아주대 전자회로실험 예비1 부궤환 회로

소개글

"아주대 전자회로실험 예비1 부궤환 회로"에 대한 내용입니다. 직접 유도한 공식과 pspice simulation이 있습니다.

목차

1. 실험목표
2. 실험이론
3. 실험기기
4. 실험계획 및 pspice 예상결과
5. 사용 소자의 datasheet

본문내용

실험1. 부궤환 회로
1. 실험목표
1. 연산증폭기의 이득에 영향을 미치는 부궤환 루프의 영향을 실험적으로 이해한다.
2. 반전 증폭기와 비반전 증폭기의 사용을 익힌다.
2. 실험이론
1)용어 정리
- 궤환(feedback) : 출력(전압, 전류 등)의 일부를 입력측으로 되돌려서 가하는 것. 정궤환, 부궤환이 있다.
- 부궤환(negative feedback) : 출력의 일부를 입력측으로 위상을 반대로 하여 되돌리는것. 이득은 감소하지만 일그러짐을 경감하고 안정한 동작을 할 수 있다.
2)연산증폭기
연산증폭기는 출력단에서 입력단으로 부궤환을 걸어 특정 기능을 수행하게 한다. 매우 높은 이득을 갖는다.
이와 같이 연산증폭기는 두 개의 입력을 가지고 있다. -단은 반전입력단, +단은 비반전입력단이라고 부르며 기호에는 생략되어 있지만 연산증폭기에 +15V의 전압과 -15V의 전압을 인가해야 한다.

위와 같이 입력전압과 출력전압을 인가하고 전압이득이 A0일 때 Vout = A0(Vin1 – Vin2) 로 나타난다.
3)부궤환반전증폭기
이상적인 증폭기에서 만약 전압이득 A0가 무한대라면 Vout = A0(Vin1 – Vin2) = ∞이고 식을 만족하기 위해 Vin1 – Vin2 = 0이된다.

이와 같은 회로에서 비반전 입력단을 접지하면 반전 입력단은 virtual ground가 된다. 이 점을 이용해 KCL법칙을 적용하면 〖0- V〗_out/R_F = V_in/R_R 이 된다. 이 식을 정리하면 반전증폭기의 출력과 전압이득은 각각 Vout = - R_F/R_R x Vin , A¬V = - R_F/R_R 이 된다. 식에서 -로 나타나는 것은 입력과 출력이 반전되어 나타난다는 것을 의미한다. 만약 RF와 RR이 같다면 이득이 -1로, 인버터로 작용한다. RR이 더 크다면 출력전압이 입력전압보다 작아진다.
4) 부궤환 비반전증폭기

위와 같이 구성된 회로에서 이상적인 증폭기라고 가정하고 KCL을 적용하면 〖0- V〗_in/R_R = (V_in- V_out)/R_F 가 된다.

참고 자료

궤환
http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=751934&cid=42341&categoryId=42341
부궤환
http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=755550&cid=50324&categoryId=50324
Behzad Razavi, Microelectronics 2nd edition, p374
Texas Instruments, uA741 General-Purpose Operational Amplifiers