741 Op-Amp Integrator and Differentiator

소개

전자회로2 실험의 741 Op-Amp Integrator and Differentiator 예비레포트입니다
PSpice 시뮬레이션 포함

목차

§ 실험목적

§ 실험부품 및 사용기기

§ 이론 요약
(1) 적분기
(2) 미분기

§ PSPICE Simulation
(1) 적분기 회로
입력 주파수 10kHz
입력 주파수 4kHz
입력 주파수 100Hz
(2) 미분기 회로
입력 주파수 400Hz
입력 주파수 1kHz
입력 주파수 30kHz

본문내용

§ 실험목적
ㆍ적분기와 미분기의 동작을 조사하고 실험을 통해 차이점을 확인한다.

§ 실험부품 및 사용기기
0-15V 직류전원 공급 장치1저항(1/4W) 2.2kΩ, 10kΩ,
22kΩ, 100kΩ4신호발생기1캐패시터 1.2nF, 4.7nF2오실로스코프1Op-Amp 7411브레드 보드1

§ 이론 요약
(1) 적분기
<그림 11-1> Integrator circuit and its frequency response.
Capacitor를 feedback path에 연결하고 resistor를 input단에 연결하여 간단한 적분기 회로를 구성할 수 있다.
input단에 AC신호인 를 인가하면 +입력단의 영향으로 -입력단이 virtual ground가 되어 가 인가되며 resistor R에 흐르는 전류 는 이 됨을 쉽게 알 수 있다.
이 전류는 capacitor C를 통해 흐르며 C에 전하를 charging시킨다.
시간 에서 -입력단에 전압이 인가되었다고 가정한다면 전류 는 capacitor C에 charging된 전하 와 같다. 이에 따라 capacitor 전압 는 에 변화된다. capacitor C의 에서의 초기전압을 로 표기한다면 capacitor 전압 는 다음과 같다.
..................................<식11-1>
출력 전압 이므로
.........................<식11-2>
이를 통해 회로의 출력전압은 입력의 time-integral과 capacitor 초기전압 와 integra-
tor tim-constant인 에 의해 값을 가짐을 알 수 있다.
출력전압의 -부호를 통해 알 수 있듯이 이 integrator circuit을 inverting integrator라고 한다.
Integrator circuit의 동작을 transfer function을 이용해 frequency domain에 나타낼 수 있다.
Transfer function은 다음과 같이 구할 수 있다.

참고자료

· Microelectronic Circuits By Sedra Smith 5Th Edition