디지털전자실험 - op amp

소개

디지털전자실험의 op amp에 대한 원리를 이해하고

결과를 정리하였다.

목차

디지털회로 실험 결과 보고서

실험 6-1 반전 증폭기(Inverting Amplifier)
실험 6-2 비반전 증폭기(Non-Inverting Amplifier)
실험 6-3 전압플로어(Voltage Follower)
실험 이론(OP-AMP)

디지털회로 실험 결과 보고서

실험 7-1 가산증폭기(비반전)
실험 7-2 가산증폭기(반전)
※ 실험분석(7-1 / 7-2 가산기)

실험 7-3 적분기
실험 이론(적분기)

본문내용

목적
-
+
741 연산 증폭기(Operational Amplifier)를 이용하여 반전/비반전 증폭기와 Voltage Follower의 동작을 확인한다.

필요부품
1) 741 OP AMP (1개)
2) 저항 : 10K(2개), 15K(1개), 100K(1개)
3) 멀티미터 / 브레드보드 / 함수 발생기 / 오실로스코프


741 OP AMP IC 의 핀 배치
※ POWER SUPPLY 사용법
디스플레이
디스플레이
+12V
-12V
0V
기존의 방식과는 달리 +12V 와 -12V 를 넣어 주어야 하기 때문에 다음과 같이 한다.
양쪽의 + 단자와 - 단자 또 다른 쪽의 + 단자 - 단자를 사용한다. 그 중 서로 다른 쪽의 - 단자 와 + 단자를 묶어 주어 0V 를 가정하면 양끝의 + 단자는 +12V 가 되고 다른 끝의 - 단자는 -12V가 된다. 그림을 보면 다음과 같다.

실험 6-1 반전 증폭기(Inverting Amplifier)
오실로스코프 측정 CH1
오실로스코프 측정 CH2
15K,100K로변경해서 측정
VP-P = 0.2V
회로도

설치방법
1) 741 연산증폭기의 I 핀 배치를 확인한다.
2) 위와 같이 브레드보드에 회로를 구성한다.(+V = +12V, -V = -12V)
3) 함수발생기로부터 정현파 입력 전압(Vi)의 주파수 = 150Hz, Vi P-P = 0.2V(offset = 0V) 를 오실로스코프를 이용하여 정확한 입력 값을 조절한다.
4) 오실로스코프를 이용하여 입/출력 파형을 관찰, 기록한다.
5) RB 의 값을 각각 15K, 100K 로 바꾼 후 4) 를 반복한다.
실험결과 및 분석
1) 실험결과 표(그래프)

RB = 10k
RB = 15k
RB = 100k
입력파형
입력파형에 따른 전압이득

RB = 10K 일 때

RB = 15K 일 때

RB = 100K 일 때
2) 실험분석(공식유도 및 분석)
공식유도
반전 입력 단자로 유입되는 전류가 0 이므로 Ri 를 통해 흐르는 전류와 Rf 를 통해 흐르는 전류는 같다.
Ri 저항의 한쪽이 가상접기(0V)되었으므로 Rf 양단간의 전압은 Vin 와 동일하다.

또한 가상 접지 때문에 Rf 의 양단간의 접압은 -Vout 과 동일하고 If = Iin 이므로 다음과 같다.

이를 정리하면 다음의 식을 얻는다.


반전 증폭기는 이상적인 연산증폭기의 회로해석을 위해 유용하게 사용할 수 있으며, 특히 무한대의 입력 임피던스는 반전 입력 단자에 흐르는 전류가 0임을 의미한다. 만약 입력 임피던스를 통해 흐르는 전류가 0이라면 이 때 반전 입력 단자와 비반전 입력 단자 사이의 전압강하는 0이다. 이것은 비반전 입력 단자(+)가 접지 되었으므로 반전 입력단자(-)에서의 전압이 0 이라는 것을 의미한다. 이와 같이 반전 입력 단자에서의 0V 전위를

참고자료

· 없음