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실험 13. 연산증폭기 기초
1. 실험목적 연산증폭기의 기본 원리와 동작 방법을 살펴본 후에 영 교차 검출기와 전압 레벨 검출기의 동작을 실 험을 통해 확인한다. 2. 실험 이론 연산증폭기는 전압 이득과 입력저항이 매우 크고, 출력저항이 아주 작은 차동증폭기이다. 차동증폭기란 입력 단자가 두 개인 증폭기로서 출력전압이 두 입력전압의 차에 비례하는 증폭기이다. 그림 1은 연산증폭기의 기호와 연산증폭기의 등가 회로를 나타낸다. 두 개의 입력 단자와 한 개의 출력 단자가 있으며, ‘+’와 ‘-’의 전원 단자가 있으며, 접지 단자는 없다. 이러한 연산증폭기에서 출력전압과 두 입력전압과의 관계는 다음 식과 같다. (G는 전압이득 Gain을 뜻한다)
그림 1 연산증폭기 위에서 언급한 것과 같이 G는 전압이득 Gain이고, 은 비반전 입력전압, 는 반전 입력전압이다. 이상적인 연산증폭기는 아래의 5가지 특성을 갖는다. 1. 입력저항 ∈ → ∞ 2. 출력저항 3. 개방회로 전압 이득 →∞ 4. 주파수 대역폭 → ∞ 5. 일 때, 실제 사용하는 연산증폭기의 특성은 위의 이상적인 연산증폭기와 가깝다. 입력저항이 최소 Ω 이상으로 두 입력 단자에 매우 작은 크기의 전류가 흐른다. 또한, 출력저항이 보통 Ω 이하이고, 개방회로 전압 이득 G는 일반적으로 ∼ (100~120db) 정도이다. - 전원 인가 연산증폭기를 동작시키기 위해서 연산증폭기에 전원을 인가해야한다. 일반적인 연산증폭기는 ‘+’전압 출력과 ‘-’전압 출력을 동시에 내는 양극성 전원을 요구한다. 그림 2와 같이 연산증폭기의 ‘+’전원 단자를 전원의 ‘+’전압 출력 단자에 연결하고, 연산증폭기의 ‘-’전원 단자를 전원의 ‘-’전압 출력 단자에 접속하면 된다. 연산증폭기 자체에는 접지단자가 없으며 전원의 공통단자가 회로 전체의 접지단자 역할을 한다.
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그림 2 연산증폭기 전원 및 부하 - 출력 부하 연산증폭기의 출력단자…
그림 2 연산증폭기 …