27장 30장 차동 증폭기 회로, 능동 필터 회로 결과보고서

목차

1. 요약문
2. 실험내용
3. 실험결과
4. 결론

본문내용

이번 실험은 BJT를 이용한 차동 증폭기와 op amp를 이용하는 능동 필터를 구현해보는 실험이다. 차동 증폭기는 두 BJT의 Base 입력 전압차를 이용하여 출력신호를 증폭시키고 전압이득은 이미터 저항의 영향을 받는다.
차동증폭기 회로는 기존회로와 전류원을 추가하여 저항을 올린 회로의 차동모드, 공통모드 이득, 그리고 이득을 이용한 CMMR을 구하는 실험이다. 기존 회로에서의 차동모드 전압이득은 85, 공통모드 전압이득은 0.515로 CMM은 44.35dB로 계산되었다. 이미터 저항 대신 전류원회로를 추가한 증폭회로에서는 차동모드 전압이득은 94.5, 공통모드 전압이득은 너무 작아 오실로스코프 측정한계로 차동모드와 다른 조건에서 측정했다. 전압피크값은 측정할 수 있었지만 파형을 측정하지 못했다. 그래도 기존회로보다 더 높은 CMMR =105dB를 가졌음을 확인했다.
능동필터회로는 차단 주파수 공식을 이용하여 차단 주파수를 정하고 저역통과필터와 고역 통과필터의 주파수 응답을 확인하고 교재회로의 소자값을 조절하여 대역통과 필터를 확인하는 실험이다. 고역 통과 필터의 차단 주파수는 50Hz, 전역통과 주파수는 100배인 5kHz로 설계(커패시터 값 변경)하여 실험을 진행했으며, 이론적 예상과 비슷한 주파수에서 최대이득의 0.707배의 전압이득을 보여주었다.

실험내용
27장 차동 증폭기 회로
1. 기존 이미터에 저항을 가진 차동증폭 회로
DC Bias (DC Bias는 시뮬레이션과 다르게 평형이 아니기에 Q2의 Base에도 20kΩ을 추가하여 측정)
저항을 추가한 회로에서는 Q1, Q2 BJT의 DC bias가 동일하게 평형을 이루었습니다.
2. 이미터에 전류원 회로를 집어넣은 차동 증폭회로
저항 대신 전류원을 집어넣어 공통모드 전압이득을 매우 낮춰 CMMR을 높인다.

새로운 조건(50Hz-5kHz)의 대역 통과 회로의 Pspice 시뮬레이션 결과 : 실제 실험의 결과와 비슷한 주파수에서 최대값의 RMS 값을 가지는 것을 확인할 수 있다.

참고 자료

없음