[전자공학실험1] (결과) OP 앰프 기본원리

소개글

[전자공학실험1] (결과) OP 앰프 기본원리에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 실험 목적

2. 실험 이론

3. 실험 부품 및 계기

4. 실험 방법

5. 실험 결과 및 분석

본문내용

다.
(4) 가산기로 OP앰프를 동작시킨다.
2. 실험 이론
OP앰프는 가장 널리 쓰이는 아날로그 IC이며, 이상적인 OP앰프는 무한대의 이득과 입력 임피던스, 영의 출력 임피던스를 갖는데 실제의 OP앰프는 이상적인 OP앰프에 근사한 특성을 갖는다. 외부 회로와의 연결을 위해 두 개의 입력단자, 한 개의 출력단자, +, -의 전원단자가 꼭 있어야 하며 그라운드 단자는 없으며 외부에 dc 전원을 인가할 때 자연히 결정된다. 증폭기는 두 개의 입력전압 와 에 의해 구동된다. 두 입력단자는 각각 비반전 입력과 반전 입력이다. 이상적인 경우 증폭기의 출력 은 두 입력전압의 차 와 개루프이득 G의 곱에 의하여 결정된다.
이상적인 OP앰프의 특성은 다음과 같다.
① 입력저항,
② 출력저항,
③ 개루프 전압이득,
④ 대역폭
⑤ 일 때
보인 것처럼 OP앰프의 이득이 매우 크기 때문에 그대로는 안정된 증폭기로 사용할 수 없고 반드시 외부 귀환을 걸어서 사용한다. 이의 대표적인 예가 반전 증폭기와 비반전 증폭기 이다.
1)반전 증폭기
이 유한한 값을 가지려면 이어야 한다. 따라서 이고 반전단자는 그라운드 전위를 가지게 된다. 이러한 경우 반전단자는 가상접지되어 있다고 말한다. 그리고 입력단자에서 OP앰프로 유입되는 전류 이다. 따라서 을 흐르는 전류 는 그대로 를 흐른다. 임을 알 수 있고 이 관계식을 정리하면 반전 증폭기의 이득 를 다음과 같이 구할 수 있다.
2) 비반전 증폭기
그림과 같은 증폭기를 비반전 증폭기라고 한다. 이상적인 OP앰프를 가정하면 이고 이 된다. 과 를 흐르는 전류가 같으므로 이다.
이 관계식을 정리하면 비반전 증폭기의 이득 을 구할 수 있다.
3. 실험 부품 및 계기
-직류 전원 공급기
-신호 발생기
-오실로스코프
-OP앰프
-저항
4. 실험 방법
1) 반전 증폭기
①다음 그림과 같이 회로를 연결한다.
②저항 과 에 같은 크기의 저항을 연결하여 1:1 반전 증폭을 확인한다.
③저항의 크기를 바꾸어 달아 반전 증폭기의 이득을 계산해본다.
④을 교류로 바꾸어 실험해본다.
2) 비반전 증폭기
①다음 그림과 같이 회로를 연결한다.
②비반전 증폭기의 전압이득을 계산해 본다.
5. 실험 결과 및 분석
회로도와 같이 회로를 연결하였다.
1) 1:1 반전 증폭기
반전 증폭한 결과 반대방향에 같은 크기로 증폭되었다.
2) 를 바꾸어 주었을 때
을 달아주었다.
오실로 스코프를 읽었을 때 약 10배정도 증폭되었음을 알 수 있다.
실제로 전압이득을 계산해보면 이므로 측정한 값과 비슷함을 알 수 있다.
3)전압을 교류로 바꿨을 때
오실로 스코프를 통해 전압이 반전되어서 증폭됨을 알 수 있다. 또한 11배 정도 증폭됨을 알 수 있다.
여기서 주파수를 높이면 OP앰프가 제 기능을 못하고 증폭이 잘 되지 않음을 알 수 있다.
4) 비반전 증폭기
위의 반전 증폭기와 마찬가지로 의 저항을 달아주었다.
오실로스코프를 통해 본 결과 12배가 증폭되었음을 알 수 있다.
실제로 수식을 통해 전압이득을 계산해보면 이므로 실험이 잘 수행되었음을 알 수 있다.

키워드

op앰프,   실험결과,   OP 앰프,   반전 증폭기,   비반전 증폭기,   가산기,   증폭기,   OP 앰프 기본원리