아주대 전자회로실험 예비2 전류전압변환회로

소개

전자회로실험 2.
전류-전압 변환회로 & 적분회로

■ 실험 목적
1. 전압-전류 변환기, 전류-전압 변환기, 전류 증폭기에 대해 알아본다.
2. 미분기와 적분기의 동작을 이해한다.

■ 예비보고서
●전압증폭기

[그림 1] 전압증폭기 Vin=1V 회로 , 전압증폭기 회로
전압 증폭기는 비반전 연산 증폭기로서 안정된 전압 이득, 고입력, 저출력 임피던스를 갖는 특성이 있다. 위 회로의 에 흐르는 전류 과 에 흐르는 전류 의 합은 반전 입력에 흐르는 전류 와 같다. 따라서 =+가 된다. =0A이므로 위 식을 정리하면 0=+=0이 되므로 정리하면 의 식을 얻을 수 있다. 따라서 출력 전압 Vo는 저항 ,의 비율에 따라 값이 증폭 되는 것을 알 수 있다. 위 시뮬레이션 회로처럼 =10kΩ를 넣고 =1KΩ을 넣게되면 전압 이득은 =11이므로 입력 전압에 비해 출력 전압이 11배 증폭 되는 것을 확인 할수 있다. 시뮬레이션 결과도 위의 이론과 같이 1V입력 전압을 넣었을때 11V의 출력 전압을 얻은 것을 볼 수 있다. 따라서 전압 증폭기는 저항값에 따라 출력 전압을 증폭시킬 수 있는 특성이 있다. 이상적인 전압 증폭기는 이득이 일정하다. 그리고 입력 임피던스가 무한대이기 때문에 증폭기를 구동시키는 회로에 대해 부하로 작용하지 않게 된다. 또한 출력 임피던스가 0이기 때문에 증폭기는 이득의 감쇄현상이 없이 작은 저항부하를 구동할수 있게 된다.

●전압-전류 변환기

목차

실험 목적
■ 예비보고서
●전압증폭기
●전압-전류 변환기
●전류 증폭기
●미분기

본문내용

전압 증폭기는 비반전 연산 증폭기로서 안정된 전압 이득, 고입력, 저출력 임피던스를 갖는 특성이 있다. 위 회로의 에 흐르는 전류 과 에 흐르는 전류 의 합은 반전 입력에 흐르는 전류 와 같다. 따라서 =+가 된다. =0A이므로 위 식을 정리하면 0=+=0이 되므로 정리하면 의 식을 얻을 수 있다. 따라서 출력 전압 Vo는 저항 ,의 비율에 따라 값이 증폭 되는 것을 알 수 있다. 위 시뮬레이션 회로처럼 =10kΩ를 넣고 =1KΩ을 넣게되면 전압 이득은 =11이므로 입력 전압에 비해 출력 전압이 11배 증폭 되는 것을 확인 할수 있다. 시뮬레이션 결과도 위의 이론과 같이 1V입력 전압을 넣었을때 11V의 출력 전압을 얻은 것을 볼 수 있다. 따라서 전압 증폭기는 저항값에 따라 출력 전압을 증폭시킬 수 있는 특성이 있다. 이상적인 전압 증폭기는 이득이 일정하다. 그리고 입력 임피던스가 무한대이기 때문에 증폭기를 구동시키는 회로에 대해 부하로 작용하지 않게 된다. 또한 출력 임피던스가 0이기 때문에 증폭기는 이득의 감쇄현상이 없이 작은 저항부하를 구동할수 있게 된다.

●전압-전류 변환기
전압-전류 변환기는 실험1 부궤환 회로의 비반전 증폭기와 같은 것을 볼 수 있다. 전압-전류 변환기 회로에서 저항 R에 흐르는 전류 를 구하면 간단하게 =가 되는 것을 알 수 있다. 따라서 전압-전류 변환기에서 출력 전류는 입력 전압과 저항 R값에 의존하는 것을 볼 수 있다. 위의 시뮬레이션 결과로 예를 들어보면 이 1V이고 저항 R=1kΩ이므로 이론값의 전류는 1mA가 나온다. 위 시뮬레이션에서는 =1.05V넣었을 경우 출력 결과 값은 1.05mA이므로 이론 값과 일치하는 것을 볼 수 있다. 따라서 전압-전류 변환기는 입력에 들어오는 전압 신호의 크기에 따라 출력의 전압이 변하게 되고 전류를 제어할 수 있는 특성을 볼 수 있다. 또한 전압-전류 변환기는 입력 임피던스과 출력 임피던스가 무한값을 갖는데 이는 변환기가 구동하는 회로가 무부하고, 이 회로가 전류원처럼 동작한다는 말이다.

참고자료

· 없음