실습9. 피드백 증폭기-에이쁠-예비보고서

소개

"실습9. 피드백 증폭기"에 대한 내용입니다.

목차

3.1 Series-shunt 피드백 회로 설계
3.2 Series-Series 피드백 회로 설계

본문내용

3.1 Series-shunt 피드백 회로 설계
(A)
먼저, Vo/Vs=2가 되기 위한 R1,R2값을 찾아보자. op-amp의 입력단의 Input Impedence가 매우 크기 때문에 증폭기의 (-)단자에 전압은 입력전압(Vs)과 같을 것이고, virtual short에 의해서 (+)단자의 전압도 Vs이다. MOSFET에 흐르는 전류가 I라고 하고 RL쪽에 흐르는 전류를 I2, R1,R2쪽에 흐르는 전류를 I1이라고 하면 Vs=I1*R2 , Vo=I1*(R1+R2) 이다. 따라서 Vo/Vs=2가 되기 위해선 R1=R2이어야 하는데, RL저항으로 1k옴을 사용했으므로, R1=R2=1k옴으로 설정한다.

(C)
3.1(A)와 (B)의 transfer characteristic curve는 동일하게 나타남을 확인할 수 있었다. 이와 같은 이유는 3.1(A)에서 적절한 R1,R2 값을 설정할 때 나타낸 식에서 찾아볼 수 있다. 먼저 Rs를 10k옴까지 증가시켜도 OP-amp의 각 입력단자의 입력 임피던스는 여전히 Rs에 비해서 매우 크기 때문에 여전히 Vs의 대부분의 전압은 Rs가 아닌 증폭기에 인가되게 된다. 또한 virtual short에 의해 여전히 증폭기의 (+)단자의 전압도 Vs일것이다. 그렇다면 R2에 흐르는 전류는 Vs/R2이고 R1+R2에 걸리는 전압은 (Vs/R2)(R1+R2)=2Vs이다. R1+R2은 RL과 병렬로 연결되어 있으므로, Vo=2Vs이고 따라서 결과는 달라지지 않는다는 것을 확인할 수 있다.

(D)
전원 전압이 4V이하일 땐, 전원 전압과 출력 전압이 같게 나타나다가 전원 전압이 4V이상일 땐, 전원 전압을 증가시켜도 출력전압이 증가하지 않는다. 이와 같은 결과가 나오는 이유는 이미 R1과 R2에 의해서 β값이 2로 정해졌기 때문에 VDD를 4V이상으로 증가시켜도 VO=2*VS=4V로 일정하게 출력되기 때문이다. VDD가 4V 이하일 때도 마찬가지로 β=2 이지만 전원 전압이 4V보다 작기 때문에 VO값은 VDD값에 수렴하게 된다.

참고자료

· 없음