재미로 해보는 Class D 앰프 측정

다른 글에 소개한 TI의 TPA3116D2 칩이 사용된 Class D 앰프입니다. 오실로스코프가 있기 때문에 측정을 해봤습니다.

노란색이 입력으로 준 1KHz sine wave, 녹색이 8옴 더미 저항에 연결한 것을 측정한 출력입니다. 아날로그 앰프에서는 아무튼 sine wave가 측정되는데 디지털 앰프에서는 상당히 독특한 파형이 나옵니다. 증폭 방식이 PWM 방식이기 때문이라고 들은 것 같습니다.

약간 확대를 해봤습니다. 촘촘하게 올라가는 파형이 더 잘 보입니다

FFT 캡쳐입니다. 가장 높은 봉우리는 입력으로 준 1KHz이고, 2KHz, 3KHz에서 아날로그 앰프처럼 하모닉이 보이네요. 그 이후로는 어떻게 해석을 해야 할지… ^^

볼륨을 최대로 하고 Bode plot을 그려봅니다. 앰프 측정에선 더미 저항을 연결하고 볼륨을 최대로 놓고 측정하는게 정석인데 Vp-p 1V 입력, 12V 전원 환경에서 제대로 된 그래프가 안 나옵니다.

볼륨을 절반으로 줄여 봤습니다만, 살짝 anomaly가 있는 것으로 보입니다. 거의 1/4까지 줄여봅니다.

많이 매끈해 졌지만 절반 볼륨하고 대강 비슷하네요. 5KHz까지는 약 18dB gain을 유지하는데 그 이후로는 gain이 줄어듭니다. 중저역을 위한 앰프라고 해야 할까요? 사실 노래에 사용되는 대부분의 진동수는 평탄한 부분에 들어와 있기는 하죠.