A+맞은_전기전자기초실험2_일반실험6_결과보고서_op-amp특성,Schmitt trigger,unitygain voltage follower

문서 내 토픽

1. op Amp의 입출력 전달 특성(No Feedback)

op Amp의 입출력 전달 특성(No Feedback)에 대해 설명하고 있습니다. Vin+가 Vin-보다 크면 출력전압 Vout이 VH(10V)값이 되고, Vin+가 Vin-보다 작으면 Vout이 VL(0V)값이 됩니다. 또한 Vin+와 Vin-의 전압차(Vd)가 0.1mV 이하가 되면 Vout이 VH와 VL 사이의 의미 있는 값을 갖게 됩니다.
2. Schmitt Trigger (Positive Feedback)

Schmitt Trigger 회로에 대해 설명하고 있습니다. Non-Inverting Schmitt Trigger에서는 Vin+에 연결된 입력전압이 일정 값(7.5V)보다 커지면 Vout이 VL(0V)에서 VH(10V)로 전환되고, 일정 값(2.5V)보다 작아지면 VH에서 VL로 전환됩니다. Inverting Schmitt Trigger에서는 Vin-에 연결된 입력전압이 일정 값(6.67V)보다 커지면 Vout이 VH에서 VL로 전환되고, 일정 값(3.33V)보다 작아지면 VL에서 VH로 전환됩니다.
3. Unity-Gain Voltage Follower (Negative Feedback)

Unity-Gain Voltage Follower 회로에 대해 설명하고 있습니다. Vout이 Vin-와 연결되는 Negative Feedback을 이용하여 Vout이 Vin과 거의 같은 값을 가지게 됩니다. 전원 전압이 입력전압보다 작으면 출력이 제대로 따라가지 못하는 문제가 발생하며, Loading Effect로 인해 부하저항에 따라 출력전압이 달라지는 문제가 있습니다. 이를 해결하기 위해 Negative Feedback을 적용한 회로를 구현하였습니다.
4. Voltage Amplifier (Negative Feedback)

Voltage Amplifier 회로에 대해 설명하고 있습니다. Inverting 회로에서는 Vout이 R2를 거쳐 Vin-로 들어가는 Negative Feedback이 일어나 Vin-=Vin+가 되어 Vout의 진폭이 5배 증가하고 위상이 반전됩니다. Non-Inverting 회로에서는 Vout이 저항을 거쳐 Vin-로 들어가는 Negative Feedback이 일어나 Vin-에도 입력전압이 걸려 Vout의 진폭이 6배 증가하고 위상이 동일합니다.

Easy AI와 토픽 톺아보기

1. Schmitt Trigger (Positive Feedback)

Schmitt Trigger 회로는 Op Amp에 양의 피드백을 적용한 것으로, 이를 통해 히스테리시스 특성을 가지게 됩니다. 이 특성으로 인해 입력 신호가 일정 수준 이상 변화해야만 출력 신호가 변화하게 되어, 노이즈에 강한 특성을 가지게 됩니다. 이러한 특성은 스위칭 회로, 파형 생성 회로 등 다양한 응용 분야에서 활용되고 있습니다. 특히 디지털 회로와의 인터페이스에서 노이즈 제거 기능을 수행하는 데 유용하게 사용됩니다.
2. Unity-Gain Voltage Follower (Negative Feedback)

Unity-Gain Voltage Follower 회로는 Op Amp에 음의 피드백을 적용하여 입력 신호와 출력 신호가 거의 동일하게 유지되도록 한 것입니다. 이를 통해 Op Amp의 높은 입력 임피던스와 낮은 출력 임피던스 특성을 활용할 수 있습니다. 이 회로는 버퍼 증폭기로 사용되어 입력 신호를 부하의 영향 없이 전달할 수 있으며, 임피던스 매칭 회로, 전압 분배기 등 다양한 응용 분야에서 활용됩니다.
3. Voltage Amplifier (Negative Feedback)

Voltage Amplifier 회로는 Op Amp에 음의 피드백을 적용하여 원하는 증폭률을 얻을 수 있도록 한 것입니다. 이 회로는 입력 신호를 증폭하여 출력하는 기능을 수행하며, 피드백을 통해 증폭률이 안정적으로 유지되고 입력 신호의 변화에 따른 출력 신호의 변동이 작아집니다. 이러한 특성으로 인해 Voltage Amplifier 회로는 신호 증폭, 계측 장비, 오디오 증폭기 등 다양한 분야에서 널리 사용되고 있습니다.