전자전기컴퓨터설계씄험1(전전설1)7주차예비

1. 실험에 대한 소개
가. 실험 목적
Op-amp의 원리를 이해하고 그 모형을 익힌다. 또한 실험을 통해 회로 내에서의 op-amp 이용을 숙달한다.

나. 실험에 사용될 이론 및 지식
1) op-amp 란?
연산증폭기(op-amp)란 덧셈, 곱셈, 뺄셈, 나눗셈의 수학적인 연산의 기능을 수행할 수 있도록 만들어진 고 이득 직렬증폭기로, 신호처리, 컴퓨터, 통신, 신호발생장치 및 측정장치 등 다양한 종류의 전자 회로에서 중요한 구성 요소로 사용되고 있다.

2) 회로에서의 op-amp
왼쪽의 사진은 차수형 다이어그램의 핀 배열을 나타낸 사진이다. 증폭은 각각의 11번 4번 핀에 연결된 직류 전압원으로 부터 제공되는 전력을 필요로 한다. 한 패키지에는 그럼에서왿� 같이 4개의 동일한 op-amp가 있으며 앞으로 보게 될 도식적인 op-amp는 종류에 따라 설명을 용이하게 하기 위해서 4개중 하나의 op-amp만을 나타낸다.

다음은 연산 증폭기의 패키지 및 커넥션 다이어그램의 모습이다.

연산증폭기는 다음과 같은 입력과 출력 전압 간의 관계가 존재한다.
VO= AO(IN+ - IN¬-)
여기서 AO는 op-amp의 이득이라고 한다. 즉 이득의 값에 따라 출력전압의 값이 달라진다. 또한 +입력 전압이 증가할 때 출력 전압도 증가함을 할 수 있는데 이를 비반전 입력이라고 하며 반대로 –입력 전압이 증가할 때는 출력 전압이 감소하게 되는데 이를 반전 입력이라고 한다. 위에 차수형 다이어그램을 보면 보통 11번(ee) 핀은 음의 전압이거나 그 자체로 접지이며 4번(cc) 핀의 경우 양의 직류 전압이다.
위의 식에서 출력이 가장 클 때는 이상적으로 양단의 입력 전압의 차이가 거의 같은 때고 그에 따라 이득이 무한대일 때임을 알고 있도록 한다.
전원에 대해서 알아보자면 전원은 두 가지 면에서 동작 성능에 영향을 끼치는데 첫째로는 각 증폭기는 동작이 보장되는 최저 및 최대의 전원 공급 범위를 가지며 둘째로 적절한 동작을 위해서 입력 및 출력 전압은 전원 전압의 넘지 않도록 제한되어 있다는 점이니 각 증폭기를 사용할 때 그 수치를 인지하여야 한다.