중앙대 전자회로 설계 실습 예비보고서 9_피드백 증폭기 (Feedback Amplifier)

문서 내 토픽

1. Series-Shunt 피드백 회로 설계

PSPICE schematic을 그리고 입력 전압원의 값을 0V에서 +6V까지 0.1V의 증분으로 증가시킴에 따라 부하저항 양단의 출력전압이 어떻게 변하는지를 보여주는 입출력 transfer characteristic curve를 그렸습니다. 입력저항을 10kΩ, 부하저항을 100Ω으로 하고 같은 작업을 반복해서 부하저항 양단의 출력전압이 어떻게 변하는지를 보여주는 입출력 transfer characteristic curve를 그렸습니다. 두 경우의 transfer characteristic curve를 비교 및 분석한 결과, Op amp의 gain이 충분히 클 때는 입력 전압과 피드백 전압의 값이 같고, 피드백 전압과 저항의 관계식에 의해 출력전압이 결정되므로 입력저항과 부하저항이 변해도 출력전압에 영향을 주지 않아 같은 출력파형을 보이게 됩니다. 또한 입력 전압원을 2.0V로 고정하고 전원 전압원을 0V에서 12V까지 증가시켜 가며 출력 전압이 어떻게 변하는지 시뮬레이션한 결과, 특정 전압 이상에서는 출력 전압의 변화가 없는데 이는 입력전압을 2V로 고정하면 출력전압은 입력전압과 저항 , 에만 관계가 있어 4V로 고정되기 때문입니다.
2. Series-Series 피드백 회로 설계

PSPICE schematic을 그리고 입력 전압원의 값을 0V에서 +10V까지 0.1V의 증분으로 증가시킴에 따라 LED의 출력전류가 어떻게 변하는지를 보여주는 입출력 transfer characteristic curve를 그렸습니다. 입력저항을 10kΩ으로 변경하고 피드백 저항을 구성하고 있는 값을 1/2배로 줄인 후 같은 작업을 반복해서 LED의 전류가 어떻게 변하는지를 보여주는 입출력 transfer characteristic curve를 그렸습니다. 두 경우의 출력전류 파형을 비교 및 분석한 결과, 각 회로의 출력전류는 의 식을 만족시키므로 3.2(b)의 파형이 3.2(a)의 파형보다 2배된 값으로 나타났습니다. 또한 입력 전압원의 값을 0V에서 +5V까지 0.1V의 증분으로 증가시키고 전원 전압원을 12V에서 10V로 낮추었을 때 LED에 흐르는 전류가 바뀌지 않는데, 이는 출력전류가 의 식을 만족시키기 때문에 전원전압의 변화가 출력전류에 영향을 주지 않기 때문입니다. 마지막으로 Analysis type을 Time Domain (Transient)으로 설정하고 VAMPL=5V, FREQ=10Hz인 정현파 입력 전압원에 대한 출력 전류를 도시하였습니다.

Easy AI와 토픽 톺아보기

1. Series-Shunt 피드백 회로 설계

Series-Shunt 피드백 회로는 전압 피드백과 전류 피드백이 결합된 형태로, 입력 전압과 출력 전류를 동시에 제어할 수 있는 장점이 있습니다. 이를 통해 부하 변동이나 전원 변동에 대한 출력 전압과 전류의 안정성을 높일 수 있습니다. 회로 설계 시 전압 피드백과 전류 피드백의 비율을 적절히 조절하여 원하는 출력 특성을 얻을 수 있습니다. 또한 부하 변동에 따른 출력 전압 변동을 최소화하고 부하 전류를 일정하게 유지할 수 있습니다. 이러한 특성으로 인해 Series-Shunt 피드백 회로는 전력 변환 장치, 배터리 충전기, 전기 자동차 충전기 등 다양한 분야에서 활용되고 있습니다.
2. Series-Series 피드백 회로 설계

Series-Series 피드백 회로는 입력 전압과 출력 전압을 동시에 제어할 수 있는 구조입니다. 이를 통해 입력 전압 변동이나 부하 변동에 대한 출력 전압의 안정성을 높일 수 있습니다. 회로 설계 시 입력 전압 피드백과 출력 전압 피드백의 비율을 적절히 조절하여 원하는 출력 특성을 얻을 수 있습니다. 또한 부하 변동에 따른 출력 전압 변동을 최소화할 수 있습니다. 이러한 특성으로 인해 Series-Series 피드백 회로는 정전압 전원 공급기, 배터리 충전기, 태양광 인버터 등 다양한 분야에서 활용되고 있습니다. 다만 회로 구조가 복잡하고 설계가 까다로운 편이므로, 적절한 설계 기술이 필요합니다.

주제 연관 토픽을 확인해 보세요!

주제 연관 리포트도 확인해 보세요!