연세대 전기전자공학부 20-1학기 기초아날로그실험 결과레포트 4

소개

연세대 전기전자공학부 20-1학기 기초아날로그실험 4주차에 해당하는 결과레포트입니다.
(실제로는 12주차에 작성)
이 보고서 성적은 만점(40/40)이며, 최종 성적은 A+를 받았습니다.

목차

1.실험 목표

2.실험 결과 및 분석
2-1 Inverting amplifier
2-2 Non-inverting amplifier
2-3 Differential amplifier
2-4 Integrator
2-5 Differentiator

본문내용

1. 실험 목표
이번 실험의 목표는 Op-amp의 개념과 응용 회로의 종류를 이해하고, PSPCIE 시뮬레이션을 통해 Op-amp 응용 회로의 동작 설계 및 실습을 하는 것이다. Op-amp의 사용법을 숙지한 후 실제 회로에서의 결과와 시뮬레이션 결과를 비교해본다.

2. 실험 결과 및 분석
2-1 Inverting amplifier
[Figure 1-1]과 같은 inverting amplifier를 구성하고 R_f를 각각 47kΩ, 100kΩ, 150kΩ 1MΩ으로 바꿔가면서 V_S와 V_O의 파형을 관찰하였다. V_S는 amplitude=0.1V, V_offset=0V, frequency=1kHz인 Sine파형으로 설정하였다.

<중 략>

Inverting amplifier의 전압 이득을 구하는 과정은 다음과 같다. (-)부호는 출력값이 반전되어 나온다는 것을 뜻한다. 다음의 식이 성립하기 위해선 ideal한 op-amp라는 전제조건이 필요하다.

위의 식에 따르면, R_S=20kΩ, R_f=47kΩ인 경우, 입력전압(V_pp)과 출력전압(V_pp))의 측정값은 각각 201.60mV, 471.48mV이다. 전압이득의 측정값과 이론값은 각각 2.34, 2.35, 오차율은 0.43%이다.
R_S=20kΩ, R_f=100kΩ인 경우, 입력전압(V_pp)과 출력전압(V_pp)의 측정값은 각각 201.19mV, 999.17mV이다. 전압이득의 측정값과 이론값은 각각 4.97, 5, 오차율은 0.6%이다.
R_S=20kΩ, R_f=150kΩ인 경우, 입력전압(V_pp)과 출력전압(V_pp)의 측정값은 각각 201.39mV, 1.494V이다. 전압이득의 측정값과 이론값은 각각 7.42, 7.5, 오차율은 0.67%이다.
R_S=20kΩ, R_f=1MΩ인 경우, 입력전압(V_pp)과 출력전압(V_pp)의 측정값은 각각 203.44mV, 9.818V이다. 전압이득의 측정값과 이론값은 각각 48.26, 50, 오차율은 3.48%이다.
전압이득의 측정값과 이론값을 비교했을 때, 오차율이 5%미만으로 나온 것을 보아 위의 전압이득을 구하는 식이 성립한다는 것을 알 수 있다. 또한 출력전압의 파형은 입력전압의 파형에 반전되어 출력되었다.

참고자료

· 없음