소개글
"핵심이보이는 전자회로 실험 op amp"에 대한 내용입니다.
목차
1. 연산 증폭기와 포토레지스터
1.1. 연산 증폭기의 구조와 원리
1.2. 반전 증폭기와 비반전 증폭기
1.3. 포토레지스터의 원리와 특성
2. 실험 및 결과 분석
2.1. 실험 방법
2.1.1. 실험 1~4
2.1.2. 실험 5
2.2. 실험 결과
2.2.1. 실험 1~4
2.2.2. 실험 5
2.3. 오차 분석
3. 결론
4. 참고 문헌
본문내용
1. 연산 증폭기와 포토레지스터
1.1. 연산 증폭기의 구조와 원리
연산 증폭기(Operational amplifier)는 DC전류와 연결된 높은 이득(gain)을 갖는 input과 output 전압을 갖춘 증폭기이다. 오늘날에 가장 많이 쓰이는 전자기기 중에 하나인 연산 증폭기는 아날로그 컴퓨터에서 처음 이용되었고 많은 선형, 비선형 및 주파수 종속 회로에서 수학적 연산을 수행한다.
연산 증폭기의 구조는 2개의 입력 단자, 1개의 출력 단자, 2개의 전원 공급 단자로 구성된다. 비반전 입력 단자는 +, 반전 입력 단자는 -로 표기된다. 비반전 입력 전압은 V+, 반전 입력 전압은 V-로 표시한다. 공급 전압은 삼각형의 바깥에 그려지며 V_S+ , V_S-로 표기된다. 삼각형의 오른쪽 끝의 V_out은 출력 전압을 의미한다.
입력 전압이 들어가면 +전압과 -전압의 차이에 연산 증폭기의 이득(A, gain)만큼 곱해져 출력 전압이 계산된다. 즉, V_out = A(V+ - V-) 이다. 이를 통해 비반전 입력 전압과 출력 전압은 비례관계이며 반전 입력 전압과 출력 전압은 반비례 관계임을 알 수 있다.
출력 전압은 V_S+보다 크거나 V_S-보다 작을 수 없다. 이 범위를 넘어가게 되면 포화(Saturated)되었다고 한다. 이를 수식으로 나타내면 V_out = min{max{-V_CC, A(V+ - V-)}, V_CC}이다.
이상적인 연산 증폭기는 입력 임피던스(R_in)가 무한대에 가깝기 때문에 전류는 거의 유입되지 않으며 단자 사이는 단락된 것과 같은 상태로 작용한다. 즉, i+ = i- = 0 (First golden rule), V+ = V- (Second golden rule)이 성립한다. 따라서 V_out = AV_in이 된다. 또한 이상적인 출력 임피던스 R_out은 0이다. 하지만 현실에서는 입력 임피던스가 유한하며 출력 임피던스가 0보다 크다.
1.2. 반전 증폭기와 비반전 증폭기
반전 증폭기와 비반전 증폭기는 OP-Amp(연산 증폭기)의 대표적인 회로 배치 중 하나이다. 반전 증폭기에서는 입력 전압이 반전되어 출력된다. 즉, 음전압은 양전압으로, 양전압은 음전압으로 신호의 모양은 유지하면서 증폭된다. 반면 비반전 증폭기에서는 입력 전압과 출력 전압이 비례한다.
반전 증폭기는 두 개의 저항(Rf, Rs), 입력 전압 Vs, 그리고 비반전 입력단자와 접지를 연결하는 짧은 회로로 구성되어 있다. 이상적인 OP-Amp라고 가정할 경우, 옴의 법칙과 키르히호프 법칙을 통해 출력 전압 Vout은 -(Rf/Rs)*Vs로 나타난다.
비반전 증폭기는 입력 전압 Vg, 두 개의 저항(Rs, Rf)으로 구성된다. 이상적인 OP-Amp라고 가정할 경우, 옴의 법칙을 적용하여 출력 전압 Vout은 (Rs+Rf)/Rs * Vg로 표현된다.
반전 증폭기와 비반전 증폭기는 OP-Amp의 대표적인 회로 구성으로, 다양한 응용 분야에서 활용되고 있다. 반전 증폭기는 입력 신호를 반전시켜 증폭하는 역할을 하며, 비반전 증폭기는 입력 신호를 증폭하되 반전없이 출력하는 역할을 한다.""
1.3. 포토레지스터의 원리와 특성
포토레지스터(Photoresistor)는 빛의 양에 따라 값이 변하는 저항...
참고 자료
“Experiments_Manual_2019_Vib_Dyn_system_lab”, School of Mechanical Engineering, Sungkyunkwan University
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공대남의 정보수용소. (n.d.). OP AMP 연산 증폭기 종류 정리와 특성 쉽게 이해하기. [online] Available at: https://k96-ozon.tistory.com/60 [Accessed 5 Dec. 2019].
네이버 블로그 | 메카트로닉스 공부하기!!. (n.d.). Operational Amplifier (Op-amp) - 연산증폭기. [online] Available at: https://m.blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=lagrange0115&logNo=220699591837&proxyReferer=https%3A%2F%2Fwww.google.com%2F [Accessed 5 Dec. 2019].
Ko.wikipedia.org. (n.d.). 연산 증폭기. [online] Available at: https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%97%B0%EC%82%B0_%EC%A6%9D%ED%8F%AD%EA%B8%B0 [Accessed 5 Dec. 2019].
나노란 무엇인가 : 네이버 지식사전
나노튜브를 이용한 암 치료 : http://blog.naver.com/stringman
나노자석을 통한 암 치료 : <메디컬투데이 산업뉴스, 2011년 6월자, 국내연구진 나노자석 개발>
암 진단, 치료용 나노캡슐 개발 : <정책브리핑 정책뉴스, 2008년 6월자, 나노의 연금술>
암 치료를 위한 나노 카세트 개발 :
나노 바이오 원천 기술 개발 : http://blog.naver.com/conehan
