물리실험Ⅱ(이학전자실험) 결과보고서 미분기와 적분기 Photo detector

목차

1. 실험목적
2. 실험이론
3. 실험방법
4. 실험기구 및 재료
5. 결론 및 검토

본문내용

저항을 이용한 전류 감지 방법의 단점인 저항에 의한 전력 소모를 줄이기 위해 제안된 방법이 미분기를 이용한 전류 감지 방법이다. 미분기의 기본 회로는 그림1 이다. 미분기는 적분기 회로의 저항과 캐패시터가 서로 바꿔 위치한다.
또한 적분기는 입력 신호를 시간 영역에서 적분하여 출력해 일종의 저역 통과 필터 역할을 하는 반면, 미분기는 입력 신호를 시간 영역에서 미분하여 출력하며 주파수 영역에서 일종의 고역통과필터 역할을 한다.
미분기의 입력 신호는 커패시터를 통해 공급된다. 커패시터의 특성 중 하나는 DC 전압을 차단한다는 것이다.
이 특성으로 인해 A점은 0V가 되는데, 이를 가상접지라고 한다. 또한 커패시티는 AC 전압을 통과시킨다.
입력 신호 주파수가 낮으면 커패시터의 저항성분이 커져 잘 통과하지 못해 연산 증폭기의 출력 전압이 낮게 나오고, 이득이 작아진다.
반대로 입력 신호 주파수가 높으면 커패시터의 저항성분이 작아져 연산 증폭기의 출력 전압이 높게 나오고 이득이 커진다.
그러나 입력신호에 높은 주파수를 인가하면 미분기가 불안정해진다. 이를 막기 위해 커패시터 앞단에 작은 저항을 추가하기도 한다.

참고 자료

신동훈, 충북대학교, 2012,
High Power LED Current Sensing Circuit With Switched Capacitor Differentiator
정규홍, 2007, 기초전기회로 이론 및 실습, p237-238