pspice 비선형op앰프예비레포트

문서 내 토픽

1. 비교기

비교기 OP앰프를 이용하여 비교기를 가장 간단히 구현하는 방법은 귀환이 없는 개방 루프로 구성하는 것이다. 회로전압 V_in이 V_REF 보다 클 때는 양이고 V_in이 V_REF 보다 작을 때는 음이다. 보통 OP앰프의 이득이 매우 크기 때문에 출력은 포화된다. 즉, V_in이 V_REF 보다 작은 어떠한 V_in값에 대해서도 전압은 음의 공급전압에서 포화된다. 따라서, 출력은 두 가지 가능한 값(음 또는 양) 중에서 하나만을 취하게 된다. 반대로 입력이 V_REF 주변에서 변화할 때, V_in의 V_REF 축을 넘어설 때 출력에서는 과도상태가 발생한다.
2. 능동 다이오드 회로

다이오드의 비선형 특성을 이용하여 여러 가지 신호처리를 할 수 있는데, 다이오드의 컷인 전압 때문에 그보다 작은 신호에 대해서는 어려움이 생긴다. 그러나 OP앰프를 적절히 추가하여 귀환회로를 구성하면 아주 작은 입력신호에 대해서도 매우 정밀한 비선형 신호처리를 할 수 있다. 이처럼 OP앰프와 다이오드를 결합한 회로를 능동 다이오드 회로라 부른다.
3. 능동 반파 정류기

입력 신호가 (+)때, 출력도 (+)가 되어 다이오드를 도통시킨다. 그떄의 회로는 전압 팔로워로 작용하여 양의 반주기가 부하저항에 걸린다. 반대로 입력이 (-)일 때 OP앰프의 출력도 (-)가 되어 다이오드에 역바이어스가 걸려 전류가 흐르지 않게 된다. 다이오드가 개방회로가 돼서 부하에 전압이 걸리지 않는다. 그래서 최종 출력이 거의 완벽한 반파신호를 보이게 된다.
4. 능동 리미터

V_in < V_R이면 OP앰프의 출력이 양이되고 다이오드는 도통한다. 이때 v_- =v_+이므로 부하저항에 걸리는 전압 V_out은 기준전압 V_R과 같다. 반대로 V_in > V_R일 경우 OP앰프의 출력은 (-)가 되고 다이오드가 개방되어 피드백 통로가 끊어지고 OP앰프 입력 단자에서의 가상 접지가 성립하지 않는다. 이때 부하저항에 걸리는 전압 V_out = V_in * R_L / (R+R_L)이므로 R<
5. 능동 클램퍼

입력주기파의 음의 피크레벨을 0V로 묶어 놓는 클램핑 회로다. 처음에 입력신호 V_in의 음의 반 사이클 동안 OP앰프의 출력은 양이 되어 다이오드는 도통되고 커패시터는 극성을 가지며 V_in의 피크전압 V_p로 충전이 된다. V_in이 음의 피크점을 지나 상승하면 다이오드와 귀환루프는 끊겨지며 가상 접지는 상실된다. KVL로부터 0V이상 클램프 하게 된다.
6. 능동 피크 검출기

피크 검출기는 입력파형의 피크값과 같은 dc전압을 출력으로 내준다. 양의 반주기에서만 도통되어 커패시터는 입력전압의 피크값에서 오프센 전압을 뺀 값으로 충전이 된다. 수동 피크 검출기는 입력전압의 피크값이 오프셋 전압보다 매우 클 경우에만 유용한 회로이다.

Easy AI와 토픽 톺아보기

1. 비교기

비교기는 전자 회로에서 매우 중요한 역할을 합니다. 두 개의 입력 신호를 비교하여 출력 신호를 생성하는 비교기는 디지털 회로, 아날로그 회로, 제어 시스템 등 다양한 분야에서 활용됩니다. 비교기는 입력 신호의 크기를 비교하여 출력 신호를 생성하는데, 이를 통해 신호의 크기, 극성, 변화 등을 감지할 수 있습니다. 비교기는 간단한 구조와 동작 원리를 가지고 있지만, 정밀한 설계와 구현이 필요합니다. 비교기의 성능은 입력 오프셋 전압, 히스테리시스, 응답 속도 등 다양한 요소에 의해 영향을 받습니다. 따라서 비교기 설계 시 이러한 요소들을 고려하여 최적의 성능을 발휘할 수 있도록 해야 합니다.
2. 능동 다이오드 회로

