[전자회로실험] OP앰프 기본 원리

[전자회로실험] OP앰프 기본 원리

1. 제목

1) 실험 1. 반전 증폭기
2) 실험 2. 비반전 증폭기
3) 실험 3. OP앰프 가산기

2. 목적

(1) OP앰프의 이득이 외부 부귀환 소자 값에 의해서만 결정됨을 실험적으로 보인다.
(2) 반전 증폭기로 OP앰프를 동작시키고 이득을 계산한다.
(3) 비반전 증폭기로 OP앰프를 동작시키고 이득을 계산한다.
(4) 가산기로 OP앰프를 동작시킨다.

3. 이론

1) OP앰프 개념

OP앰프는 가장 널리 쓰이는 아날로그 IC 이며, 이상적인 OP 앰프는 무한대의 이득과 입력 임피던스, 영의 출력 임피던스를 갖는데 실제의 OP앰프는 이상적인 OP앰프에 근사한 특성을 갖는다. 이번 실험에서는 이상적인 OP앰프의 기본원리를 알아보기 위하여 OP앰프를 입력 및 출력단자를 지닌 블록으로 보고 OP앰프 내부의 전자 디바이스는 고려하지 않는다.
외부회로와의 연결을 위해 두 개의 입력단자, 한 개의 출력단자, +, -의 전원단자가 꼭 있어야 하며 그라운드 단자는 없으며 외부에 ±dc 전원을 인가할 때 자연히 결정된다, 증폭기는 두 개의 입력전압 v+와 v-에 의해 구동된다. 두 입력단자는 각각 비반전(noninverting)입력과 반전(inverting)입력이다. 이상적인 경우 증폭기의 출력 은 다음과 같이 두 입력전압의 차 Vd 와 루프이득 G의 곱에 의하여 결정된다.

여기서 Vd = v+ - v- 이다.
이상적인 OP 앰프의 특성은 다음과 같다.

1. 입력저항,
2. 출력저항,
3. 루프 전압이득
4. 대역폭
5. v+ = v- 일 때,

OP앰프의 이득이 매우 크기 때문에 그대로는 안정된 증폭기로 사용할 수 없고 반드시 외부 귀환을 걸어서 사용한다. 이의 대표적인 예가 다음에 설명하는 반전 증폭기과 비반전 증폭기이다.

2) 반전 증폭기

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