맹그러 (Maker)

1. 주파수변조 / 진폭변조 개념 파악

2. RF 임피던스 50/75Ω 과 임피던스 매칭 개념 파악

3. 측정을 위한 계측기 결선도

4. BTL 개념 (밸런스/언 밸런스 오디오 출력)

5. 전압 단위 개념 (Vrms=Vpp 변환 계산)

6. 오옴의 법칙 (V2/R=W 계산)

7. dB 단위 개념파악 (6dB의 의미)

8. 주파수 응답특성 개념파악

9. FM 에서 Pilot Signal 의 역할

10. 스테레오 에서 Separation 이란?

11. 라디오 에서 캐리어 주파수 란?

12. 변조율 개념 (변조율 이란?)

13. 엠파시스 / 디엠파시스 개념

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5. Vrms 와 Vpp => 전압 단위 변환

* 실효치 전압과 피크치 전압

- 앞서 실효치 전압에 대해서 기재 한 바가 있어서 URL 참조 => http://ttegy.tistory.com/33?category=595469

그림 ⓐ 에서 처럼 어느 전압단위가 크고 작은지 만 기억하고, 만약 환산을 위해 계산을 해야 한다면 그림 ⓑ 를 이용해서 공식을 외우면 편 할것이다. 즉 Vrms 를 알고 싶은데, Vpp만 주어진다면 2√2를 나누면 되고, Vpp를 알고 싶을 땐 Vrms 와 2√2를 곱하면 되겠다.

6. 옴의 법칙 => V2/R

흔히들 V=IR 이렇게 공식을 외우고 있는 모습을 자주 목격한다. 전압의 기호는 ‘e’가 맞고. 단위는 [V] 로 표기 하는게 맞다. 결론은 E=IR 이렇게 표기 하는게 맞을 것이다. 아니라면?

여기서도 전류를 알고 싶은데, 전압과 저항만 있다면, 전류만 살짝 가려서 보이는 나누기 공식으로 암기하면 편할 듯 하다.

내가 어릴적 공부 할 때 이렇게 공식을 외웠다. 이렇게 굳이 외울 필요가 없이 흔하고 상식화 되어 있는 옴의 법칙을 이렇게 외울 필요는 없겠지만. 이런식의 법칙이 통하는 공식이 많다. 다른 공식들도 이런 모양으로 외우면 아마도 많은 도움이 될 듯 하다.

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RMS Voltage / Peak to Peak Voltage

카오디오 / Car AVN 오디오 측정시 많이 사용하는 입/출력 전압에 대한 기준 값 입니다.

뜬금없이 RMS 값을 언급하게 된 계기는 보통 측정을 할 때 2 [Vrms] 라고 하면, 보통 교육받은 데로 Vpp 는 얼마지 하고 무덤덤 하게 넘어가게 됩니다. 

보통은 전압에 단위를 생략하고 사용을 하게 되는데, 엔지니어는 고민을 하게 됩니다. 이게 Vpp (Peak to Peak) 인데 단위가 생략 된 것인지 아니면 일반적으로 사용하는 Vrms (실효치) 에서 단위가 생략된 것 인지~

보통 전압을 측정 하는 전압계는 RMS 값을 표시 하게 됩니다. 피크 투 피크 전압인지 엔지니어가 아니고는 일반적으로 전압계가 표시 하는 데로 읽고 말을 하게 됩니다.

위에서 잠깐 얘기한 데로 1 [Vrms] ~ 4 [Vrms] 의 Vpp 값을 계산 해보면 다음과 같다.

1) 1 [Vrms] = 1 * 2√2 = 2.828 [Vpp]

2) 2 [Vrms] = 2 * 2√2 = 5.656 [Vpp]

3) 3 [Vrms] = 3 * 2√2 = 8.485 [Vpp]

4) 4 [Vrms] = 4 * 2√2 = 11.313 [Vpp]

* 오디오 입력 또는 출력 Range 를 보게되면 해당 오디오 블럭에 사용되는 전압을 대략 짐작 할 수 있다.

 위에서 Vpp 를 설명하게 된 이유 입니다. 보통은 오디오 입력 스펙으로 몇 볼트 [Vrms] 로 주어지게 됩니다. 그리고 출력도 마찬가지로 RMS 값으로 처리가 됩니다. 그러면 엔지니어는 습관적으로 Peak to Peak (Vpp) 값으로 얼른 환산을 해 봐야 전원/전압 이 몇 볼트로 설계해야 되는구나 이렇게 감을 잡아야 합니다.

 예를 들어 오디오 입력 범위가 2 [Vrms] 이고 출력이 4 [Vrms] 이렇게 주어진다면, 오디오 입력단 설계 시 전원은 최소6[V] 이상 되어야 클리핑 없는 오디오 신호를 처리 할 수 있습니다. 물론 입력 임피던스를 조절해서 입력 신호 크기를 조절 할 수 있습니다. 출력단 회로도 마찬가지로 4 [Vrms] 라 하면 전원 전압은 최소 12[V]의 전압이 필요하게 됩니다.

 요즘은 IC 가 잘 만들어지다 보니, 적은 입력전압 으로도 위에서 얘기한 입력/출력을 사용 가능한 것 도 있습니다. 그러나 간혹 이런 전압 크기에 대한 개념이 없이 설계를 하게 되면 보통의 작은입력 신호 Level 에서도 크리핑이 생기는 경우를 많이 봤습니다.

* 카 오디오 측정 시 표준출력 2 [Vrms]

 측정 시 표준 출력 으로 2 [Vrms] 로 맞추기 위해 볼륨 조절을 하게 됩니다. 바로 1[W] 출력을 맞추는 것입니다. ex) 1 [W] = 2 [Vrms]2 / 4 [Ω] 그렇다면 왜? 1[W] 가 표준 일까요? 정답은 Level Meter (전압계)의 Full Range 가 4[Vrms] 이고, 12[Vpp]의 사용전압 부근이라 클리핑이 발생 할 수 있는 최고 지점 입니다. 다시 말해서 클리핑이 발생할 수 있는 범위 까지를 100%로 보면 2[Vrms] 위치가 딱 중간지점 즉, 가장 안정된 출력특성을 보이는 지점 입니다.

* AC220V [rms] 도 rms 가 생략된 단위

 보통은 AC 220V라고들 많이 얘기하고 휴대용 멀티미터를 가지고 측정을 해봐도, 숫자 AC220V 라고만 측정이 됩니다. 착각을 일으키는게 이 값은 [Vpp]하고는 차이가 많이 납니다. 그럼 Vpp로 환산을 하면 얼마나 될까요? 220 [Vrms] = 220 * 2√2 = 622 [Vpp] 가 됩니다. 저처럼 깜작 놀라는 분이 있을지 모를 일 이지만~

 주의사항 : 이걸 확인해 본다고, 오실로 스코프를 가지고 전원 콘센트에 프로브를 들이대는 분이 없기를 바랄뿐. 이 예기를 후배들에게 해주고 몇 일이 지나면 꼭 망가지는 스코프가 나옵니다. 이건 우연인지 아님 기후인지 모를 일이지만 말입니다.

* 결론은 엔지니어라면 적어도 단위 또는 생략된 단위에 대해서는 항상 고려해야 하고, 되도록이면 숫자뒤에 단위는 꼭 붙여서 사용하는 습관이 필요 합니다.

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