전자공학실험1 - OP AMP의 응용회로 실험

소개글

OP AMP의 응용회로와 관련된 실험 (예비,결과) 레포트입니다.
- 미분기
- 적분기
- 가산기

목차

1) OP-AMP의 미분기의 동작원리에 대하여 설명하고, 1번 실험의 회로를 해석하시오. Cut-off 주파수를 구하시오.

2) OP-AMP의 적분기의 동작원리에 대하여 설명하고, 2번 실험의 회로를 해석하시오. Cut-off 주파수를 구하시오.

본문내용

1) OP-AMP의 미분기의 동작원리에 대하여 설명하고, 1번 실험의 회로를 해석하시오. Cut-off 주파수를 구하시오.
위 회로는 미분기라 하며, 미분의 수학적인 기능을 수행한다. 어떻게 이런일이 일어나는지 알아보면,
입력이 시변 함수 라 하자. 그리고 연산 증폭기의 반전 입력 단자에 나타나는 가상 접지 때문에 가 사실상 커패시터 양단에 걸리게 된다. 따라서 커패시터 를 통해 흐르는 전류는 일 것이다. 그리고 이 전류는 귀환 저항 을 통해 흘러 연산 증폭기의 출력에 다음과 같은 전압을 제공하게 된다.

미분기 회로의 주파수 영역 전달 함수는 위 식에서 그리고 로 대체함으로써 구할 수 있다. 결과는

이다. 이 전달 함수는 물리적인 주파수 에 대해

가 된다. 따라서 절달 함수는 다음과 같은 크기와 위상을 가질 것이다.
, φ=-90〫

1. OP-AMPLIFIER 응용 회로 실험 : 미분기

A. 위의 그림과 같은 미분기 회로를 구성한다. 이 경우 R1=4.7 kohm, R2 = 10 kohm, C =0.01 uF 이다. 입력 전압으로 DC = 0, Vpp = 2V, 주파수는 1kHz 인 삼각파형, 1kHz의 sin파형을 인가한 경우 입력과 출력 파형을 비교하고, 미분기로 동작하는지를 분석하시오.
위에 문제에서 주어진 것과 같이 회로를 짜보았다. 회로는 다음과 같다.
위의 회로와 같이 삼각파를 입력하고 출력파형을 확인해 보았다.
위의 그림과 같이 결과가 나왔다. 점선이 입력파형이고, 실선이 출력파형이다. 강의자료에도 나와 있듯이 입력 삼각파형을 미분한 구형파가 출력되는 것이 확인된다. 미분기로 동작된다.

다시 문제에서 요구하듯이, vpulse를 vsin으로 바꾸고 (sin파형으로 교체) 시뮬레이션 해보았다.
마찬가지로 점선이 입력파형이고 실선이 출력파형이다. 위의 삼각파와 마찬가지로 미분기로 동작함이 확인된다.

참고 자료

Microelecronic Circuits 5th Edition.(Sedra/Smith)
전자회로 제 5판 김봉열, 임제탁, 이명호 공역 (Robert boylestad, Louis Nashelsky)

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8번째 예비 연산증폭기 응용회로실험1.hwp
8번째 결과 연산증폭기 응용회로실험1.hwp