적분 및 미분 회로

1. 실험 목적
OP 앰프를 이용하여 적분 및 미분 회로를 구성하고 구형파와 정현파 입력에 대한 출력응답 특성을 측정함으로써 동작 원리를 이해한다.

2. 관련 이론

미분기와 적분기 : 연산 증폭기의 대표적인 응용회로로서 아날로그 신호 처리에 널리 사용
미분기 : 입력 신호를 시간 영역에서 미분하여 출력하며, 주파수 영역에서는 일종의 고역 통과 필터
적분기: 입력 신호를 시간 영역에서 적분하여 출력하며, 주파수 영역에서는 일종의 저역 통과 필터
 연산 증폭기를 사용한 이상적인 반전 미분기
반전 입력 단자에 키르히호프 전류 법칙을 적용

정리하면

식에서 출력 전압이 입력 전압의 미분에 비례함을 알 수 있다
R2C1: 미분시간상수. 미분기이득으로 1V/s의 입력 신호 변화에 대해 출력 전압이 몇 V인가를 나타낸다
연산 증폭기의 입력 바이어스 전류를 보상하기 위해 연산 증폭기의 비반전 단자와 접지 사이에 저항 R3=R2을 연결하여 사용
연산 증폭기의 유한 이득과 대역폭을 고려한 미분기의 전달 함수는 연산 증폭기의 출력 표현식과 개방 차동 이득의 단일 극점 근사를 이용하여 해석
반전…