전기전자공학실습(3)미분기와 적분기2018. 12. 11. 화1. 실험목적▶ 미분기의 동작원리를 이해한다.▶ 실용 미분기의 문제점과 보완회로를 이해한다.▶ 입력신호의 시간에 따른 변화율에 비례하는 출력이 발생함을 확인한다.▶ 적분기의 동작원리를 이해한다.▶ 실용 적분기의 문제점과 보완회로를 이해한다.▶ 입력신호의 시간에 따른 변화율에 비례하는 출력이 발생함을 확인한다.2. 관련이론과 실험 기기 및 부품▷ 관련이론2.1 미분기반전 증폭기에서 입력저항을 커패시터 C로 대체한 회로로서 반전 단자에서 키르히호프 전류법칙을 적용하면 다음의 전류 관계식을 얻는다.i _{C} =-i _{R}그림 30.1 회로에서 가상접지 조건을 적용하여i _{C}와i _{R}을 구해서i _{C} =-i _{R}에 대입하면 다음의 수식을 얻는다.C {dv _{I}} over {dt} =- {v _{O}} over {R}식(30.2)을 출력전압V _{O}에 대해서 다시 정리하면, 아래의 식의 입BULLET 출력 전압 관계식을 얻는다.V _{O} `=`-RC {dv _{I}} over {dt}위의 식으로부터 출력전압V _{O}는 미분된 입력전압v _{I}에 비례함을 알 수 있다. 따라서 그림 30.1 회로를 미분기라 부른다. 그러나 그림 30.1의 미분기는 귀환저항 R을 통해 귀환된 신호가 커패시터 C를 통해 접지되는 구조로서 발진하기 쉽고, 고주파 영역에서 잡음이 심하여 실제로 사용되기에는 곤란한 구조이다. 따라서 커패시터 C에 직렬로 저항을 삽입하고, 귀환저항 R에 병렬로 커패시터를 삽입하여 고주파에서의 이득을 제한하고 발진을 방지한다.[예제 30.1] 그림 30.2의 미분기에 주어진 삼각파 신호가 입력으로 인가되었을 때 출력파형을 구하시오.(풀이) 우선 RC값을 계산하면 다음과 같다.RC=100K OMEGA TIMES 100pF=10 mu s0