연산 증폭기의 주파수 특성과 위상 보정

소개글

연산 증폭기의 주파수 특성과 위상 보정에 대한 보고서 자료입니다.

본문내용

1. 실험 목적
OP Amp의 주파수 특성에 따른 주파수 보상 방법을 습득한다.

2. 관련 이론

a. 연산 증폭기의 기본
연산 증폭기의 기본을 그림으로 나타낸다면 아래그림과 같이 되고 두 개의 차동입력 핀과 하나의 출력핀이 있으며 ，전원 공급용 핀이 두 개 있습니다.
기본적인 동작은 두입력 단자간 전압의 차이를 증폭하여 출력하는 것입니다
- 그림 생략 -
차동입력의 ＋입력측 전압이 높으면 출력도 ＋로 되고 －입력측 전압이 높으면출력은 -로 됩니다．그러나 이렇게 하면 증폭도가 무한대에 가까운 크기가 되기 때문에 차동입력 전압이 있으면 출력은 ＋ 또는 －의 최대치로 되어 실용적으로 사용할 수 있는 증폭기로 작동하지 않습니다. 그러나 증폭도가 무한대에 가깝다는 것이 큰메리트이며 이것은 부궤환을 걸어주면 실용적인 증폭기로 합니다

b. 반전 증폭회로
반전 증폭회로는 기본적인 부궤환 회로를 실현한 회로이며 아래 그림과 같이 됩니다.
이것은 입력에 비하여 극성이 바뀌어 출력되기 때문에 반전 증폭회로라 부릅니다

아래의 그림은 부궤환을 실현한 기본회로로서 반전 증폭회로라 하며 R2를 이용하여 부궤환을 걸고 있습니다.
- 그림 생략 -
이 회로에서는 출력으로부터 저항 R2를 통하여 －입력측으로 신호가 돌아오도록 되고 있으며 이것을 궤환 (Feedback)이라고 말합니다． 또한 돌아오는 전압의 극성이 반대가 되어 있기 때문에 부궤환 (負軌還 ; Negative Feedback)이라고 부릅니다．
연산 증폭기의 증폭도는 무한 대에 가깝기 때문에 차동입력에 조금이라도 차이가 있면 출력으로 나타나게 됩니다, 그러나 출력은 -입력측으로 피드백되기 때문에 출력이 나오지 않게 됩니다. 즉 부궤환은 차동입력의 전압차이를 상쇄시키는 작용을 하여결과적으로 연산 증폭기의 차동입력을 항상 동일한 전압이 되도록 동작 하는 것이며 이것을 가상단락 이라하여 연산증폭기를 이해하는데 기본이 되는 특성 입니다.
이 가상단락은 두입력이 실제로 접속되어 있지 않지만 두입력단자간 전위차가 없기 때문에 적속되어 있다고 가정하고 회로를 간략화 하면 아래 그림과 같이 되어 저항의 비만으로 증폭도가 결정되는 것입니다.
- 그림 생략 -
A 점에 가상접속되어 있다고 한면 양방향 전류의 합은 0 이 되기 때문에 그림에서 표시한 식과 같이 되고 연산 증폭기의 증폭도(A)는 A = -(R2 / R1) 가 되는 것입니다.
이것이연산 증폭기의 최대 메리트로，증폭도가 저항의 비만으로 정해지기 때문에 설계하기가 상당히 쉬워지는 것입니다

키워드

연산 증폭기,   위상 보정,   OP Amp