PWM을 이용한 디지털 앰프 보호 시스템 구현에 관한 연구
A Study on the Implementation of A protective system of Digital Amp Using PWM controller
초록/요약
본 논문은 펄스폭변조(PWM)제어기를 통하여 디지털 앰프 보호 시스템을 구현하였다. 이 시스템은 디지털(PCM 신호)에서 디지털 신호(PWM)로 변환하면서 PWM 신호를 제어하여 앰프 시스템의 과출력 및 스피커 보호, 그리고 AM 노이즈등을 개선하였다. 본 시스템에서 앰프를 보호하기 위한 PWM제어 방식은 주로 I2S 형식을 기본으로 하고 있으며 MCLK, LRCK, BCK, 데이타로 구성되어 MPEG에서 PCM데이타를 받아서 PWM 변조기에 보내고 PWM제어기에서 출력된 PWM 신호는 앰프시스템에서 증폭이 되는데 이 과정에서 PWM 신호에 대한 펄스 폭의 딜레이와 타이밍을 이용하였다. AGL은 들어오는 PCM신호를 믹싱하는 과정에서 신호의 레벨을 PWM의 펄스폭을 제한하는 방법을 적용하였고 디지털 앰프의 384kHz에 대해 AM 튜너 신호의 체배주파수에 걸리는 경우는 주파수를 5%이내로 이조하는 방법을 통하여 앰프 보호 시스템에 대해 구현 하였다. 이러한 방법에 대한 결과는 적용전, 후의 측정 데이터를 비교하여 검증을 하였다.
more목차
본 문 차 례
국 문 요 약 i
제 1 장 서 론 1
제 2 장 시스템 설계에 따른 요소 기술 3
제 1 절 영상과 오디오 표준화 규격 3
제 2 절 음성 5.1 채널(돌비와 DTS) 4
제 3 장 PWM(Pulse Width Modulator) 변환부 설계 이론 6
제 1 절 디지털 변화 이론(DDC) 6
제 2 절 기능별 설계 이론 10
제 4 장 디지털 앰프 보호 시스템 구현 방안 18
제 1 절 PWM 타이밍 제어기술 18
제 2 절 지터 프리와 AM 인터페이스 23
제 3 절 전원단 안정화 기법 24
제 5 장 측정 실험 결과 28
제 6 장 결 론 37
참 고 문 헌 39
부록 1. 출력 AGL 프로그램 40
부록 2. AM 384kHz 주파수 변환 47
그 림 목 차
그림 2-1. 음성 5.1채널 구성도 4
그림 3-1. 디지털 앰프의 일반적인 블록도 7
그림 3-2. 디지털 오디오 출력부 8
그림 3-3. 디지털(PCM)에서 디지털(PWM) 변화 10
그림 3-4. I2S의 데이터 형식_타이밍도 12
그림 3-5. Front Left 채널 믹싱 13
그림 3-6. 입력 매핑 및 출력 매핑한 예 14
그림 3-7. 서브우퍼 채널 안에서의 LPF와 HPF의 역할 15
그림 3-8, 메인 채널에서의 HPF 18
그림 3-9. 각 채널을 SW 채널에 더함 17
그림 3-10. 서브우퍼 채널에서 메인 채널로 전향 17
그림 4-1. 변조 인덱스 제어 18
그림 4-2. 파워단의 보호를 위한 PWM 리미트 19
그림 4-3. 각 PWM 위상에 대한 개선된 THD+N과 EMI 감소를 위한 데드 타임 제어 20
그림 4-4. 샘플율 변환기 21
그림 4-5. 지터 그래프 23
그림 4-6. 9kHz 스텝시의 AM 범위와 PWM 주파수 이조 24
그림 4-7. SMPS 전원 공급 방식 25
그림 5-1. 출력단 AGL 흐를도 28
그림 5-2. AGL 기능 29
그림 5-3. AGL 적용전과 후의 출력 비교 30
그림 5-4. 디지털 앰프 출력단 필터 31
그림 5-5. 필터 미적용 출력그래프 33
그림 5-6. 필터 적용 출력그래프 33
그림 5-7. AM주파수 인터페이스 384kHZ 대응 34
표 목 차
표 3-1. 오디오 인터페이스포맷 11
표 3-2. 각 채널의 믹싱 가능 여부를 나타내는 Table 13
표 3-3. 384kHz 영향을 받은 경우 AM 측정 데이터 35
표 3-4. AM 사용자 감도와 Signal to Noise
(384khz 주파수 이조함) 36
