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파워 앰프 게인 계산기

입출력 전압 및 전력 측정으로부터 앰프 전압 게인 (V/V 및 dB)과 전력 게인을 계산합니다.

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공식

Av_dB = 20·log₁₀(V_out/V_in)

Av — Voltage gain (V/V or dB)
Ap — Power gain (W/W or dB)

작동 방식

증폭기 게인은 출력 신호가 입력 신호보다 얼마나 큰지를 나타냅니다.전압 게인 (Av) 은 입력 RMS 전압에 대한 출력의 비율입니다. Av = V_out/ V_in.데시벨 단위: AV_dB = 20·로그( Av).파워 게인 (Ap) 은 출력 대 입력 전력의 비율입니다. Ap = P_out/P_in.데시벨 단위: AP_dB = 10·로그( Ap).파워 앰프의 경우 입력 전력은 앰프 입력단에서 소비하는 전력 (작은 신호 전력) 을 의미하며, 출력 전력은 스피커 부하에 전달되는 음향 전력입니다.전력 증폭기는 감도 (정격 출력 전력을 생성하는 데 필요한 입력 전압) 를 특징으로 하며, 전문 장비의 경우 일반적으로 0.775V (0dBu) 또는 1.0V입니다.프로페셔널 파워 앰프의 전압 이득은 일반적으로 20—40dB (10배~100배 전압 이득) 인 반면 전력 이득은 60—80dB 이상일 수 있습니다.

계산 예제

전력 증폭기: 1V RMS 입력, 28V RMS 출력, 입력 전력 = 0.1 밀리와트, 출력 전력 = 100 와트.
전압 이득:
Av = 28/1 = 28 V/V
AV_dB = 20·log( 28) = 28.9 데시벨
파워 게인:
Ap = 100W/ (0.1 × 10³ W) = 1,000,000 W/W
AP_dB = 10·log( 1,000,000) = 60 데시벨
앰프 감도 검사:
1V RMS 입력 시 → 28V RMS 출력 → P = 28²/8 = 98W ~ 8Ω ≈ 100W 정격 전력.
감도 = 1.0V (정격 출력의 입력 레벨) — 프로페셔널 파워 앰프의 표준.
0.775V (0dBu) 입력 표준의 경우:
필요한 Av = 28/ 0.775 = 36.1 V/V = 31.2 dB

실용적인 팁

  • ✓증폭기 스테이지를 캐스케이딩할 때 전압 게인을 dB 단위로 추가합니다. +20dB의 프리앰프와 +29dB의 파워 앰프를 추가하면 총 전압 이득은 +49dB입니다.V/V 비율의 경우 10×28 = 총 280V/V를 곱하십시오.
  • ✓전력 증폭기 데이터시트에는 게인 대신 '감도' (정격 전력 출력의 입력 레벨) 가 명시될 수 있습니다.변환: AV_dB = 20·log( v_정격_출력/ V_감도).100V 출력이 8Ω 인 1V 감도 앰프의 경우: AV_dB = 20·log( 100) = 40dB.
  • ✓실제 증폭기 게인은 전체 주파수에서 완전히 일정하지 않습니다.데이터시트의 주파수 응답 그래프를 확인해 보십시오. 대부분의 오디오 파워 앰프는 20Hz ~ 20kHz에서 ±0.1dB 평탄한 성능을 자랑하지만, 일부 저예산 설계에서는 주파수 극단에서 롤오프되어 게인이 1~3dB 감소합니다.

흔한 실수

  • ✗전력 계산에 전압 이득 dB 사용 - 전압 이득은 계수 20·log를 사용하는 반면 전력 이득은 10·log를 사용합니다. 28dB 전압 이득은 28dB 전력 이득이 아닙니다.10과 20의 요인 차이가 가장 일반적인 데시벨 계산 오류입니다.
  • ✗입력 임피던스를 고려하지 않고 증폭기 게인 사양 비교 — 입력에서 소비되는 전력은 입력 전압과 입력 임피던스에 따라 달라집니다.1V에서 입력이 10kΩ 인 증폭기는 P = 1²/10000 = 0.1mW를 소비합니다.1V에서 입력이 600Ω 인 증폭기는 P = 1²/600 = 1.67mW를 소비합니다.전압은 같지만 전력 게인 수치는 매우 다릅니다.
  • ✗증폭기 게인과 신호 레벨을 혼동하기 — 30dB 게인 증폭기는 -20dBu 입력을 받아 +10dBu 출력을 생성합니다.게인은 고정되어 있습니다. 출력 레벨은 입력 레벨에 따라 달라집니다.게인 (비율) 과 출력 레벨 (절대 측정) 을 혼동하지 마십시오.

자주 묻는 질문

프로페셔널 파워 앰프는 일반적으로 전압 게인이 23—40dB (14배~100배V/V) 사이입니다.26dB 게인 (20×V/V) 앰프는 1V RMS 입력에서 20V RMS 출력을 생성하여 약 50W에서 8Ω 사이로 전달합니다.40dB 앰프는 1V에서 100V를 생성하여 최대 1250W에서 8Ω 사이까지 전력을 공급하는데, 이는 대형 투어링 앰프에 일반적으로 사용됩니다.
dBV는 1V RMS (0dBV = 1V) 를 참조합니다. dBu는 0.7746V RMS (0dBu = 0.7746V, 1mW를 600Ω에 공급하는 전압) 를 참조합니다.0dBu 입력은 0dBv보다 낮은 2.21dB입니다.증폭기 감도 사양을 비교할 때는 2.21dB의 시스템 오류를 방지하기 위해 제조업체에서 dBu를 사용하는지 dBv를 사용하는지 확인하십시오.
전력 이득은 10·log를 사용하고 전압 이득은 20·log를 사용하기 때문에 전압 비율이 28배이면 AV_dB = 28.9dB가 되지만 입력 임피던스 (10kΩ) 가 출력 부하 (8Ω) 보다 훨씬 높을 때 AP_dB = 60dB 전력 이득으로 변환됩니다.전력 이득에는 전압 이득과 임피던스 변환 효과가 모두 포함됩니다.

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