하는 것으로 이의 필요성은 0Hz(DC)서부터 수 MHz까지 광범위한
대역에서 안정된 응답을 얻는 데에 있으며 OP 앰프의 기본 입력회로로서 널리 사용된다.
이 차동앰프의 기본적 회로는 그럼과 같다. 트랜지스터 Q1, Q2는 전기적(온도계수에서도)으로
특성이 동일한 것을 사용하며, 또 이 회로의 공통 이미터 전류는 항상 일정하게 흐르는 정전류원으로 만들어 준다.
여기서 정전류원은 실제로 높은 임피던스를 갖는 저항치를 사용하거나 트랜지스터와 다이오드를 이용하여 완전한 정전류원을
만들어 사용한다.
입력신호가 없는 상태에서의 이 차동앰프(회로)는 같은
조건이기 때문에 1/2 Io의 크기의 컬렉터 전류 Ic1, Ic2가 흐른다. 이때 어떠한 원인으로 한쪽의 전류가 증가되면
다른 쪽 전류가 그만큼 감소되어 시소와 같이 서로 보완을 하면서 일정한 정전류를 계속 흘리게 된다. 이때의 두 트랜지스터를
각각 작동점이 직선영역에서 작용하도록 설정 할 수 있어서 왜율특성이 매우 좋은 앰프(회로)가 되며, 또한 동일 특성의
트랜지스터이기 때문에 온도특성도 좋다.
이 차동앰프의 특징은 양 베이스 이력에 크기와 위상이
같은 신호를 가할 때 서로 상쇄되어 거의 출력이 나오지 않으나 역상의 입력이 가해질 경우에는 단독으로 입력이 가한
경우보다 2배의 크기를 가진 출력을 얻을 수 있다. 이것을 각각 동상이득, 차동이득이라 하여 이것의 비를 동상분제거비(CMRR;
Common Mode Rejection Ratio)라 하며 CMRR=차동이득/동상이득의 식이 성립된다. 이 CMRR이
클수록 외래잡음에 대해서 영향을 적게 받는 앰프가 된다.(왜냐하면 외래잡음은 양 입력에 공통으로 영향을 미치므로 동상의
입력으로 작용된다.)
일반 오디오 앰프에 있어서 이 차동앰프는 프리앰프나
파워앰프의 초단에 주로 사용되며 최근의 하이엔드 트랜지스터형 앰프는 초단에 캐스코드 접속과 함께 듀얼 FET로 구성하는
경우가 많다. 이 겨우 보통 입력 콘덴서를 제거한 DC앰프라 하여 광대역에서 증폭능력을 갖는 앰프화 한다. 이 차동회로는
진공관식 푸시풀 파워앰프에도 자주 사용되며 다른 형식보다 외래잡음에 강하고 넓은 주파수 대역 특성을 갖고 있으나,
NFB를 다소 많이 걸어야 소리가 안정되는 경향이 있다.
(스테레오 뮤직 1990년- 9호)에서 발췌
운영자04-04-23 19:43
스테레오 뮤직 9호에 오디오용어 30가지가 자세하게 나와 있어서
저도 공부할 겸 자료를 지속적으로 게시하겠습니다.