기초전자 BJT증폭기, 전력증폭기, 연산증폭기, 귀한연산증폭기, 기본연산 증폭기회로 개념 및 특징 조사분석

목차

1. BJT증폭기.


2. 전력 증폭기


3. 연산 증폭기의 특성


4. 귀환 연산 증폭기


5. 기본 연산 증폭기 회로

본문내용

, TR = 200p, TF = 200p, PW = 60u
V1 = -2.5 V2 = 2.5 PER = 0.001
슬로율은 연산증폭기의 교류동작에 영향을 미치는 여러 가지 특성들 중에 가장 중요하다. 그이유는 대신호 동작시 가장 중요한 제한요소가 되기 때문인데, 승루율은 출력전압이 단위 마이크로 초당 변할수 있는 최대 변화율이다. OP-AMP자체의 주파수 특성으로 슬루현상이 나타난다. OP-AMP는 여러 트렌지스터의 스테이지로 이루어진 증폭기이다. 이것들은 주로 저주파에서 별 영향을 끼치지 않다가 고주파로 갈수록 회로에 영향을 끼치게 되는데, 어느정도 이상의 주파수에서 사용시 증폭이 아니라 오히려 감쇄를 시키게 된다. 슬루율 측정시 신호의 특성은 급격히 변하는 순간에 0부터 무한대까지의 주파수 성분을 포함하게 된다. 따라서 출력파형으로 급격히 변하는 파형이 나오는 것이 아니라 어느정도 서서히 변하는 파형이 나오게 된다. 예를들어 회로이론에서 LC회로에 순간적으로 DC전원을 인가 하였을때 어떤 로드에 걸리는 전압이 서서히 변하여 안정상태로 가는것도 이러한 원리이다.
4)동상 신호 제거비
AMP = 3
FREQ = 100
Op-amp는 기본적으로 차동 증폭기 이므로 이론적으로 말하면 두 입력단자에 나타난 전압의 차를 증폭한다 그러나 양 입력단에 같은 양의 신호가 나타났을때는 소멸되고 출력신호는 나타나지 않게 된다.
4. 귀환 연산 증폭기
1) 비반전 증폭기
AMP = 1
FREQ = 500
OP Amp를 페루프로 구성한 경우, 전압 이득을 조절할 수 있는 비반전 증폭기가 되는데, 입력전압과 귀환전압의 차이는 차동 입력임을 알수있다. 입력신호는 비반전 입력단자에 인가되며, 출력은 r1와r2로 구성된 귀환회로를 통하여 반전 입력단자로 귀환한다. r1와r2는 전압 분베기를 이루고 그로 인해 vout이 감소되고 귀환전압을 표현하면 위에 출력값과 같다. 그리고 오실로스코프의 출력결과 값을 보면 알수 있지만. 비반전은 위상이 변화가 없이 오히려 약간 출력값이 상승한다는것을 확인 할수 있다.
2) 반전 증폭기
AMP = 1
FREQ = 500
OP Amp를 사용하여 전압 이득이 조절 가능한 반적 증폭기 회로를 나타 내었다. 입력 신호는 r1fmf 통하여 반전 입력단자에 인가되며 출력은 f2를 통하여 동일 입력단자로 귀환된다는 식의 논리인데, 여기서 출력값을 보면 알수 있듯이, 반전 증폭기는 오히려 서로 입력값이 먼저 들어가게 되면 출력값은 반대로 위상이 바뀌어서 나오는거을 확인 할수있다.
5. 기본 연산 증폭기 회로
1) 비교기
AMP = 1.5
FREQ = 500
위에 출력값을 보면 입력값과 출력값의 차이를 알수있는데, 이건 비교기에서 0전위 검출기라고 한다. 위에 회로도에ㄱ서와 같이 반전입력은 접지되고 비반전 입력에 입력신호 전압이 인가된다. 높은 개방루프 전압 때문에 두 입력 사이에 전압차가 아주 작더라도 증폭기를 포화시켜 출력 전압을 최대가 되게 한다. 0전위 검출기는 출력파형이 위에 결과처럼 나타나므로 정현파 입력을 구형파로 만드는 구형파 발생기로 사용된다.
