28. 연산 증폭기(Op-Amp)의 특성

목차

1. 실험목적

2. 실험 이론

3. 실험 준비물

4. 실험 순서 및 결과
1) 슬로율 결정
2) 공통모드 제거비의 결정
3) 컴퓨터실습-슬로율 결정
4) 컴퓨터실습-공통모드 제거비 결정

5. 실험 고찰

본문내용

실험 목적
㎂741 연산 증폭기의 슬루율을 측정하고, 공통모드 제거비를 계산한다.

실험 이론
연산 증폭기(Op-Amp)

이상적인 연산 증폭기의 성질
•입력 임피던스는 무한대다.(이 성질에 의해 입력전류 i1과 i2는 0이다.)
•출력 임피던스는 0이다.(출력 전류값에 관계없이 출력전압이 동일한 크기로 증폭되어 나온다.)
•두 입력신호가 같을 때 출력은 0이다.
•무한대의 대역폭을 갖는다.(주파수에 관계없이 출력이 일정하다,)
•개방루프 전압 이득이 무한대 값을 갖는다.

Op-Amp 반전 증폭기

저항 R2를 이용하여 출력과 입력을 연결하여 폐회로를 구성하게 되면 부귀환으로 인하여 회로의 전압이득을 조절할 수 있다.
위의 폐회로에서 연산 증폭기가 이상적이고 회로가 정상적인 동작을 한다면 출력 전압은 다음과 같다.
v_2-v_1=v_o/A
또한 V1 노드와 Vo 사이의 전압 전류 관계식은 다음과 같다.
v_o=v_1-iR_2=-v_o/A-(v_2-v_1)/R_1 R_2
위의 식을 간단히 정리하면 아래의 식과 같다.
v_o+v_o/A+R_2/R_1 v_o/A=-R_2/R_1 v_I
G=v_o/v_I =(-R_2/R_1 )/(1+(1+R_2/R_1 )A)
A→∞이므로 G=-R_2/R_1
Op-Amp 비반전 증폭기

i=-v_1/R_1 =(-v_I+v_o/A)/R_1
전압 V_1 에서 V_o 까지 노드 관계식
v_o=v_1-iR_2=v_I-v_o/A+(-v_I+v_o/A)/R_1 R_2
전압이득
v_o=(1+1/A+R_2/(R_1 A))=v_I (1+R_2/R_1 )
G=(1+R_2/R_1 )/(1+(1+R_2/R_1 )/A), A→∞이므로 G=1+R_2/R_1

Op-Amp 차동 증폭기

두 신호의 차이를 증폭시키고 잡음을 제거할 수 있다.
v_o=-R_2/R_1 v_I1+R_4/(R_3+R_4 ) (1+R_2/R_1 )
R_4/R_3 =R_2/R_1
R_1=R_3,R_2=R_4
G=R_2/R_1 (v_I2-v_I1)=A_d

실험 준비물
저항 100Ω, 10kΩ, 100kΩ, ㎂741 연산 증폭기

참고 자료

없음