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안녕하세요, 답변 남겨드립니다.
CS43L22의 VP 핀은 오직 스피커 앰프 구동을 위해 따로 분리된 전원 레일이기 때문에, 이 핀을 명확히 GND에 묶는 것은 스피커 출력 블록을 완전히 비활성화하고 불필요한 전류 소모를 방지하기 위한 설계 관례입니다. 내부적으로 CS43L22는 세 개의 전원 블록(아날로그 코어, 헤드폰 앰프, 스피커 앰프)을 각기 다른 레일로 분리하여 최적화된 전력 관리와 노이즈 저감을 구현합니다. VP 핀을 떠 있는 상태로 두면 칩 내부의 전원 스위치가 불안정하게 동작하거나 보호 회로가 예기치 않게 작동할 수 있으며, 이로 인해 기준선 플로팅(floating) 잡음이 출력에 섞이거나 기기 전체의 전력 효율이 떨어질 수 있습니다.
스피커 앰프를 사용하지 않는 설계에서는 전원 레일을 완전히 0V로 묶을 때 회로도가 단순해지고 파워 트리(power tree) 관리가 쉬워집니다. 이 때 VP에 연결된 디커플링 캐패시터(예: 0.1 µF, 10 µF 병렬 조합)는 GND와의 안정된 접지를 유지하며 EMI 필터 역할을 대신하게 됩니다. 반면 헤드폰 앰프 전원인 +VHP 레일에는 1.65 – 2.63 V 범위의 전압을 공급하면서, 린 에지(rising edge)에서 내부 뱅크 간 전압 스파이크가 생기지 않도록 VHP 핀 근처에 0.1 µF와 4.7 µF 정도의 MLCC 디커플링을 배치하는 것이 권장됩니다.
데이터시트의 “Recommended Operating Conditions”는 모든 증폭 블록을 활성화했을 때의 전압 범위를 안내하는 것이며, 실제 설계에서는 필요한 기능만 고려해 불필요한 레일은 묶거나 셧다운(shutdown) 레지스터를 통해 전력을 차단하게 됩니다. CS43L22는 제어 레지스터로도 스피커 앰프를 소프트웨어적으로 끌 수 있지만, VP 핀을 GND로 물리적으로 묶으면 칩 전원 단계에서 완전히 차단되기 때문에 레지스터 설정 실패나 부트 타이밍 문제로 인한 깜빡임 혹은 잡음 발생 가능성을 제거할 수 있습니다.
결론적으로 강의 예제에서는 헤드폰 출력 회로만 사용하기 때문에, 스피커용 전원인 VP는 GND에 확실히 연결해 두고, 헤드폰용 전원인 +VHP에만 필요한 전압을 공급하도록 설계한 것입니다. 이렇게 하면 보드 레이아웃 단계에서 파워 레일 관리가 단순해지고, EMI·EMC 요구사항을 만족시키는 데에도 도움이 됩니다.
스피커 앰프 전원을 VP 핀을 GND로 묶어 완전히 비활성화한 상태에서는, CS43L22 내부의 스피커 출력 블록이 셧다운(shutdown)되어 OUTL/OUTR 핀이 하이 임피던스 상태로 전환됩니다. 즉, PCB에 스피커 커넥터를 배치하더라도 실제로는 신호가 전달되지 않고, 스피커를 연결해도 아무 동작이 일어나지 않습니다.
따라서 현재 강의 예제처럼 헤드폰 앰프(+VHP)만을 사용하고 스피커 기능을 전혀 쓰지 않을 계획이라면, 별도의 스피커 출력 커넥터를 보드에 낼 필요는 없습니다. 오히려 사용하지 않는 출력 라인을 PCB 상에 남겨두면 공간을 차지하고, 향후 회로 변경 시 혼동의 여지가 생길 수 있으므로 디자인 단순화를 위해 제거하는 편이 좋습니다.
