[A+결과보고서] 설계실습 2. Op Amp의 특성측정 방법 및 Integrator 설계

소개

"[A+결과보고서] 설계실습 2. Op Amp의 특성측정 방법 및 Integrator 설계"에 대한 내용입니다.

목차

1. 서론

2. 실험결과

3. 설계실습 내용 및 분석
3.1 Offset Voltage 측정 (DC power supply의 전압을 ±15V로 설정한다. )
3.2 Integrator의 동작 (DC power supply의 전압을 ±15 V로 설정한다. )

4. 결론

본문내용

요약
Amplifier(증폭장치)는 입력된 신호의 출력을 키워서 내보내는 장치들을 의미하며, 출력이나 통신에 관련된 모든 전자/전기 장비에는 들어있다고 봐도 무관할 정도로 자주 사용된다. 이번 실습에서는 Op Amp의 특성을 알아보고 Integrator를 설계해 보았다.
4.1 실험에서는 Op Amp의 특성인 offset voltage와 slew rate를 알아보기 위한 실험을 진행하였다. Open loop gain이 매우 크기 때문에 offset voltage의 출력 값도 크게 측정이 되야 하지만 saturation으로 인해 ±15V를 넘지 않음을 확인하였고 inverting 단자와 non-inverting 단자를 모두 접지하여 offset voltage를 직접 측정해보았다. Offset nulling을 통해 offset voltage가 감소함을 확인하였고 voltage follower 회로를 설계하고 주파수를 높여가며 출력파형의 왜곡이 시작되는 시점을 찾아 slew rate를 계산하고 datasheet의 값과 비교하였다.
4.2 실험에서는 Integrator의 동작을 알아보기 위한 실험들을 진행하였다. Miller integrator 회로를 설계하고 스위치가 끊어진 5초 후의 capacitor의 출력전압을 DMM을 통해 측정하고 이를 이용해 offset voltage를 구해보았다. Rf가 추가된 적분기를 설계하여 Rf가 클 때, 적당할 때, 작을 때의 출력파형을 PSPICE의 파형과 비교해보았다. Capacitor 출력전압의 노이즈로 인해 정확한 측정을 할 수 없었고 그로 인해 오차율도 높게 나타났다. 또한 회로에 KCL을 적용하여 일차 미분방정식을 만들고 이를 해석하여 출력전압의 해를 구해보았고 실제 실험 측정 결과와 비교하였다.

1.서론
Op Amp의 특성과 Integrator의 특성에 대해 자세히 알 수 있는 실험이었다.

참고자료

· Microelectronic Circuits (8/E), Adel S. Sedra , Kenneth C. Smith, 2장
· https://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm741.pdf LM741 datasheet