[전자회로 실험] [결과] 실험2 - 부귀환과 기본적인 연산 증폭기 회로.hwp

소개

[전자회로 실험] [결과] 실험2 - 부귀환과 기본적인 연산 증폭기 회로

실험 결과, 시뮬레이션, 사진 포함

목차

<실험 결과>
1. 폐루프 이득
2. 이득-대역폭 곱
3. 전압-전류 변환기
4. 전류-전압 변환기
<오차 분석>
<질문>

본문내용

<실험 결과>
1. 폐루프 이득
, kΩ
, Vp-p
(이론)
(실험)
(이론)
(실험)
(실험)
10
3
273mV
336mV
11
8.93
328mV
47
3
62.5mV
94mV
48
31.92
90mV
100
3
29.7mV
101
표 1. 폐루프 이득
위 실험은 부귀한 회로(폐루프)를 가진 연산 증폭기의 전압 이득을 계산하는 실험 이다.
이론적인 부귀한 증폭기은 전압 이득은 와 같은데 여기서 는 내부 개방 루프 이득(Op-Amp 만들어질 때 정해지는 큰 값 이론적으로 ∞)이고, 는 귀환 폐루프 이득이다. 각 저항이 전압분배기의 역할을 하므로 이고 이 조건이 만족될 때 폐루프 이득 이 된다. 여기서 이므로 실험 1에서 구한 비반전 증폭기의 이득과 같은 값이다.
또한, 은 저항 , 가 전압분배기의 역할을 하여 부귀한 루프를 통해 반전 입력 단자로 입력된 전압의 값이다. 출력전압 3V가 와 에 나누어져 걸리므로, 이론적으로 (+)input 단자와 (-)input 단자는 같은 전위이다.
- 입력전압과 귀환전압은 일치한다. 이론적으로 출력전압이 과 에 나누어 걸리게 되는데 귀환전압은 에 걸리는 전압과 같다. 즉, 저항 에 걸리는 전압은 이 된다.
한편, 위에서 유도한 식을 통해 입력전압 임을 알 수 있고, 이므로 결국, 이 되어 입력전압과 귀환전압이 일치함을 이론적으로 증명할 수 있다.
이 실험에서 오실로스코프가 40mV 이하의 전압 측정에서 심한 noise로 인해 측정이 불가능 하여 100kΩ의 실험값은 측정할 수가 없었다.
실험결과, 실험에서 얻은 값이 이론적인 값보다 꽤 커서 정밀하진 못했지만, 값의 계산 결과 실험값이 이론값과 근접하게 계산됨을 알 수 있었다.
2. 이득-대역폭 곱
, kΩ
(이론)
(실험)
10
90.9k
85.18k
0.94MHz
47
20.8k
25.38k
1.22MHz
100
9.9k
22.54k
2.27MHz
(일반적인 741C는 =1MHz)
표 2. 이득-대역폭 곱
이 실험은 이득-대역폭의 곱이 일정하다는 이론을 실험적으로 확인하고자 하는 실험이다. 여기서 이득은 개방 루프 혹은 폐루프의 이득(, )이고 대역폭은 개방 루프 혹은 폐루프의 이득이 최대값의 0.707배로 떨어지게 하는 주파수(, )이다. 출력전압이 3Vp-p이므로 2.1Vp-p의 전압이 걸리게 하는 주파수가 대역폭의 값이다. 이론적으로 개방루프의 이득-대역폭 곱과 폐루프의 이득-대역폭 곱은 항상 일치해야 한다. 일반적인 741C의 =100,000이고 =10Hz의

참고자료

· 없음