Op-Amp를 이용한 다양한 Amplifier 설계 결과보고서

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목차

Ⅰ. 설계실습 내용 및 분석
1. 센서의 구현
2. Inverting Amplifier의 동작 (DC power supply의 전압을 ±15 V로 설정한다.)
(A) Basic performance: 설계한 inverting amplifier를 bread board에 구현하고 그림(A)의 단자에 연결한다. 반드시 결선을 조교와 함께 확인한 후 DC power supply의 전원을 켜도록 한다. 10 KΩ 저항과 R1이 연결된 곳의 전압(증폭기 입력)파형과 출력파형이 오실로스코프에 동시에 보이는 화면과 simulation결과를 함께 제출한다(coupling을 dc, Ch.2에 출력). 필요한 경우 가변저항을 사용하되 5% 표준저항에 맞추어서 사용한다. 출력전압이 몇 V인가? 설계목표, PSPICE결과, 측정결과 사이의 오차와 그 원인을 기술한다.
(B) Ch.2의 coupling을 ac로 할 때 출력파형에 어떤 변화가 있는가? 그 이유는 무엇인가?
(C) Input Range: 출력파형이 왜곡될 때까지 Function generator의 출력을 조금씩 증가시킨다. 왜곡이 일어나지 않는 출력의 최대값, 입력의 최대값은 얼마인가? 이러한 왜곡현상을 output voltage saturation이라 한다. 이론과 어느 정도 일치하는가? (Sedra 참조)
(D) Frequency Response: Function generator의 출력을 0.1 V의 진폭과 100 Hz의 주파수를 갖는 정현파로 조정하고 (A)와 같이 연결한다. 수동으로 주파수를 높여서 출력전압의 크기가 입력과 같아지는 주파수(ft)를 찾는다. Labview프로그램을 사용하여 주파수를 100 Hz부터 ft까지 증가시키면서 출력전압을 측정한다. 측정한 입출력 데이터로 Voltage gain의 Magnitude Bode plot을 그리고 3 dB 대역폭 및 unit gain frequency를 구하여 제출, 오차와 원인을 분석한다(측정 Point의 값을 표와 그래프로 작성하여 제출).
(E) Input Impedance: Function generator의 출력을 (A)와 같이 조정한다. R1과 R2를 모두 1/10로 줄인다. R1의 앞단전압(증폭기 입력)파형과 출력파형이 오실로스코프에 동시에 보이는 화면을 제출하고 이득을 구한다. 이득은 같은데 왜 출력전압이 (A)와 다른지 기술한다.

Ⅱ. 결론
1. 본인의 설계가 틀렸었다면, 무엇을 어떻게 수정하였는지, 본인이 무엇을 몰라서 틀렸었는지 서술한다.
2. Inverting, non-inverting 증폭기의 차이는 무엇인지 종합적으로 설명한다. 그리고 Inverting, non-inverting 증폭기 중에서 본인은 어느 것을 선호하는가? 그 이유는 무엇인가?
3. 본 설계실습에서 무엇을 하였으며 그 결과는 어떤가? 수치를 포함하여 요약한다.
4. 설계실습이 잘되었다고 생각하는가? 실습이 잘 되었거나 못 되었으면 그 이유를 생각하여 서술한다.

본문내용

(E) Input Impedance: Function generator의 출력을 (A)와 같이 조정한다. R1과 R2를 모두 1/10로 줄인다. R1의 앞단전압(증폭기 입력)파형과 출력파형이 오실로스코프에 동시에 보이는 화면을 제출하고 이득을 구한다. 이득은 같은데 왜 출력전압이 (A)와 다른지 기술한다.
R1,R2를 줄여도 비율은 같기 때문에 G는 일치한다. 하지만 출력전압이 (A)와 달라지는 이유는 저항10kΩ에 비해 상대적으로 R1,R2가 작아지기 때문에 입력전압이 낮아지고 출력전압도 낮아지게 되기 때문이다.

5. 결론
- 본인의 설계가 틀렸었다면, 무엇을 어떻게 수정하였는지, 본인이 무엇을 몰라서 틀렸었는지 서술한다.
이번 실험에서 pspice 설계, simulation을 돌리는 방법에 대해 잘 알게 되었고 회로를 설계하고 직접 눈으로 파형을 확인 할 수 있어서 배운걸 확인할 수 있었다.

참고 자료

없음