A+ 2022 중앙대학교 전자회로설계실습 예비보고서 9 피드백 증폭기 (Feedback Amplifier)

문서 내 토픽

1. Series-Shunt 피드백 회로 설계

Series-Shunt 피드백 회로를 설계하고 시뮬레이션을 통해 입출력 transfer characteristic curve를 확인했습니다. Op amp의 이득이 충분히 크다고 가정하면 입력 임피던스는 무한대, 출력 임피던스는 0에 가까운 값이 되어 입력 전압과 피드백 전압이 같아지게 됩니다. 따라서 출력 전압은 입력 전압과 피드백 저항 비에 의해 결정됩니다. 시뮬레이션 결과 출력 전압이 입력 전압의 2배가 되는 것을 확인할 수 있었습니다.
2. Series-Series 피드백 회로 설계

Series-Series 피드백 회로를 설계하고 시뮬레이션을 통해 입출력 transfer characteristic curve를 확인했습니다. Op amp의 이득이 충분히 크다고 가정하면 입력 임피던스와 출력 임피던스가 모두 무한대가 되어 입력 전압과 피드백 전압이 같아지게 됩니다. 따라서 출력 전류는 입력 전압과 피드백 저항에 의해 결정됩니다. 시뮬레이션 결과 입력 저항을 줄이고 피드백 저항을 줄이면 출력 전류가 증가하는 것을 확인할 수 있었습니다.
3. 전원 전압 변화에 따른 출력 특성

Series-Shunt 피드백 회로에서 전원 전압을 변화시키며 출력 전압의 변화를 확인했습니다. 일정 전원 전압 이상에서는 출력 전압이 고정되는 것을 확인할 수 있었는데, 이는 출력 전압이 입력 전압과 피드백 저항에 의해서만 결정되기 때문입니다. 전원 전압이 4V 이하일 때는 출력 전압이 전원 전압을 넘지 않는 선에서 입력 전압의 2배가 되는 것을 확인할 수 있었습니다.
4. LED 구동 회로 설계

Series-Series 피드백 회로를 이용하여 LED 구동 회로를 설계하고 시뮬레이션을 수행했습니다. LED의 최대 전류 사양을 고려하여 최소 저항 값을 설정하고, 가변 저항을 통해 출력 전류를 조절할 수 있도록 설계했습니다. 시뮬레이션 결과 입력 저항과 가변 저항 값 변화에 따라 LED 전류가 변화하는 것을 확인할 수 있었습니다.
5. 정현파 입력에 대한 출력 특성

Series-Series 피드백 회로에 정현파 입력을 인가하고 출력 전류의 변화를 확인했습니다. 입력 전압이 감소하면 출력 전류도 감소하는 것을 확인할 수 있었는데, 이는 출력 전류가 입력 전압과 피드백 저항에 의해 결정되기 때문입니다.

Easy AI와 토픽 톺아보기

1. Series-Shunt 피드백 회로 설계

Series-Shunt 피드백 회로는 부하 변동에 대한 출력 전압 변동을 최소화하기 위해 사용되는 회로입니다. 이 회로는 부하 전류를 감지하여 이를 보상하는 방식으로 동작하며, 전압 조정기와 전류 조정기가 병렬로 연결되어 있습니다. 이를 통해 부하 변동에 따른 출력 전압 변동을 효과적으로 억제할 수 있습니다. 이 회로는 안정적인 출력 전압을 필요로 하는 전원 공급 장치, 전압 레귤레이터 등에 널리 사용됩니다.
2. Series-Series 피드백 회로 설계

Series-Series 피드백 회로는 부하 변동에 대한 출력 전압 변동을 최소화하기 위해 사용되는 회로입니다. 이 회로는 부하 전압을 감지하여 이를 보상하는 방식으로 동작하며, 전압 조정기와 전압 조정기가 직렬로 연결되어 있습니다. 이를 통해 부하 변동에 따른 출력 전압 변동을 효과적으로 억제할 수 있습니다. 이 회로는 안정적인 출력 전압을 필요로 하는 전원 공급 장치, 전압 레귤레이터 등에 널리 사용됩니다.
3. 전원 전압 변화에 따른 출력 특성

전원 전압 변화에 따른 출력 특성은 전자 회로의 성능과 안정성을 평가하는 중요한 지표입니다. 전원 전압이 변화하면 회로 내부의 전압 및 전류 분포가 변화하게 되며, 이에 따라 출력 특성도 변화하게 됩니다. 따라서 전원 전압 변화에 대한 출력 특성을 분석하는 것은 회로 설계 및 성능 평가에 필수적입니다. 이를 통해 회로의 안정성과 신뢰성을 확보할 수 있으며, 전원 전압 변동에 대한 대응 방안을 마련할 수 있습니다.
4. LED 구동 회로 설계

LED 구동 회로 설계는 LED 조명 및 디스플레이 분야에서 매우 중요한 기술입니다. LED는 전압-전류 특성이 비선형적이므로, 안정적인 구동을 위해서는 전류 제어 방식의 구동 회로가 필요합니다. 이를 위해 정전류 회로, 펄스 폭 변조(PWM) 회로 등 다양한 구동 방식이 사용됩니다. 또한 LED 특성 변화, 온도 변화 등에 대한 보상 기능도 고려해야 합니다. LED 구동 회로 설계 기술은 LED 조명 및 디스플레이 분야의 핵심 기술로, 에너지 효율 및 신뢰성 향상에 크게 기여할 수 있습니다.
5. 정현파 입력에 대한 출력 특성

정현파 입력에 대한 출력 특성은 전자 회로의 주파수 특성을 분석하는 데 매우 중요합니다. 정현파 입력에 대한 출력 파형의 진폭, 위상, 주파수 특성을 분석하면 회로의 주파수 응답 특성을 파악할 수 있습니다. 이를 통해 회로의 대역폭, 이득, 지연 시간 등의 주요 성능 지표를 확인할 수 있습니다. 또한 정현파 입력에 대한 출력 특성 분석은 회로의 안정성, 선형성, 왜곡 특성 등을 평가하는 데에도 활용됩니다. 따라서 정현파 입력에 대한 출력 특성 분석은 전자 회로 설계 및 성능 평가에 필수적인 기술이라고 할 수 있습니다.

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