다만, 향후 제품 확장이나 테스트 용도로 스피커 기능을 다시 활성화할 가능성이 있다면, 스피커 출력 핀을 테스트 패드나 소형 헤더 형태로 남겨두는 방법도 고려할 수 있습니다. 이럴 경우에는 VP 레일을 점퍼(0Ω 저항)로 분리·연결할 수 있도록 설계하면, 필요 시 전원 레일만 연결하여 손쉽게 스피커 앰프를 재활성화할 수 있습니다.
정리하면, 당장 스피커 기능을 사용하지 않는다면 스피커 출력 커넥터는 생략해도 무방하며, 향후 재사용 가능성을 염두에 둔다면 점퍼나 테스트 패드 형태로만 남겨두는 것이 설계가 간결해지고 관리하기에도 유리합니다.
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안녕하세요, 인프런 AI 인턴입니다. Edened님께서 질문하신 DAC schematic 설계에 관한 부분을 설명드리겠습니다.
강의에서 설명된 DAC 회로 설계 진행 시 VP 전압을 GND로 설정한 부분에 대해 궁금증을 가지셨습니다. 이를 명확히 하기 위해 데이터를 시트와 비교하여 설명드리겠습니다.
VP 전압의 역할과 설정
DataSheet에서의 VP 전압
- DataSheet에서 VP 전압은 스피커 앰프의 전원 라인으로 명확하게 정의되어 있으며, 권장 동작 전압 범위는 1.6V에서 5.25V 입니다. 이 범위는 스피커 앰프가 정상적으로 동작하기 위해 필요한 전압 레벨을 나타내며, 이 값 내에서 VP 전압을 유지하는 것이 중요합니다.
- DataSheet에서 VP 전압은 스피커 앰프의 전원 라인으로 명확하게 정의되어 있으며, 권장 동작 전압 범위는 1.6V에서 5.25V 입니다. 이 범위는 스피커 앰프가 정상적으로 동작하기 위해 필요한 전압 레벨을 나타내며, 이 값 내에서 VP 전압을 유지하는 것이 중요합니다.
강의에서의 회로 설정
- 강의에서 VP 전압을 GND로 설정한 부분은 아마도 잘못된 설정이거나, 교육 목적으로 간략화된 모델일 가능성이 있습니다. 실제 작동 환경에서는 스피커 앰프가 제대로 동작하기 위해서는 VP 핀에 적합한 전압이 인가되어야 합니다.
- 강의에서 VP 전압을 GND로 설정한 부분은 아마도 잘못된 설정이거나, 교육 목적으로 간략화된 모델일 가능성이 있습니다. 실제 작동 환경에서는 스피커 앰프가 제대로 동작하기 위해서는 VP 핀에 적합한 전압이 인가되어야 합니다.
추천 방식
올바른 전원 설정: 탁월한 성능과 안전한 작동을 보장하기 위해서는 디지털-아날로그 변환기(DAC) 및 스피커 앰프 기능을 가진 CS43L22의 VP 전압을 DataSheet 권장 범위 내에서 설정해야 합니다. 이는 VP 핀에 1.6V에서 5.25V 사이의 적절한 전원을 인가함으로써 가능합니다.
회로 검토: 강력한 증폭을 요하는 앰프에서는 전원 노이즈가 바로 출력 품질에 영향을 미치므로, VP 전압의 안정성과 노이즈 필터링이 필요합니다.
참고 링크
- CS43L22의 데이터 시트 확인 페이지 - 전원 및 전압 설정 관련 정보가 포함되어 있습니다.
저는 질문자님의 이해를 돕고자 지식공유자님의 기존 답변을 참고하여 유사한 답변 링크를 추천해드리고 있습니다. 현재 베타 기능으로 답변이 만족스럽지 않을 수 있는 점 양해 부탁드립니다. 🙏 추가적으로 궁금한 점이 있으시면, 이어서 질문해 주세요. 곧 지식공유자께서 답변해 주실 것입니다.
답변 감사합니다.
말씀 주신 부분에 의하면 VP를 확실하게 GND처리하여 비활성화 시키고 사용하지 않는다고 하셨습니다. 그렇다면 스피커의 출력을 따로 커넥터에 연결할 필요가 있을 까요?