오디오 증폭기 설계 OP amp 예비보고서1

목차

1. Op-amp 와 전력 증폭기의 특성을 비교(유사성, 차이점 등을) 검토하시오. (20점)
2. Op-amp에서 capacitance compensation이 필요한 이유를 증폭기의 발진(oscillation) 관점에서 설명하시오. Capacitance compensation 으로 인해 op-amp 특성이 나빠지는 문제점도 설명하시오. (30점)
3. 다음 회로를 설계하시오. (50점)
4. 전기 신호의 주파수를 선택하는 필터가 무엇인지 공진( resonance) 관점에서 논하시오.
5. 필터 이론에 등장하는 대역폭(bandwidth)과 Q-factor(quality factor)를 설명하시오.
6. 다음 BPF를 설계하시오.(60점)

본문내용

1. Op-amp 와 전력 증폭기의 특성을 비교(유사성, 차이점 등을) 검토하시오. (20점)
- 연산증폭기란 ?
연산 증폭기(operational amplifier)란, 바이폴러 트렌지스터나 FET를 사용하여 이상적 증폭기를 실현시킬 목적으로 만든 아날로그 IC(Integrated Circuit)로서 원래 아날로그 컴퓨터에서 덧셈, 뺄셈, 곱셈, 나눗셈 등을 수행하는 기본 소자로 높은 이득을 가지는 증폭기를 말한다. 이것은 (＋) 및 (－) 2개의 입력 단자를 가지며, 외부 되먹임 회로를 첨가하여 사용한다.
이상적인 OP AMP특성
㉠ 개회로 상태의 이득은 │Av│= ∞가 된다.

<중 략>

같은 주파수상에서 인덕터는 주파수를 통과하지 못하도록 하며, 캐패시터는 통과시키도록 합니다. 그리고 둘 중 더 강한 소자에 따라 특정 주파수에서의 통과특성이 결정 됩니다.

병렬공진의 경우는 5GHz에서 S21이 -40dB로 매우 작아집니다. 즉 5GHz의 신호를 통과하지 못하게 막고 잇는 band reject(notch) 특성이 나타나고 있습니다. 이런 식으로 주파수를 선택적으로 막거나 통하게 할 때 이것을 공진(resonance)가 일어났다고 합니다. RF에서 인덕터와 캐패시터는 많은 유용한 특성을 갖고 있는데 L,C 값의 조절에 의해 특정 주파수에 대해 선택적 특성을 만들 수 있다는 점입니다.

<중 략>

Q갑이라 불리는 Quality factor는 말 그대로 일종의 품질을 의미하는 값입니다. 실제로 Q라 불리는 값은 크게 두 가지로 많이 사용됩니다.
1.Inductor의 경우 허수부/실수부의 바로 정의되며, 위의 설명처럼 자기장으로 에너지를 축적해 두는 경우 손실의 정도를 나태냅니다. Inductor가 아니더라도, 회로의 Q값으로 표현되기도 하는데 정의는 같습니다. 이경우 Loaded Q와 Unloaded Q로 분류되기도 합니다.
2.BPF나 공진기, 발진기처럼 특정 주파수 스펙트럼에 샤프하게 에너지가 뜨는 경우, 그 파형의 에너지 집중도를 표현할 때도 Q라는 지표를 사용합니다.

참고자료

· 없음