[전자전기실험]전자전기실험 예비리포트 연산증폭기 응용실험

소개글

전자전기실험 예비리포트 연산증폭기 응용실험
중앙대학교 3학년 전자전기실험 3장
(Pspice simulation 포함)

목차

1. 실험목적

2. 이 론
(1) 적분기
(2) 미분기
(3) 발진기

3. 평가문제
(1) 적분기
(2) 미분기
(3) 발진기

4. 실험순서
(1) 적분기
(2) 미분기
(3) 발진기

5. 실험 예비보고서
(1) 실험 예습 1 : 적분기
(2) 실험 예습 2 : 미분기
(3) 실험예습 3 : 발진기

본문내용

(1) 발진기
1) 증폭기와 달리 인가된 신호없이, 스스로 출력전압을 발생시키는 회로를 발진기라고 한다. 발진을 시키는 원리에 따라서 여러 종류의 발진기가 있지만, 연산 증폭기를 이용한 경우에는 보편적으로 다음의 발진조건을 사용한 발진기가 사용된다. 주증폭기의 이득을 1) 라 하고, 귀환회로의귀환량을 1) 라고 할 때 발진이 되기 위한 발진조건은

로 주어진다. 이득과 귀환량의 곱인 를 루프이득이라고 한다. 위의 식을 만족하는 주파수는 한 개일 수도 있고, 두 개 이상일 수도 있다. 만약 두 개 이상의 주파수가 나올 경우에는 발진기 출력에는 기본파와 고조파의 합으로 주어진다. 그 결과 출력전압은 완전한 정현파가 되지 못하여 이는 바람직하지 않다. 그러나 주증폭기와 귀환 회로가 갖는 주파수 응답 특성상 두 개 이상의 주파수가 동시에 위의 식을 만족시키기는 극히 힘들다.
2) 회로도 3과 같은 기본 구형파 발진기는 신호가 없이도 발진하는 회로이므로 이장 발진기(relaxation oscillator)라고도 한다. 출력은 양 입력에 귀환 되므로 출력 주파수는 저항 R과 연결된 커패시터 C의 충방전에 의해 결정된다. 출력 주파수는 2) 이다.
저항 과 의 수치는 , 긜고 는 의 배～배로 설계되어야 한다.
경우에 따라 실제 출력 파형은 그 최대와 최소값에서 짤린 삼각파가 되는 데, 이것은 741 연산 증폭기의 회전 비율(slew rate)로 인해 발생하는 현상이다. 0.0047의 커패시터에 대해서는 21KHz․V정도이다.
1. 평가문제
(1) 적분기
1) 적분기에서 귀환 저항 1) 를 다는 이유는 무엇인가?
귀환 소자가 커패시터이기 때문에 커패시터가 개방회로처럼 동작하는 직류에서는 부귀환이 없다. 즉 입력 신호에 포함된 어떤 작은 직류 성분이라도 이론적으로는 무한대의 출력을 산출할 것이다.(실제로는 포화된다) 이 결함을 해결하기 위해 저항기 를 적분기 커패시터 에 병렬로 연결한다. 저항기 는 직류에서 귀환 루프를 폐쇄하고 적분기에 의 유한 직류이득을 제공한다.
2) 입력 신호 주파수가 2) 보다 낮을 경우는 어떻게 동작하는가?
보다 낮은 주파수에서는 회로도 1의 전압 이득은 과 같은 반전 증폭기가 된다.
3) 적분기에서 입력 바이어스 전류에 의한 전압을 작게 만드는 방법은 무엇인가?
비반전 입력단과 그라운드 사이에 저항 ()를 연결해서 줄여줄 수가 있다.

참고 자료

없음