NCL 증폭기술

일반적인 증폭기는 입력된 신호를 여러 증폭단을 거치면서 점차 큰 신호로 증폭하는 방식 입니다. 이 방식을 PCL(PositiveClose-Loop)이라고 하며, 이 증폭방식은 신호가 각 증폭단을 거치면서 신호의 위상이 지연되며,신호의 지연이 낮은 주파수에서 높은 주파수까지 일정하면 출력파형이 입력파형과 동일하게 출력되지만PCL(PositiveClose-Loop) 증폭방식은그렇지가 않아서 출력신호의 파형이 변형되어 입력파형의 원형을 유지할 수 없게 됩니다.

PCL증폭기를 좀 더 설명하면,

위 PCL증폭기의 원리도에서 입력신호가 IN으로 입력되면 차동증폭기(Def)의 P 트랜지스터에서 반전되면서 증폭되어 1st 신호가 출력되고, 2번째 반전증폭기(Inverter)에서 반전되면서 증폭되어 2nd신호가 출력되고, 3번째 출력단(Buffer)에서 전력증폭하여 스피커를 구동하며, 이 신호의 일부가 차동증폭기(Def)의 N 트랜지스터로 입력되어 부궤환증폭 동작을 하게 됩니다.

PCL증폭기는 차동증폭기(Def)의 P 트랜지스터가 부궤환루프에 포함되는 것이 특징입니다.

PCL증폭기는 위와 같이 신호가 각 증폭단을 흐름으로서 작은 신호를 큰 신호로 증폭하게 됩니다.
여기서 입력신호가 각 증폭단을 경유함으로써 신호의 위상이 지연 됩니다. 즉 입력에 들어온 신호가 출력단에서 어느 시간만큼 늦게 도착하는 현상이 생기며, 이 출력신호의 일부가 부궤환신호로써 차동증폭기(Def)로 입력되며, 지연된 부궤환신호에 의해서신호의 불일치로 왜곡이 되며, 심한 경우에는발진을 하게 됩니다.
이러한 PCL증폭기는 일반적으로 출력신호가 변형이 되는 현상을 피할 수 없다는 것입니다. 입력단자에서 출력단자까지 최소한 3단의 증폭기가 있으며 각 단에서 신호의 지연은 피할 수 없게 됩니다. 실제로 필요한 증폭도를 얻기 위해서는 5단으로 구성하는 경우도 있는데 이러한 경우에는 신호의 왜곡이 더욱 심해집니다.


다음은 HD2265에 적용된NCL증폭기의 설명입니다.

위의 NCL증폭기 원리도에서

NCL증폭기는 차동증폭기(Def)의 P 트랜지스터가 부궤환회로에 포함되지 않는것이 특징이며, 차동증폭기(Def)의N 트랜지스터와 제1 Inverter와 제2 Inverter와 Buffer로 구성된 부궤환루프 회로가 독립적으로 부궤환 동작을 수행하는 것이 특징입니다. 즉 차동증폭기(Def)의 P 트랜지스터와는 별도로 부궤환루프에 의한 보정동작을 하게 되며, 이 보정동작은 입력신호의 주파수와는 관계없이 부궤환루프 고유의 시정수에 의해서 일정한 주기로 지속적이며 연속적으로 보정 동작을 합니다. 여기서 고유 시정수를 적당히 설정하면 그 주파수 이상의 고주파 노이즈는 커트되어 LOW-PASS-FILTER 효과까지 얻을 수 있습니다.

입력신호는 차동증폭기(Def)의 P 트랜지스터에 입력되어 P 트랜지스터의 에미터에서N 트랜지스터의 에미터로 신호가 전달됨으로써 입력신호를 기준으로 증폭 및 부궤환 보정동작을 하게 되고, 입력신호는P 트랜지스터의 베이스에서 에미터를 경유하여 N 트랜지스터의 에미터까지 신호경로가 짧습니다. 이 구간에서 신호 지연이 극히 작기 때문에 낮은 주파수에서 높은 주파수까지 신호지연의 차이가 생기지 않습니다.

N 트랜지스터를 포함하는 부궤환루프는 일정한 주기로 지속적이며 연속적으로 보정 동작을 하며 보정동작을 수행하는 주기가 짧고(주파수가 높고)항상 일정하기때문에 입력신호의 변화가신호지연 없이 즉시출력단에 나타나기 때문에 증폭신호의 파형이 변형되지 않고, 출력단에서저역에서 고역까지 신호의 전달시간이 동일함으로써 입력된 신호가 손실이나 변형 없이 증폭된 신호로 출력됩니다. (이 NCL증폭기의 부궤환루프를 Signal Highway 라고 합니다.)

NCL증폭기는입력신호에서 출력신호까지신호지연이 극히 작고, 저역에서 고역까지 신호지연이 동일하며, 빠른 입력신호의 변화도 출력에 그대로 출력되며, 외부 노이즈에 영향을 적게 받아 깨끗한 증폭이 가능합니다.

또한 NCL증폭기에 가장 적합한 증폭소자는 입출력간 직선성이 좋은 증폭소자라야 최대의 효과를 얻을 수 있는데,CCDT가 가장 적합한 소자입니다.
만일 NCL증폭기에일반적인 트랜지스터를 증폭소자로 사용한다면 발진을 하게 되고, 발진을 방지하기 위한 회로를 넣어야 하는 등 NCL증폭기의 특징을 최대로 살릴 수 없을 것입니다.

NCL증폭기로 구성되어 있으면서 CCDT 증폭소자를 사용하고 있는것이 가장 우수한 특성이 될 것입니다.