실험1. 부궤환 회로(결과)

소개글

- 연산증폭기의 이득에 영향을 미치는 부궤환 루프의 영향을 실험적으로 이해
- 반전 증폭기와 비반전 증폭기의 사용을 익힘

목차

1. 실험 목적
2. 실험기구
3. 실험 내용과 방법, 결과값
3.1 연산증폭기
3.2 비반전 연산증폭기

본문내용

1. 실험 목적
- 연산증폭기의 이득에 영향을 미치는 부궤환 루프의 영향을 실험적으로 이해
- 반전 증폭기와 비반전 증폭기의 사용을 익힘
2. 실험기구
- 전원 : ±15V
- 저주파 함수발진기
- 오실로스코프
- 저항 10kΩ(2개), 2kΩ, 3.3kΩ, 5.1kΩ, 20kΩ, 30kΩ
- 연산증폭기 : 741C
3. 실험 내용과 방법, 결과값
3.1 연산증폭기
3.1.1 회로 구성 : RF=RR=10kΩ, 입력 전압 Vin=1V, 입력 주파수=1kHz
3.1.2 왜곡이 생기지 않는 범위까지 입력 전압을 증가시킨 후 입력과 출력의 전압 측정
RR=10kΩ, Vout=16V, Vin=16V
RR=5.1kΩ, Vout=26V, Vin=13V
RR=5.1kΩ, Vout=27V, Vin=13.4V




반전 연산증폭기 회로를 구성하여 실험을 하였다. RR값을 변화시켜 가면서 입력전압과 출력전압을 측정하여 증폭기의 이득을 확인하였다. 오랜만에 하는 실험이라 처음엔 출력에 노이즈도 많이 발생하고 결과 값도 안 나왔으나 오실로스코프, 입출력 프로브, 소자를 바꿔보고, 회로도 여러 번 새로 구성해서 차근차근 실험을 진행해 보니 시뮬레이션에서 해 본 출력파형과 거의 일치하는 결과를 얻을 수 있었다. RR값을 변화 시키고, 입력전압을 점차 늘려가면서 측정을 해 보니 5.1kΩ, 3.3kΩ, 2kΩ에서는 신호의 왜곡을 확인할 수 있었다. 측정은 왜곡이 생기지 않는 범위에서 했는데, 그 이유는 왜곡이 생길 경우, 증폭기의 이득을 구하는데 saturation으로 입력 전압을 아무리 높여도 출력 전압이 더 이상 높아지지 않아 gain을 구하는데 있어 오차가 발생하기 때문이다. 결과값과 이론값을 비교해 본 결과 약간의 오차는 있지만 ideal에 가까운 실험이었음을 알 수 있다. 오차 발생의 원인으로는, 저항이 가지고 있는 자체적인 5%의 오차범위 때문 일수 있고, 오실로스코프를 사람 눈으로 보고 측정해야 하기 때문에 측정오차가 발생할 수 있다. 또 Op Amp가 Ideal(Infinite gain, Infinite input impedance, Zero output impedance, Infinite speed)의 조건을 만족하는 상황이 아니기 때문에 발생한 오차라고 생각한다.

참고 자료

없음