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전자전기실험 - OP Amp

저작시기 2011.03 |등록일 2013.05.02 워드파일MS 워드 (docx) | 11페이지 | 가격 1,700원

소개글

OP-amp의 특성과 동작 원리에 대해 살펴보고, 이를 이용하여 Add circuit,
Subtract circuit, Instrumentation amplifier를 설계해 본다

목차

1. 실험제목
2. 실험목적
3. 실험장치
4. 실혐결과
5. 토의 및 오차해석
6. 참고문헌

본문내용

위 회로에서 Vout을 구하는 식은 다음과 같다.

V_1/R_1 +V_2/R_2 +V_3/R_3 =(-V_out)/R_f

만약 여기에서 모든 저항값이 같다면 위의 식은 아래와 같이 정리된다.
V_out=-(V_1+V_2+V_3)
시뮬레이트 할 때 전압을 각각 3V, 4V, 5V로 설정하고, 계산의 편리함을 위해 모든 저항을 1K로 통일하였다. 계산해 보면
V_out=-(V_1+V_2+V_3 )= -((-3)+(-4)+(-5))= -(-12)=12V
위의 계산결과대로 증폭되어 나온 12v가 pspice 시뮬레이트 결과에서도 관측되었다.

(실제 실험 결과)

회로의 구성
실험 결과(Oscilloscope)

인가 전압(function generator)
Vcc 인가 전압(Power supply)
→ 세 개의 입력 신호를 add하는 회로를 위의 사진과 같이 구성하였는데 이 실험의 특징은 다음과 같다.
PSpice로 시뮬레이션 할 때와 마찬가지로 계산의 용이함을 위해 회로를 구성하는데 쓰인 저항은 모두 1K로 통일하였다.
시뮬레이션 할 때에는 3개의 전압을 모두 다른 것으로 인가했는데, 본 실험에서는 function generator 하나를 이용하여 3개의 전압에 모두 300mV 정현파를 인가해 주었다.
Op-amp를 구동시키기 위하여 power supply를 이용하여 Vcc(±15V)를 인가해 주었다.

→ 그리고 위 실험의 결과는 다음과 같다.
이론대로라면 300mV 3개를 add하는 것이므로 뒤집힌 형태의 900mV 정현파가 출력되어야 한다.
Oscilloscope의 Ch2를 보면 인가 전압이 300mV가 고스란히 들어간 것이 아니라 10mV정도가 손실되어 들어간 것을 알 수 있다. 그리고 그 결과 3개를 add한 파의 첨두치도 600+600+600 = 1.8V가 아니라 각각의 손실된 값이 반영되어 1.6V가 출력되었다.
시뮬레이션 했던 결과와 차이가 발생한 것은 실제 회로를 구성했을 때 그 회로에서 손실이 발생했기 때문이라 생각된다.
손실값을 감안하여 시뮬레이션 결과와 실제 실험 결과를 비교해 보면, 예상한 대로 회로가 제대로 작동하였음을 알 수 있다.

참고 자료

J.David IrwinㆍR.Mark Nelms, Basic Engineering Circuit Analysis, 8th edition.
http://blog.naver.com/dolicom?Redirect=Log&logNo=10085476656,
OP-Amp 이론, the adder, the differential amplifier, instrumentation amplifier
http://www.datasheetcatalog.com, data sheet download
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