실험7. 삼각파 발생회로(예비)

소개글

연산증폭기를 이용한 비교기, 적분기의 동작을 기초로 한 구형파 및 삼각파 발생회로의 동작을 이해한다.

목차

1. 실험 목적
2. 이론 및 설명
3. 실험기구
4. 실험 방법 및 시뮬레이션

본문내용

1. 실험 목적
연산증폭기를 이용한 비교기, 적분기의 동작을 기초로 한 구형파 및 삼각파 발생회로의 동작을 이해한다.
2. 이론 및 설명
①
②
③
④
<삼각파 발생회로>
<삼각파 발생회로에서 나타나는 전압파형>
구형파와 삼각파를 동시에 발생하는 회로의 별명을 함수파 발생회로라고 하는 때가 있다. 위의 그림을 보면 연산증폭기 A1이 슈미트 회로, A2가 적분회로로 구성되어 있는 것을 알 수 있다. 즉 전원을 넣으면 A1의 출력 ②의 전압은 정, 역 어느 쪽이든지 구형파 포화전압 ±VOSAT이다. 만약 가정하여 ②의 전압이 +VOSAT이라고 가정하면 이 전압은 R을 경유하여, A2의 반전단자 ③에 가해진다. 또 A2는 적분회로이므로 출력 ④의 전압은 역방향으로 강하한다.
한편 ①의 전압은 ②와 ④간의 전압 R1과 R2로 분압한 전압으로 된다. 또 ②의 전압은 +VOSAT의 값을 유지하고 있으므로 ④의 전압이 다음에 강하하면 ①의 전압도 여기에 비례하여 강하한다. 그런데 ④의 전압이 어느 값 이상 역방향으로 되면 ①의 전압이 0 레벨을 통과한 순간 A1의 출력전압은 반전하여 ②의 전압은 -VOSAT로 된다. 또 A1의 출력이 반전한 순간은 ①의 전압도 역의 최소로 강하한 상태로 된다. 그러면 A2의 -VOSAT가 R을 경유하여 적분동작을 개시하므로 ④의 전압은 다음에 상승한다. 따라서 ①의 전압도 상승하여 0레벨을 통과하는 순간 A1의 출력전압이 반전하여 +VOSAT로 된다. 이 때 ①의 전압이 정의 최고치로 상승한 상태로 된다.
이상 동일한 동작을 반복한 과정을 나타낸 것이 위 그림의 Vo, Vo` 및 VR1의 각 파형이다.
이 회로의 발진 주파수 는 다음 식으로 나타낸다.
발진주파수 , 일 때
또 삼각파 전압의 Vo`P-P와 구형파의 전압 VoP-P 간에는 Vo`P-P=VoP-P×(R1/R2) 의 관계식이 있다.
3. 실험기구
- 직류 가변 전원 ±15V
- 오실로스코프
- DVM
- OP-Amp μA741(2개)
- 저항 : 10kΩ(2개), 4.7kΩ, 15kΩ, 20kΩ
- 캐패시터 0.1μF, 1μF

참고 자료

Microelectronic circuits 5th by Sedra/Smith