|
전치증폭기
Inverting (반전)
Non-Inverting (비반전)
Differential Amplifier (차동증폭기)
Preamplifier (전치증폭기)
○ Inverting & Non-Inverting
반전증폭기(Inverting)와 비반전증폭기(Non-Inverting)가 연산증폭기의 기본회로이다. 비반전증폭기는 입력전압과 출력전압의 위상차이가 영이고, 반전증폭기에서는 입력전압과 출력전압의 위상차이는 역상인 180°이다.
※ 가상 접지 (virtual ground)
이상적인 연산증폭기는 전압이득이 무한대가 된다.
증폭기 입력단자간의 전압은 영(zero)이 되고 이는 단락을 의미한다. 그러나, 이 단락현상을 물리적인 실제적단락이 아니기에 이를 가상접지라고 한다. 여기서 접지한 회로가 단락되었음을 가리킨다. 연산증폭기의 입력저항이 무한대이기에 입력단자로 전류가 유입될 수없다. 그래서 양단 전압은 영이 된다. 도입된 가상접지 개념은 연산증폭기를 이용한 회로해석에서 중요한 역할을 한다.
1) Inverting
그림 1 반전증폭기
그림 1의 삼각형 모양이 증폭기 기호이고 그안의 무한대기호는 이상적인 연산증폭기임을 의미한다. 가상접지에 의해 증폭기의 입력전압은 0이 되고, 신호저항은 무한대가 되기 때문에 입력단자로 전류가 들어가지 않는다.
우측의 R1이 입력저항이고, 출력전압은 0Ω이 된다.
전압증폭도(신호전압과 출력전압의 비)
이상적인 연산증폭기는 주파수에 상관없이 R1과 R2의 비인 위의 전압증폭도가 적용된다. 위 식에서 저항앞에 -부호를 넣은 것은 Vs와 Vo의 위상차가 180°라는걸 의미한다.(반전)
2) Non-Inverting
그림 2 비반전증폭기
비반전증폭기는 출력단자와 반전입력단자 (-)에 저…(생략)
그림 3 차동증폭기
① 단일모드 : 2개의 입력단자중 하나에 입력신호를 인가하고 나머지 하나는 접지시킨다. 입력신호를 인가한쪽의 출력단자에서는 입력과 위상은 반대이나 증폭된 신호가 나타난다. 접지시킨쪽의 출력단자에서는 출력신호가 안나올꺼 같지만 여기서도 나타난다. 트랜지스터의 작용하고 에미터가 내부적으로 공통으로 연결되어 있기 때문에 한쪽단자를 접지시키더라도 두 출력단자에는 증폭되서 크기가 거의 같고 위상이 반전된 신호가 나타난다.
② 차동모드 : 크기는 같으나 극성이 서로 반대인 두 개의 입력신호를 동시에 인가시키는 것을 차동모드라 한다. 한 개씩 입력신호를 인가 했을 때 2개의 출력단자에서 크기와 위상이 같은 출력신호가 나왔었기 때문에 차동모드에선 단일 입력동작에서 발생한 출력의 2배의 결과를 얻을수 있다.
③공통모드 : 동일위상과 동일주파수, 동일진폭의 입력신호를 차동증폭기의 각각의 입력단자에 인가시키는 경우를 말한다. 2개의 입력신호가 같은 극성이기 때문에 출력은 서로 반대의 극성으로 띤다. 서로 상쇄하여 이상적인 경우 거의 0V의 결과를 얻을수 있다. (noise제거로 이용된다.)
|
2배의 결과를 얻을수 있다.
③공통모드 : 동일위상과 동일주파수, 동일진폭의 입력신호를 차동증폭기의 각각의 입력단자에 인가시키는 경우를 말한다. 2개의 입력신호가 같은 극성이기 때문에 출력은 서로 반대의 극성으로 띤다. 서로 상쇄하여 이상적인 경우 거의 0V의 결과를 얻을수 있다. (noise제거로 이용된다.)
4) Preamplifier
신호원의 레벨이 낮아서 그대로 주증폭기의 입력으로 할 수가 없을 때 그 출력을 적당한 수준까지 올리기 위한 증폭기. 전치증폭기는 안테나와 수신기부 또는 마이크로폰과 증폭기를 접속하는 경우 신호 대 잡음비(S/N)를 저하시키지 않고 적당한 입출력 임피던스를 제공하면서 후단에서 신호 처리하기 쉬울 정도까지 신호 레벨을 높이는데, 신호의 등화나 혼합 등을 겸하는 경우도 있다.
※ Thermocouple
→열전대, 열전쌍, 열전기쌍
두 개의 서로 다른 금속을 고리모양으로 붙여놓은 것으로, 제베크효과( 두 종류의 금속을 고리 모양으로 연결하고, 한쪽 접점을 고온, 다른 쪽을 저온으로 했을 때 그 회로에 전류가 생기는 현상 )에 의한 열기전력을 얻기 위해 2종류의 금속이나 반도체의 양끝을 연결하여 만든 폐회로를 의미한다. 2개의 접합점이 같은 온도일 때는 전류가 흐르지 않지만, 온도가 다르면 열전기 현상에 의해 회로에 전류가 흐른다.
결과
○ 실험에 쓰여진 분압기 와 op-amp
R1
Vin
Vout
R2
ٷΰ
전자물리 전치증폭기.hwp
[Size :
72 Kbyte
]
ٱ
