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[한양대 Erica 기초회로실험] OP Amp의 기초 회로

한양대학교 에리카캠퍼스 기초회로실험 보고서입니다. 기초회로실험 A+ 받았습니다. 밤 새워가면서 작성했고, 자료 조사 및 실험 열심히해서 완성한 보고서입니다. 1학점짜리 과목을 보고서 쓰면서 시간낭비하지 마세요!
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최초등록일 2023.09.27 최종저작일 2023.09
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[한양대 Erica 기초회로실험] OP Amp의 기초 회로
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    소개

    한양대학교 에리카캠퍼스 기초회로실험 보고서입니다.
    기초회로실험 A+ 받았습니다.
    밤 새워가면서 작성했고, 자료 조사 및 실험 열심히해서 완성한 보고서입니다.
    1학점짜리 과목을 보고서 쓰면서 시간낭비하지 마세요!

    목차

    Chapter 1. 관련 이론(Theoretical Background)
    Chapter 2. 실험 결과(Experimental Results)
    Chapter 3. 결론 및 Discussion

    본문내용

    본 실험에서는 OP Amp 기초회로의 개념을 이해하고, 반전 및 비반전, 가산, 차동 증폭기의 특성에 대해서도 알 수 있었다. 또한 비반전 및 가산, 차동 증폭기 회로에 대해 실험하고 비교 및 분석할 수 있었다. 비반전 증폭기에서는 이득 값을 직접 계산하여 측정값과 비교할 수 있었다. 가산 증폭기에서는 분압기를 구성하여 회로에 연결하여 실험하였는데, 분압기의 연결 위치와 저항을 달리하여 측정하고 측정값을 비교해볼 수 있었다. 차동 증폭기에서는 실제 차동 증폭기에서는 출력 전압의 offset이 0이 아님을 알 수 있었고, 이것을 0이 되게 조절하는 실험을 할 수 있었다. 오차가 발생한 이유는 관측자의 개인적 오차가 가장 크고, 그 외에는 저항 자체의 오차율과 기계자체나 접촉부의 저항, 기타 실험 환경적 요인을 들 수 있다. 이번 실험에서는 회로 구성이 복잡하고 어려웠다. 그래서 측정하는데 평소보다 시간이 조금 더 걸렸다. 하지만 OP Amp의 기초 회로들이 어떤 기능을 수행하는지 출력파형을 통해 직접 눈으로 확인할 수 있는 기회였다.

    참고자료

    · 없음
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    • 1. 반전 증폭기(Inverting Amplifier)
      반전 증폭기는 연산증폭기의 기본적이면서도 매우 실용적인 구성입니다. 입력 신호를 반전시키면서 증폭하는 특성으로 인해 신호 처리 회로에서 광범위하게 활용됩니다. 피드백 저항과 입력 저항의 비율로 이득을 정확하게 제어할 수 있다는 점이 큰 장점입니다. 다만 신호가 180도 위상 반전되므로 이를 고려한 회로 설계가 필요합니다. 임피던스 특성도 우수하여 신호 왜곡이 적고, 비용 효율적인 구현이 가능합니다. 오디오 처리, 센서 신호 증폭, 필터 설계 등 다양한 응용 분야에서 필수적인 구성입니다.
    • 2. 비반전 증폭기(Non-inverting Amplifier)
      비반전 증폭기는 입력 신호의 위상을 유지하면서 증폭하는 중요한 구성입니다. 반전 증폭기와 달리 신호가 반전되지 않아 직관적인 신호 처리가 가능합니다. 높은 입력 임피던스를 가져 신호원에 미치는 부하가 적으므로 고임피던스 신호원 측정에 이상적입니다. 이득 설정이 간단하고 안정적이며, 신호 충실도가 우수합니다. 다만 반전 증폭기보다 회로 구성이 약간 복잡할 수 있습니다. 의료 기기, 계측 장비, 오디오 시스템 등에서 광범위하게 사용되며, 신호 무결성이 중요한 응용에 매우 적합합니다.
    • 3. 가산 증폭기(Summing Amplifier)
      가산 증폭기는 여러 입력 신호를 동시에 처리하여 합산하고 증폭하는 다목적 회로입니다. 각 입력 채널에 독립적인 저항을 사용하여 신호별 가중치를 자유롭게 조정할 수 있다는 점이 매우 유용합니다. 오디오 믹싱, 신호 조합, 데이터 수집 시스템 등에서 필수적인 역할을 합니다. 입력 신호들이 반전되어 출력되므로 이를 보정하기 위해 추가 회로가 필요할 수 있습니다. 입력 채널 수를 쉽게 확장할 수 있고, 각 채널의 이득을 독립적으로 제어할 수 있어 유연성이 뛰어납니다. 복잡한 신호 처리를 간단하게 구현할 수 있는 효율적인 솔루션입니다.
    • 4. 차동 증폭기(Difference Amplifier)
      차동 증폭기는 두 입력 신호의 차이를 증폭하는 정교한 회로로, 노이즈 제거와 신호 추출에 매우 효과적입니다. 공통 모드 신호를 억제하고 차동 신호만 증폭하는 특성으로 인해 고정밀 측정 시스템에 필수적입니다. 센서 신호 처리, 의료 기기, 산업용 계측 장비에서 광범위하게 활용됩니다. 정확한 저항 매칭이 필요하여 회로 설계 시 주의가 필요합니다. 공통 모드 제거 비율(CMRR)이 높을수록 성능이 우수하며, 이는 연산증폭기의 특성과 저항 정확도에 의존합니다. 신호 무결성이 중요한 응용에서 탁월한 성능을 제공하는 중요한 구성입니다.
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