기초실험2 동상신호 제거비(CMRR) 예비보고서

목차

1.실험 제목
2.실험 목적
3.실험 이론
4.참고 문헌

본문내용

실험 제목 : 동상 신호 제거비(CMRR) 측정

실험 목적 : OP-AMP의 CMRR 측정방법을 습득한다.

실험 이론
1) 공통신호 제거비(CMRR)
각종 연산증폭회로에는 성능을 평가할 수 있는 공통신호 제거비(CMRR : Common Mode Rejection Ratio)라는 항목이 있다. CMRR은 차동전압이득 A_d와 동상전압이득 A_c의 비율 A_d/A_c 을 나타내며 이 값이 클수록 좋은 OP-AMP라고 할 수 있다. 왼쪽의 회로는 CMRR를 측정하기 위해 구성된 차동 연산증폭회로인데 여기서 V_1=0으로 접지 시키면 비반전증폭기의 형태가 되고 V_2=0으로 접지시키면 반전증폭기의 모양이 된다. 먼저 반전 증폭기의 경우를 살펴보면 이 경우 차동전압이득 V_o2=-R_2/R_1 V_1이 됨을 알 수 있다. 다음으로 비반전증폭기의 경우를 살펴보면 V_+=V_2×R_4/(R_3+R_4 )와 V_o1=(1+R_2/R_1 ) V_+=(1+R_2/R_1 )(R_4/〖R_3+R〗_4 ) V_2가 성립함을 알 수 있다. 이 때, 각 전원에 대해 중첩정리를 적용하면 출력 전압 V_o=V_o1+V_o2=-R_2/R_1 V_1+(1+R_2/R_1 )(R_4/〖R_3+R〗_4 ) V_2 즉, V_o=-R_2/R_1 V_1+(R_4 (1+R_2/R_1 ))/(R_3 (1+R_4/R_3 ) ) V_2가 된다. 그리고 만약 R_2/R_1 =R_4/R_3 라면 V_o=R_2/R_1 (V_2-V_1 )=R_2/R_1 V_in로 쓸 수 있다. 이 식을 통해 만약 두 입력 V_1 ,V_2의 위상차가 180° 즉, V_1=-V_2라면 두 입력의 차 V_(in(DM))=2V_2가 R_2/R_1 배가 되어서 출력되게 된다. 또한, A_d=V_o/V_(in(DM)) =R_2/R_1 가 된다.

참고 자료

JAMES A. SVOBODA, RICHARD C. DORF, Dorf’s INTRODUCTION TO ELECTRIC CIRCUITS(Global Edition), (WILEY, 2018) p.218-220, 243
김준수 ,오상광 공저, 실험으로 원리를 익히는 전자회로실험(제2판), (도서출판 그린, 2018) p.278-299