전자회로실험 6. 삼각파 발생회로

소개

■ 실험 목적
1. 연산증폭기를 이용한 비교기, 적분기의 동작을 기초로 한 구형파 및 삼각파 발생 회로의 동작을 이해한다.
■ 실험 이론
[그림 1] 삼각파 발생회로
[그림 2] 삼각파 발생회로 회로에서 나타나는 전압파형
위 첨부한 그림 1 삼각파 발생회로는 구형파와 삼각파를 동시에 발생하는 회로로서 함수파 발생회로라고도 한다. 그 원리는 이전 실험에 배웠던 슈미트 트리거 회로와 적분기 회로를 같이 사용함으로써 삼각파 발생회로를 구성하였다. 회로 그림에서도 볼 수 있듯이 Op-amp A1부분이 슈미트 트리거 회로, Op-amp A2부분이 적분 회로로 구성되있다. 즉 전원을 넣으면 A1의 출력 ②의 전압은 正, 負 어느 쪽이든지 구형파 포화전압 ± 이다. 만약 가정하여 ②의 전압이 +라고 가정하면 이 전압은 R을 경유하여, A2의 반전단자 ③에 가해진다. 또 A2는 적분회로이므로 출력 ④의 전압은 負 방향으로 강하한다.
한편 ①의 전압은 ②와 ④간의 전압 R1과 R2로 분압한 전압으로 된다. 또 ②의 전압은 +의 값을 유지하고 있으므로 ④의 전압이 다음에 강하하면 ①의 전압도 여기에 비례하여 강하한다. 그런데 ④의 전압이 어느 값 이상 負 방향으로 되면 ①의 전압이 0 레벨을 통과한 순간 A1의 출력전압은 반전하여 ②의 전압은 -로 된다. 또 A1의 출력이 반전한 순간은 ①의 전압도 負의 최소로 강하한 상태로 된다. 그러면 A2의 -가 R를 경유하여 적분 동작을 개시하므로 ④의 전압을 다음에 상승한다. 따라서 ①의 전압도 상승하여 0레벨을 통과하는 순간 A1의 출력전압이 반전하여 +로 된다. 이때 ①의 전압이 正의 최고치로 상승한 상태로 된다.
이상 동일한 동작을 반복한 과정을 나타낸 것이 그림 2의 , 및 의 각 파형이다.
이 회로의 발진주파수 는 다음식으로 나타낸다.

목차

전자회로실험 6. 삼각파 발생회로
■ 실험 목적
■ 실험 이론
■ 실험 기기
■ 실험방법
■ 예비보고서 실험결과 및 검토
※ 실험에 대한 고찰

본문내용

■ 실험 목적
1. 연산증폭기를 이용한 비교기, 적분기의 동작을 기초로 한 구형파 및 삼각파 발생 회로의 동작을 이해한다.
■ 실험 이론
[그림 1] 삼각파 발생회로
[그림 2] 삼각파 발생회로 회로에서 나타나는 전압파형
위 첨부한 그림 1 삼각파 발생회로는 구형파와 삼각파를 동시에 발생하는 회로로서 함수파 발생회로라고도 한다. 그 원리는 이전 실험에 배웠던 슈미트 트리거 회로와 적분기 회로를 같이 사용함으로써 삼각파 발생회로를 구성하였다. 회로 그림에서도 볼 수 있듯이 Op-amp A1부분이 슈미트 트리거 회로, Op-amp A2부분이 적분 회로로 구성되있다. 즉 전원을 넣으면 A1의 출력 ②의 전압은 正, 負 어느 쪽이든지 구형파 포화전압 ± 이다. 만약 가정하여 ②의 전압이 +라고 가정하면 이 전압은 R을 경유하여, A2의 반전단자 ③에 가해진다. 또 A2는 적분회로이므로 출력 ④의 전압은 負 방향으로 강하한다.



※ 실험에 대한 고찰
이번 실험은 연산증폭기를 이용한 슈미트 트리거 회로와 적분기 회로의 동작을 기초로 한 구형파 및 삼각파 발생 회로의 동작을 이해해 보는 실험이다. 위 실험 회로에서 볼 수 있듯이 2개의 op-amp를 사용하여 회로를 구성한 것을 볼 수 있다. 첫 번째 op-amp 회로는 슈미트 트리거 회로로서 슈미트 트리거 특성에 따라 구형파를 발생시켜 준다. 이때의 출력 값은 ± 값을 갖게 되는 구형파를 출력 시킨다. 시뮬레이션 결과를 통해서도 확인해 볼 수 있는데,+-(-)=(측정값)=29.227인 구형파를 출력 시킨다. 회로의 두 번째 op-amp 회로는 적분회로로서 슈미트 트리거 회로를 통해 발생된 구형파를 적분회로를 통하여 삼각파로 발생 시켜주는 회로이다. 적분 회로는 저항R과 커패시터 C로 구성된 회로인데 커패시터 C가 입력에 병렬로 연결 되어 있으므로 입력 전압이 크면 커패시터에 충전되다가 입력 값이 작아지면 충전되었던 것이 방전 되게 됨에 따라 입력 파형에 구형파에 들어 올 경우 삼각파의

참고자료

· 없음