1. 연산증폭기의특성(1)

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양주란 교수

12주차 3강. 연산증폭기를 이용한 기본회로 설계

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학습내용

학습목표

1. 연산증폭기의 특성 2. 가산기 회로

3. 미분기 회로

1. 연산증폭기의 특성을 회로 시뮬레이션으로 측정할 수 있다.

2. 연산증폭기를 이용하여 가산기 회로를 설계할 수 있다.

3. 연산증폭기를 이용하여 미분기 회로를 설계할 수 있다.

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1. 연산증폭기의 특성(1)

① 회로를 구성하기 위해 교류전원, 직류전원, VCC 단자, LM741CN 부품을 불러와 연결해주세요.

② 오실로스코프를 연결한 다음, 각 부품의 설정값을 변경해주세요.

채널 A 붉은색, 입력전압 파형 채널 B 파란색, 출력전압 파형

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1. 연산증폭기의 특성(2)

③ 시뮬레이션을 실행한 다음 오실로스코프의 설정을 변경해주세요.

[TIP] 연산증폭기를 활용하여 두 입력의 차를 출력할 수 있습니다.

채널 A 입력전압 VP = 69.5[mV]

채널 B 출력전압 VP = 1.5[V]

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2. 가산기회로(1)

① 회로를 구성하기 위해 교류전원, 직류전원, VCC 단자, LM741CN, 저항 3개를 불러와 적절하게 배치하고 설정값을 변경해주세요.

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2. 가산기회로(2)

② 오실로스코프를 연결한 다음 시뮬레이션을 실행하여 저항(R1)의 전압 강하를 본 후 두 입력의 차를 출력해주세요.

③ 입력신호가 반전단자에 연결되어 있어 출력신호는 입력신호와 위상이 180도 차이가 나는 것을 확인해주세요.

채널 A 붉은색, 입력전압파형 입력전압 VP = 69.6[mV]

채널 B 파란색, 출력전압파형 출력전압 VP = 138.8[mV]

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2. 가산기회로(3)

④ 가산기 회로를 구성하기 위해 입력 신호를 추가로 연결해주세요.

- V3 = Vrms= 50[mV]

- R4, R5 = 1[kΩ]

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2. 가산기회로(4)

⑤ 시뮬레이션을 실행하여 입력 신호 V1만 있을 때의 출력에 2배가 출력되는지 확인해주세요.

채널 A 입력전압 VP = 69.6[mV]

채널 B 출력전압 VP = 276.6[mV]

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2. 가산기회로(5)

⑥ 가산기 회로를 구성하기 위해 입력 신호를 추가로 연결해주세요.

- V4 = Vrms= 50[mV]

- R6, R7 = 1[kΩ]

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2. 가산기회로(6)

⑦ 시뮬레이션을 실행하여 입력 신호 V1만 있을 때의 출력에 3배가 출력되는지 확인해주세요.

채널 A 입력전압 VP = 69.6[mV]

채널 B 출력전압 VP = 416.4[mV]

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3. 미분기회로(1)

① 미분기 회로를 구성하기 위해 교류전원, VCC, VEE 단자, LM741CN, 저항 1개, 커패시터 1개, 부품을 불러와서 LM741CN 증폭기에 양전원 +5[V], -5[V]를 연결한 다음 각 부품의 속성창에 서 부품 속성 설정값을 변경해주세요.

② 오실로스코프를 연결해서 파형을 확인해주세요.

채널 A 붉은색, 입력전압 파형 채널 B 파란색, 출력전압 파형

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3. 미분기회로(2)

③ 시뮬레이션 실행하여 전압 출력을 확인해주세요.

이때, 고역필터 회로로 작용을 하여 주파수가 낮을수록 출력이 감소합니다.

- 입력전압 Vrms= 50[mV], 출력전압 Vp= 1.5[mV]

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3. 미분기회로(3)

④ 주파수를 변경하고 출력 파형을 확인해주세요.

- 주파수 f = 100[kHz]

- 입력전압 Vrms= 50[mV], 출력전압 Vp= 50[mV]

⑤ AC Analysis를 통해 주파수를 분석한 다음 AC Analysis 속성창을 설정해주세요.

- 시작 주파수 : 1[Hz], 정지 주파수 : 10[MHz], OUTPUT : V(4)

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3. 미분기회로(4)

⑥ 주파수가 변화에 따른 출력 그래프가 주파수가 높을수록 증폭도가 증가하고 낮을수록 증폭도가 감소하는지 확인해주세요.

25:58

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실습점검

실습 재미있게 해보셨나요?

‘연산증폭기를 이용한 기본회로 설계’ 에 대한

학습의 완성된 화면과 자신의 실습 결과물을 비교해 보세요.

1. 연산증폭기의 특성을 회로 시뮬레이션으로 측정할 수 있는가?

2. 연산증폭기를 이용하여 가산기회로를 설계할 수 있는가?

3. 연산증폭기를 이용하여 미분기 회로를 설계할 수 있는가?

아니오

아니오

아니오

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실습점검

1. 연산증폭기의 특성을 회로 시뮬레이션으로 측정 하기 위해서는 두 입력의 차를 출력한다는 것을 알고 출력 파형이 두 입력의 차를 나타내는지 확인합니다.

2. 연산증폭기를 이용하여 가산기회로를 설계하기 위해 입력 전원 회로를 반전 입력단자에 병렬로 연결하였는지를 확인합니다.

3. 연산증폭기를 이용하여 미분기 회로를 설계는 주파수 분석을 통해 미분기로 동작하는 주파수 대역을 확인합니다.

교수자 실습 Tip

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다음시간에는…

에 대해 학습해 보겠습니다.

13주차. OP Amp

1강. OP Amp 반전증폭기

수치

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