전자회로실험 결과보고서-연산증폭기를 이용한 미분기와 적분기

본문내용

생성한다. 이것은 실험을 통해 기본적으로 알게된 사실이며 또한 그림1의 미분기 회로에서 입력단에 Rs의 저항을 연결하였는데, 이것의 사용의 목적은 입력단을 통해 들어오는 noise를 방지하여 안정된 입력신호를 확보하기 위한 것이라는 것을 추가 학습을 통해 알게 되었다. 마지막으로는 위에서 실험한 것을 filter의 개념에 도입해 보면서 이번 실험을 마치고자 한다. 먼저 미분기의 경우에는 lower Cutoff frequency인 15.4kHz보다 동작주파수가 작은 경우에는 미분기로 동작하고 큰 경우에는 Rf/Rs의 이득을 가진 반전증폭기로 동작하는 것을 볼수 있었다. 이것은 다시 말해 15.4kHz보다 낮은 주파수에서는 미분기의 정상동작을 하며 이것보다 큰 값들을 가지는 주파수 영역에서는 원하지 않는 동작을 하게 되는 것을 의미하며 결국 이번 실험에서 사용한 미분기는 Low Pass Filter의 역할을 한다는 것을 알 수 있었다. 반면에 적분기의 경우에는 lower Cutoff frequency인 723.4Hz보다 동작주파수가 큰 경우에는 적분기로 동작하고 작은 경우에는 Rs/R1의 이득을 가진 반전증폭기로 동작하는 것을 볼 수 있었다. 이것은 다시 말해 723.4Hz보다 큰 주파수에서는 적분기의 정상동작을 하며 이것보다 작은 값들을 가지는 주파수 영역에서는 원하지 않는 동작을 하게 되는 것을 의미하며 결국 이번 실험에서 사용한 적분기는 High Pass Filter의 역할을 한다는 것을 알 수 있었다.
실험 31장에 대한 복습문제
1. 그림 31-1A의 회로가 미분기로서 동작하는 상한주파수는 대략 얼마인가?
(a) 3㎑(b) 3.3㎑
(c) 3.6㎑(d) 15㎑
⇒ 의 저주파 응답을 먼저 고려해 봐야 한다.
1/(2×π×2.2㏀×0.0047uF)=15.4kHz의 저주파 응답의 Upper Cutoff frequency을 가지는 것을 알 수 있었다.
2. 그림 31-1A의 회로가 증폭기로서 동작할 때 전압이득은 얼마인가?
(a) -10 (b) -1
(c) 1(d) 10
⇒ 회로가 증폭기로서 동작할 때는 Rf/Rs의 전압이득을 가지고 증폭기로서 동작하므로, -22㏀/2.2㏀=-10의 전압이득을 가지게 된다
3. 그림 31-1B의 회로가 적분기로서 동작하는 하한주파수는 대략 얼마인가?
(a) 720㎐(b) 3㎑
(c) 1.7㎑(d) 3.4㎑
⇒ 의 저주파 응답을 먼저 고려해 봐야 한다.
1/(2×π×100㏀×0.0022uF)=723.4Hz의 저주파 응답의 lower Cutoff frequency을 가지는 것을 알 수 있었다.
4. 2㎑ 삼각파가 그림 31-1A의 회로에 가해졌다. 출력신호는 어떤 모양으로 보이는가?
(a) 0° 위상차를 가지는 삼각파(b) 180° 위상차를 가지는 삼각파
(c) 0° 위상차를 가지는 구형파(d) 180° 위상차를 가지는 구형파
⇒ 2kHz의 삼각파가 입력신호로 인가되었다면 이 값은 Upper Cutoff frequency인 15.4kHz보다 작은 값을 가지므로 회로는 미분기로서의 정상동작을 할 것이고, 결국 180°의 위상차를 가지는 구형파가 나오게 될 것이다.
5. 2㎑ 구형파가 그림 31-1B의 회로에 가해졌다. 출력신호는 어떤 모양으로 보이는가?
(a) 0° 위상차를 가지는 삼각파(b) 180° 위상차를 가지는 삼각파
(c) 0° 위상차를 가지는 구형파(d) 180° 위상차를 가지는 구형파
⇒ 2kHz의 구형파가 입력신호로 인가되었다면 이 값은 low Cutoff frequency인 723.4Hz보다 큰 값을 가지므로 회로는 적분기로서의 정상동작을 할 것이고, 결국 180°의 위상차를 가지는 삼각파가 나오게 될 것이다.

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연산증폭기,   미분기 적분기,   전자회로실험