Op Amp 연산회로

소개글

물리학과 OpAmp 연산회로 실험에 대한 리포트.

목차

1. 결과 및 계산
1.1 가산회로 실험결과
1.2 미분회로 실험결과
2. 논의 및 결론
2.1 결과의 서술
2.2 논의
2.3 결론

본문내용

- 이번 실험은 Op Amp에 의한 가산회로와 미 적분회로의 동작원리를 이해하고 실험을 통해서 원리를 확인하기 위한 실험이다.
- 가산회로: 그림 <그림 7>과 같은 회로를 고려하자. Op Amp의 입력저항 무한대의 특성으로 인해 - 단자로는 전류가 거의 흐르지 못하므로 본 회로에서 의식이 성립한다. 또 가상접지의 성립으로 인해 - 단자 역시 접지된 것으로 간주 할 수 있으므로 의 식이 성립된다. 위 두 식과 옴의 법칙으로부터 다음 식을 얻게 된다.
여기서 R1=R2=Rf로 두면 출력신호는 다음과 같이 된다.
즉 두 입력신호가 가산된 신호가 반전되어 출력으로 나오게 된다. 이러한 작용에 의해 <그림 7>의 회로를 반전형 가산회로라 한다. 이 회로에서 두 입력 v1과 v2는 가상접지가 성립됨으로 인해 - 단자에 같이 연결되어 있어도 서로 방해를 일으키지 않고 각각 독립적으로 존재하는 것과 같이 되어 출력으로 가산된 신호를 얻을 수 있게 된다.
- 미분회로: <그림 8>과 같은 회로를 고려하자. 여기서 Op Amp의 가상접지의 성립으로 인해 - 단자의 전압은 0V(즉 접지)가 되며 이때 콘덴서와 저항 양단에 걸린 전압을 고려하면 콘덴서를 지나는 전류 ic와 저항 Rf를 통해 흐르는 전류 if는 다음과 같이 된다.

여기서 -는 실제 출력 신호로 입력신호가 미분된 것이 위상 반전되어 나타난다는 것을 의미한다. 이러한 작용으로 인해 <그림 8>을 미분회로라 한다.
<그림 8>의 기본 미분회로에서 콘덴서 C는 주파수 f의 교류신호에 대해 1/2πfC 크기의 임피던스(교류 저항)를 가진다. 따라서 이 기본 미분회로는 반전 증폭회로에서 R1=1/2πfC 인 경우로 생각할 수 있다. 그때 주파수 이득 G=-Rf/R1=-2πfCRf가 되어 주파수 f가 높아지면 증폭이득이 증가하여 출력전압이 높아지게 된다. 이로 인해 고주파에서 Op Amp의 출력이 전원 전압 값으로 포화되어 버리게 된다

참고 자료

없음