2) 가산기
AMP = 1. 0 AMP = 2.0
FREQ = 500 FREQ = 500
OP Amp의 가산기는 둘 이상의 입력을 가지며 출력 전압은 입력 전압의 부의 대수합에 비례한다. 위에 그림에서는 2개의 입력을 갖는 가산기를 나타낸 것으로 무한대 입력 임피던스와 가상 접지 개념을 도입하면 OPAmp의 반전입력은 -v이고 전류가 흐르지 않아서 두 입력 전류 I및 I가 합쳐져 R를 통해 흐른다. 위에 출력결과값을 보면 입력값에서 0인 부분에 오히려 2개의 합이 된 출력값이 나오는것을 확인 할수 있다.
3) 감산기
AMP = 1.0 AMP = 3
FREQ = 500 FREQ = 500
OP Amp의 감산기는 두 입력 전압의 대수적인 차로서 출력 전압이 나타난다. 가산기와 다르게 위에 오실로스코프의 출력 결과 값 을 보면 오히려 입력된 값에 덧붙여서 나온 것 처럼 증가되서 결과가 나오는것을 확인 할수 있다.
4) 적분기
TD = 1.0m, PER = 0.002, PW = 500u, TF = 500p TR = 500p
V1 = -500m, V2 = 500m
OP Amp의 적분기는 함수의 면적을 구하는 수학적 과정이다. 그와 함께 확인할수 있는건 위에서 오실로스코프에서 보여지는 결과값인데. 먼저 입력으로 면적을 넣어 준다고 하면 출력으로 그것이 얼마나 되는지 확인을 해주는것을 확인 할수있다.
5) 미분기
TD =1.0m PER = 0.001, PW = 500u TF = 500p
TR = 500p V1 = -500m v2 = -500m
OP Amp의 미분기는 함수의 순간적인 변화율을 구하는 수학적 과정이다. 위에 회로도에서 중에 캐패스터와 바로 위에있는 res만 따로 놓고 보면 기본적인미분기 회로가 되는데, 적분기와 비교하면, 저항과 캐패시터의 위치가 다름을 알수 있고, 미분기는 입력 전압의 변화율에 비례하여 출력결과값을 낸다.
15장 발진기
1) R_C귀환 발진기
위에 그림은 R_C귀환 발진기이다. R_C귀환 발진기는 1MHz이하의 낮은 주파수의 발진에 적합하다. 그리고 R_C귀환 발진기에는 2가지 종류가 있는데 원브리지 발진기와 이상발진기가 있다.
여기서 위에 회로도에서 나오는건 원 브르지 발진기이다. 원 브리지발진기회로는 이득이 플러스인 비반전 증폭기와 그 증폭기의 정귀한 루프에 접속된 주파수-선택 회로망으로 구성된다. 오실리코프를 보게 되면 정현파가 발생하도록가변 저항을 조절하면, 위에 오실로스코프의 결과처럼 나온다고 한다.
2) L_C 귀환 발진기
LC귀환 발진기는 높은 주파수의 발진에 사용되며, OP Amp의 주파수 제한 때문에 트랜지스터가 이득 소자로 이용되기도 한다. 그리고 LC귀환 발진기는 종류가 4개나 있는데, 먼저 콜피츠 발진기, 클랩 발진기. 하틀레이 발진기, 수정 발진기 등이 있다. 여기서 위에 있는 회로도에서 나오는건 콜피츠 발진기 회로 인데, 콜피츠 발진기는 공진회로 발진기로서 귀환루프에 위상지연을 시키거나, 특정 주파수만을 통과시키는 공진 필터처럼 동작하기 위해 L_C회로를 이용한다.

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