능동 다이오드 회로는 다이오드의 특성을 활용하여 다양한 기능을 수행할 수 있는 회로입니다. 능동 다이오드 회로는 다이오드와 증폭기 등의 능동 소자를 결합하여 구현되며, 정류, 클램핑, 피크 검출 등의 기능을 수행할 수 있습니다. 이러한 능동 다이오드 회로는 전자 회로 설계에서 매우 중요한 역할을 합니다. 능동 다이오드 회로는 다이오드의 비선형적인 특성을 활용하여 신호 처리, 전력 변환, 보호 회로 등 다양한 응용 분야에서 활용됩니다. 따라서 능동 다이오드 회로의 설계와 분석에 대한 이해가 필요하며, 이를 통해 전자 회로 설계 능력을 향상시킬 수 있습니다.
3. 능동 반파 정류기

능동 반파 정류기는 다이오드와 증폭기를 이용하여 교류 신호를 직류 신호로 변환하는 회로입니다. 이 회로는 다이오드의 정류 특성과 증폭기의 증폭 특성을 결합하여 구현됩니다. 능동 반파 정류기는 다이오드 정류기에 비해 더 높은 정확성과 안정성을 제공할 수 있습니다. 또한 능동 반파 정류기는 입력 신호의 극성에 따라 출력 신호의 극성을 제어할 수 있어, 다양한 응용 분야에서 활용될 수 있습니다. 이러한 능동 반파 정류기의 장점으로 인해 전력 변환, 계측 장비, 통신 시스템 등 다양한 분야에서 널리 사용되고 있습니다. 따라서 능동 반파 정류기에 대한 이해와 설계 능력은 전자 회로 설계 분야에서 매우 중요한 역량이라고 할 수 있습니다.
4. 능동 리미터

능동 리미터는 증폭기와 다이오드를 이용하여 입력 신호의 크기를 제한하는 회로입니다. 이 회로는 과도한 입력 신호로 인한 회로 손상을 방지하기 위해 사용됩니다. 능동 리미터는 입력 신호의 크기가 일정 수준을 초과하면 출력 신호를 제한하여 출력 신호의 크기를 일정 수준으로 유지할 수 있습니다. 이를 통해 회로의 안정성과 신뢰성을 높일 수 있습니다. 능동 리미터는 전력 증폭기, 무선 통신 시스템, 센서 회로 등 다양한 분야에서 활용됩니다. 따라서 능동 리미터의 설계와 동작 원리에 대한 이해는 전자 회로 설계 분야에서 매우 중요한 역량이라고 할 수 있습니다.
5. 능동 클램퍼

능동 클램퍼는 증폭기와 다이오드를 이용하여 입력 신호의 크기를 제한하는 회로입니다. 이 회로는 과도한 입력 신호로 인한 회로 손상을 방지하기 위해 사용됩니다. 능동 클램퍼는 입력 신호의 크기가 일정 수준을 초과하면 출력 신호를 제한하여 출력 신호의 크기를 일정 수준으로 유지할 수 있습니다. 이를 통해 회로의 안정성과 신뢰성을 높일 수 있습니다. 능동 클램퍼는 전력 증폭기, 무선 통신 시스템, 센서 회로 등 다양한 분야에서 활용됩니다. 따라서 능동 클램퍼의 설계와 동작 원리에 대한 이해는 전자 회로 설계 분야에서 매우 중요한 역량이라고 할 수 있습니다.
6. 능동 피크 검출기

능동 피크 검출기는 증폭기와 다이오드를 이용하여 입력 신호의 최대값을 검출하는 회로입니다. 이 회로는 입력 신호의 최대값을 저장하고 출력으로 제공하는 기능을 수행합니다. 능동 피크 검출기는 다이오드의 정류 특성과 증폭기의 증폭 특성을 결합하여 구현됩니다. 이를 통해 입력 신호의 최대값을 정확하게 검출할 수 있습니다. 능동 피크 검출기는 전력 측정, 신호 분석, 제어 시스템 등 다양한 분야에서 활용됩니다. 따라서 능동 피크 검출기의 설계와 동작 원리에 대한 이해는 전자 회로 설계 분야에서 매우 중요한 역량이라고 할 수 있습니다.

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