회로이론 - 차동 증폭기 실험

회로이론 실험 보고서 : 차동 증폭기
■ 실험목적

1. 차동증폭기의 동작 원리를 이해한다.

2. 동상제거비(CMRR)를 조사한다.

3, 정전류원을 갖는 차동증폭기는 CMRR을 증가시킬 수 있음을 이해한다.
■ 실험재료
직류가변전원 : 0~30V
저주파신호발생기
오실로스코프
저항 : 2.7kΩ 4.7kΩ 3kΩ 6.8kΩ
커패시터 : 10uF
트랜지스터 : Q2N2220
■ 이론요약
직결 증폭기에서 가장 크게 문제가 되는 드리프트를 감소시키는데는 차동 증폭기를 사용하는 방법이 효과저기다. 차동증폭기란 두 입력신호의 차에 비례하는 신호가 출력되는 증폭기를 말하며, 일반적으로 대칭적으로 두 개의 입력단자를 갖도록 구성된다. 따라서 잡음이나 드리프트의 영향은 서로 상쇄되어 출력신호에 미치는 잡음이나 드리프트의 영향이 크게 감소된다.
그림 18-1은 차동증폭기의 기호이다.
출력을 두 이력의 선형 결합으로 표시하면

로 된다. 여기서 은 입력 가 접지 되었을 때 입력 에 대한 전압이득이고 는 입력 이 접지되었을 때 입력에 대한 전압이득이다.

차신호 와 동상신호 를 다음과 같이 정의하면

출력 은 다음과 같다.
여기서 는 차신호 에 대한 전압이득(즉 =1/2(-))이고, 는 동상신호에 대한 전압이득(즉)이다.
이상적인 차동증폭기는 이다. 그러므로 는 실제의 차동증폭기의 성능을 평가하는 중요한 척도이며, 동상제거비(CMRR)라고 부른다.
■ 실험과정

① 그림 18-2의 회로를 구성하고. 표18-1을 기록하여라.

② 의 베이스를 접지시키고, 의 베이스에 1kHz, 50mVp의 정현신호를 인가할 때 나타나는 것들을 표18-2에 기록하여라.

③ 의 베이스를 접지시키고 의 베이스에 1kHz, 50mVp의 정현신호를 인가할 때 나타나는 것들을 표18-2에 기록하여라.

④ 위상차가 180도인 1kHz, 50mVp의 두 정현신호를 각각 , 베이스에 인가하고 출력을 측정하여 표18-2에 기록하여라.

⑤ 두 입력 단자에 1kHz, 50mVp의 정현신호를 동시에 인가할 때 , 를 구하여 표18-2에 기록하여라.

⑥ 그림18-3의 회로를 구성한다.

⑦ 앞의 ①~⑤과정을 반복하여 실험한다.

…