반전 증폭기와 비반전 증폭기 실험 보고서

소개글

반전 증폭기와 비반전 증폭기 실험 보고서 에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. Introduction
2. Problem Statement
3. Implementation
4. Result
E1.1 직류 전압과 이득
E1.2 이득의 변화
E1.3 교류 이득과 과부하
E1.4 가상 접지
E2.1 직렬 전압과 이득
E2.2 이득의 변화
5. Conclusion & Evaluation

본문내용

-60mV
180mV / -180mV
1Ω
120.8mV
1.12V
44mV / -38mV
1) 100Ω
2)10Ω
3)5Ω
4)1Ω
이 실험은 가상접지의 저항값을 변화시켜 가면 이득을 얼마나 변화시키는지 측정하는 실험인데, 이 실험도 op-amp가 고장난 탓에 측정값이 제대로 나오지 않은 것 같습니다. 이 회로는 노드C와 접지사이에 저항을 연결하는데, 이상적인 op-amp가 아니기 때문에 Vc에 약간의 전압이 걸리고, 접지와의 전압차가 생기므로 전류(IR5)가 흐른다. 노드B와 노드C사이에 흐르는 전류가 D노드와 접지로 나누어서 흐르는데, IR5 = Vc/R5로 IR5만큼 ID에서 줄어들기 때문에 이득이 약간 줄어든다. 하지만 Vc가 작으므로 IR5가 작기 때문에 그 영향으로 인한 이득의 손실은 크지 않다. pspice로 실행해본 결과 1Ω일 때 VD의 피크값이 10%변했습니다.
E2.1 직렬 전압과 이득
VA[V]
VA
VB
VC
VD
VD/VB
(실험치)
VD/VB
(이론치)
0
0.01mV
-0.11mV
-0.11mV
0.67mV
-6V/V
11V/V
10
10V
98.90mV
98.10mV
1.068V
10.79V/V
11V/V
-10
-10.093V
-94.48mV
-100mV
-1.09V
11.53V/V
11V/V
이 실험은 비반전 증폭기의 이득을 측정하는 실험인데, 0V일때는 이론치와 큰 차이를 보였습니다. 오차의 원인은 반전증폭기와 마찬가지로 정확히 0V가 공급되지 않았고, op-amp의 옵셋 전압과 바이어스 전류가 영향을 주고, 실험기기의 내부저항등 여러 가지 원인이 있는 것 같습니다. 0V의 작은 값이기 때문에 작은 변화에도 큰 영향을 받습니다. 10V와 -10V는 약간의 차이가 있지만 이론치와 비슷하게 나왔습니다. 약간의 오차의 원인도 실험실의 환경이나, 실험기기의 내부저항이라고 생각합니다.
E2.2 이득의 변화
VB
VC
VD
VD/VB(이론치)
VD/VB(측정치)
(a)
98.89mV
98.77mV
0.595V
6V/V
6.01V/V
(b)
98.96mV
98.81mV
2.081V
21V/V
21.02V/V
(c)
98.90mV
98.81mV
98.82mV
1V/V
0.99V/V
이 실험은 저항값을 변화시켜주면서 이득의 변화를 측정하는 것인데, 이론치와 오차가 거의 없이 측정값이 나왔습니다. 약간의 오차는 마찬가지로 실험실의 환경이나 실험기기의 내부저항이라고 생각됩니다. (c)회로는 R2를 단락시킴으로써, C노드와 D노드사이에 전압강하가 일어나지 않으므로 source follower 회로를 구성한 것입니다.
5. Conclusion & Evaluation
이번 실험을 통해 이론으로만 배웠던 op-amp의 기능을 실험을 통해 확인을 하였고, op-amp 에 대해 더 자세히 알게 되었습니다. 이번에는 실험양이 너무 많아서 정말 정신없이 실험을 한 것 같습니다. 이번실험은 측정값이 틀린 부분이 많아서 아쉬운 부분이 많았습니다. 다음부터는 먼저 이론값을 계산하여서 측정값이 맞게 나왔는지 먼저 확인해 보겠습니다.

키워드

반전 증폭기,   비반전 증폭기,   직류전압과 이득,   교류 이득과 과부하,   가상 접지,   직렬 전압과 이득