전자공학실험2 레포트

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v)
▶ 입력 전압 진폭 : 10㎷ ▶ 출력 전압 진폭 : 95㎷
[표 6.3]
의 크기
의 위상
의 진폭
계산치
1㏀
10㏀
10
-180°
0V
측정치
0.977㏀
9.73㏀
9.5
-180°
7㎷
6.5.5 그림 6.6의 비반전 증폭기를 구성하라. 입력에 진폭이 100㎷ 정현파를 표 6.4의 각 주파수별로 인가하면서 오실로스코프로 관찰하여 전압 이득의 크기와 위상을 측정하여 표 6.4를 완성하라. 전압 이득의 3dB 주파수 와 단위 이득 대역폭 를 측정하라.
(비반전 증폭기를 설계한 회로)
(입력 50㎷/div 출력 .5V/div 가로 1ms/div) (입력 50㎷/div 출력 .5V/div 가로 0.2ms/div)
▶ 0.1㎑ 일때 : =11 ▶ 1㎑ 일때 : =11
(입력 50㎷/div 출력 .5V/div 가로 20㎲/div) (입력 50㎷/div 출력 .5V/div 가로 10㎲/div)
▶ 10㎑ 일때 : =11 ▶ 20㎑ 일때 : =11
(입력 50㎷/div 출력 0.5V/div 가로 5㎲/div) (입력 50㎷/div 출력 0.5V/div 가로 5㎲/div)
▶ 40㎑ 일때 : =11 ▶ 80㎑ 일때 : =10.5
(입력 50㎷/div 출력 0.5V/div 가로 2㎲/div) (입력 50㎷/div 출력 0.2V/div 가로 1㎲/div)
▶ 100㎑ 일때 : =9 ▶ 200㎑ 일때 : =5.3
(입력 50㎷/div 출력 0.1V/div 가로 .5㎲/div) (입력 10㎷/div 출력 10㎷/div 가로 .5㎲/div)
▶ 400㎑ 일때 : =2.4 ▶ 800㎑ 일때 : =1.7
(입력 10㎷/div 출력 10㎷/div 가로 .5㎲/div) ▶ 1000㎑ 일때 : =1.2
[표 6.4]
주파수(㎑)
0.1
1
10
20
40
80
100
200
400
800
1000
의 크기
11
11
11
11
11
10.5
9
5.3
2.4
1.7
1.2
의 위상(°)
0
0
0
0
30
45
54
64
66
90
90
▶
6.5.6그림 6.6의 비반전 증폭기에서 을 제거하고 를 단락하여 전압 폴로워를 구성하라. 출력 전압을 입력 전압과 비교하여 단위 이득 증폭기임을 확인하라. 전압이 0V에서 10V로 상승하고 주파수가 100㎑인 구형파를 입력에 인가하고 출력 전압을 관측하라. 구형파의 주파수 관측이 용이하도록 조정하여 안정 시간과 슬루율을 대략적으로 측정하여 표 6.2에 기록하라.
(전압플로워를 구성한 회로) (입력 0.5v/div 출력 0.5v/div 가로 5㎲)
▶ 입력과 출력파형의 진폭이 같음을 알 수 있다. 즉 증폭도가 1인 단위 이득 증폭기이다.
▶ 슬루율 :
[표 6.2]
특성
조건
최소치
대표치
최대치
측정치
단위
단위대역 이득폭
1.0
1
㎒
슬루율
0.5
0.8
V/㎲
안정시간
10
1
㎲
6.5.7 그림 6.6의 비반전 증폭기 회로에서 표 6.5에 주어진 입력 전압 값에 대해 가변 저항 를 조정하여 왜곡 없이 얻을 수 있는 최대 전압 증폭도는 얼마인지 실험하고, 표 6.5에 기록하라. 이 때, 저항 은 1㏀ 그리고 = 2㏁ 으로 한다.
(비반전 증폭기의 최대 전압 증폭도 측정 회로)
(입력 50㎷/div 출력 10V/div 가로 .5ms/div) (입력 10㎷/div 출력 5/div 가로 .5ms/div)
▶ 입력 전압진폭 10㎷일 때 : =1200 ▶ 입력 전압진폭 15㎷일 때 : =800
(입력 50㎷/div 출력 5V/div 가로 .5ms/div) (입력 50㎷/div 출력 5/div 가로 .5ms/div)
▶ 입력 전압진폭 20㎷일 때 : =600 ▶ 입력 전압진폭 100㎷일 때 : =200
[표 6.5]
입력 전압의 진폭
계산한 전압 이득
크기
측정한 전압 이득
크기
10㎷
1005
1200
15㎷
964
800
20㎷
904
600
100㎷
492
200
6.5.8 연산 증폭기의 귀환부에 이나 를 연결하면 미적분 특성을 얻을 수 있을 것이다. 그림 6.7에서 보인 적분기 회로를 구성하라. (, ). 표 6.6에 주어진 입력 전압(구형파)을 인가하고 점점 주파수를 올려가면서 표 6.6을 완성하고, 신호의 왜곡 없이 얻을 수 있는 입력 신호의 최대 주파수를 구하라.
(적분기 회로 설계한 사진)
[표 6.6]
10㎑
출력
파형
입력 : 1V/div
출력 : 5V/div
위 : 출력
아래 : 입력
1050㎑
출력 파형에 왜곡이 없는 최대 주파수
입력 : 1V/div
출력 : 5V/div
위 : 출력
아래 : 입력
▶ 출력 파형에 왜곡이 없는 최대 주파수 : 1050㎑
6.6 연습문제
1. 실험 1에서 출력 전압이 입력 오프셋 전압임을 보여라.
⇒ 소신호를 인가하지 않은 상태에서 직류해석을 하면 이론상 0V가 출력 되어야 하나 오프셋 전압이라는 부정합의 부산물이 출력된다. 1번 실험에서 동작을 위한 직류성분을 넣었을 때 측정된 값이 있으므로 이 값이 바로 오프셋 전압이다.
2. 실험 4에서 출력 전압의 표현식을 유도하라.
⇒
3. 그림 6.5에서 저항 의 용도를 설명하고 크기를 유도하라.
⇒
는 바이어스 전류 에 의한 출력 전압의 영향을 최소화하는 역할을 한다.
4. 연산 증폭기의 단일 극점 모델을 사용하여 연산 증폭기의 단위 이득 대역폭 와 그림 6.6의 비반전 증폭기의 3dB 주파수 의 관계를 유도하여 를 계산하라. 실험에서 측정된 단위 이득 대역폭 와 계산치를 비교하라.
⇒
측정한 1㎒와 거의 비슷하다. 상대오차는 약 11.0%이다
실험 후 느낀 점
전자회로 시간 중에 쉽고 재밌다고 처음으로 느낀 단원이 연산 증폭기 이다. 그래서 실험을 할 때에도 재미있고 쉽게 할 수 있었다. 회로도 간단하고 전압이나 전류의 식들이 쉽기 때문에 실험 결과를 미리 예측해가면서 실험을 하여서 지루하지도 않았고 미리 결과 값을 계산하며 실수가 없도록 하였기 때문에 오차가 거의 없는 실험이 되었던 것 같다. 그런데 슬루율 측정 실험 때 입력파형이 출력파형의 모양을 따라가 버려서 약간 당황스럽긴 했는데 회로상의 문제였던 것 같다. 매번 실험이 이번실험 같았음 하지만.... 그런 일은 없으니.......... 열심히 예습하고 준비해야겠다!!!ㅠㅠ

키워드

소스,   예비보고서,   결과보고서,   입력,   전압,   증폭기,   출력