18장 연산증폭기 기초 실험

최초 등록일
2020.12.19
최종 저작일
2020.10
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목차

1. 실험개요
2. 이론요약
3. 실험재료
4. 실험 순서
5. 실험 개요
6. 실험 데이터
7. 결과분석 및 결론

본문내용

◎실험개요
- 부궤환을 이용한 연산증폭기 기초 회로인 비반전증폭기, 반전증폭기 그리고 전압플로어의 동작원리 및 개념을 이해하고 실제 실험을 통해 이를 확인한다.

◎이론요약
- 연산증폭기의 기본회로
부궤환(Negative Feedback)은 전자회로, 특히 연산증폭기 응용에서 가장 유용한 개념 중의 하나이다. 부궤환은 증폭기의 출력 중 일부가 입력신호의 반대위상각을 가지고 다시 입력으로 돌아가는 과정을 의미한다. 그림 18-1에 부궤환을 나타내었는데 입력신호에 비해 위상이 180° 변한 궤환신호가 증폭기의 반전입력으로 궤환되는 것을 알 수 있다.

그림 18-1에서 알 수 있듯이 부궤환 연산증폭기에서는 출력단에서 궤환되는 전압 의 위상과 입력전압 의 위상이 180° 반전되도록 내부 반전이 일어나 결과적으로 연산증폭기에 인가되는 입력전압을 감소시켜 출력 을 감소시킨다. 그렇다면 연산증폭기에서 왜 이런 부궤환을 사용하는가? 일반적으로 연산증폭기의 개방루프이득은 매우 크기 때문에 아주 작은 입력전압도 연산증폭기의 출력을 포화 상태로 만들 수 있다. 예를 들어 그림 18-2에서와 같이 이고 연산증폭기의 개방루프 이득이 100,000이라고 하면, 이론적으로 연산증폭기 출력은 가 되어야 하는데 이는 연산증폭기가 결코 도달할 수 없는 출력 레벨이다. 따라서 출력이 100V에 도달하기 전에 연산증폭기는 포화상태로 구동이 되어 출력이 최대 출력 레벨로 제한되는 비선형동작을 하게 된다. 그러나 부궤환을 사용하게 되면 연산증폭기의 이득을 감소시켜 연산증폭기를 선형 증폭기로 사용할 수가 있게 된다. 따라서 부궤환을 사용하는 연산증폭기는 조절 사능한 안정적인 전압이득을 제공함과 동시에 입출력 임피던스나 주파수 대역폭에 대한 조절이 가능하므로 여러 응용에 부궤환을 사용한다.

지금까지 부궤환에 대한 개념과 왜 부궤환이 필요한지에 대해 기술하였다. 다음은 부궤환을 이용하는 3가지 기본적인 연산증폭기인 비반전증폭기, 전압플로어, 반전증폭기의 구성과 회로 해석에 대해 설명한다.

참고 자료

없음

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