양주란 교수
12주차 2강. 가감산 증폭기와 미적분기
학습내용
학습목표
1.가감산 증폭기 2.미적분기
1.가감산 증폭기중 가산 증폭기의 동작 특성을 설명할 수 있다.
2.미적분기중 미분기의 동작 특성을 설명할 수 있다.
가산 증폭기
1. 가감산 증폭기(1)
𝑽𝑽𝑶𝑶
𝑽𝑽𝟑𝟑 𝑽𝑽𝟏𝟏 𝑽𝑽𝟐𝟐
𝑹𝑹𝟏𝟏
𝑹𝑹𝟐𝟐 𝑹𝑹𝟑𝟑
𝑹𝑹𝒇𝒇
𝑽𝑽𝒐𝒐 = (𝑹𝑹𝒇𝒇
𝑹𝑹𝟏𝟏𝑽𝑽𝟏𝟏 + 𝑹𝑹𝒇𝒇
𝑹𝑹𝟐𝟐𝑽𝑽𝟐𝟐 + 𝑹𝑹𝒇𝒇 𝑹𝑹𝟑𝟑 𝑽𝑽𝟑𝟑) 각 입력에 대해 가중치의 합을 구함
가산 증폭기
1. 가감산 증폭기(2)
R1 = R2 = R3 = Rf 인 경우
세 입력의 합을 출력하는 가산기 역할
v
o= −(v
1+v
2+v
3)
R1 = R2 = R3 = 3Rf 인 경우
세 입력의 평균을 출력하는 평균기 역할
v
o= −
𝟏𝟏𝟑𝟑
(v
1+v
2+v
3)
감산 증폭기
1. 가감산 증폭기(3)
두 개의 입력을 가지는 차동 증폭기
두 개의 입력 단자에 가해지는 신호의 차이를 증폭하여 출력 입력저항의 값 = 귀환 저항의 값 : 이득 1
감산 증폭기
1. 가감산 증폭기(4)
𝑽𝑽𝑶𝑶 𝑽𝑽𝟏𝟏
𝑽𝑽𝟐𝟐
𝑹𝑹𝟏𝟏 𝑹𝑹𝟏𝟏
𝑹𝑹𝟐𝟐
𝑹𝑹𝒇𝒇
𝑽𝑽𝒐𝒐 = 𝑹𝑹𝒇𝒇
𝑹𝑹𝟏𝟏 (𝑽𝑽𝟏𝟏 − 𝑽𝑽𝟐𝟐)
미분기
2. 미적분기(1)
• 신호에 대한 미분 연산 수행
• 입력 신호 파형의 시간 미분(시간 변화율)에 비례하여 출력 발생
• 입력파형의 기울기가 출력에 나타남
• 구형파 앞과 끝의 순간을 검출시키는 회로
• 램프 신호 입력으로부터 구형파 출력을 발생시키는 회로
• 고주파 성분이 많은 회로에 부적절함
미분기
2. 미적분기(2)
𝑽𝑽𝑶𝑶 𝑽𝑽𝒊𝒊
𝑹𝑹 𝑪𝑪
𝑹𝑹𝑺𝑺
증폭률 𝑨𝑨 = 𝑹𝑹
𝑿𝑿𝒄𝒄 , 𝑿𝑿𝒄𝒄= 𝟏𝟏 𝟐𝟐𝝅𝝅𝒇𝒇𝑪𝑪 입력 진동수가 커질수록 커짐 출력전압
미분기
2. 미적분기(3)
주파수가 높으면 잡음 신호 증폭 𝑪𝑪에 𝑹𝑹𝒔𝒔 직렬 연결 고주파의 입력일 때 𝑿𝑿𝒄𝒄 = 0 증폭률 𝑹𝑹
𝑹𝑹𝒔𝒔 로 제한
𝑽𝑽𝑶𝑶 𝑽𝑽𝒊𝒊
𝑹𝑹 𝑪𝑪
𝑹𝑹𝑺𝑺
미분기
2. 미적분기(4)
𝑽𝑽𝒐𝒐 𝒕𝒕 = 𝑹𝑹𝑪𝑪𝒅𝒅𝑽𝑽𝒊𝒊(𝒕𝒕) 𝒅𝒅𝒕𝒕
𝑽𝑽𝑶𝑶 𝑽𝑽𝒊𝒊
𝑹𝑹 𝑪𝑪
𝑹𝑹𝑺𝑺
미분기
2. 미적분기(5)
𝒇𝒇 ≫ 𝒇𝒇𝑪𝑪 𝑨𝑨 = 𝑹𝑹𝑹𝑹
𝒔𝒔 인 증폭기로 작동
𝒇𝒇 ≪ 𝒇𝒇𝑪𝑪 미분기로 작동
𝑽𝑽𝑶𝑶 𝑽𝑽𝒊𝒊
𝑹𝑹 𝑪𝑪
𝑹𝑹𝑺𝑺
적분기
2. 미적분기(6)
• 신호에 대한 적분 연산 수행
• 입력 신호 파형의 시간 적분에 비례하여 출력 발생
• 입력파형의 면적을 출력에 나타남
적분기
2. 미적분기(7)
𝑽𝑽𝑶𝑶 𝑽𝑽𝒊𝒊
𝑹𝑹
𝑪𝑪 𝑹𝑹𝑺𝑺
입력 진동수가 작을수록 커짐 출력전압
주파수가 낮으면 잡음 신호 증폭 𝑪𝑪에 𝑹𝑹𝒔𝒔 병렬 연결 (저역통과필터)
적분기
2. 미적분기(8)
𝑽𝑽𝒐𝒐 𝒕𝒕 = 𝟏𝟏
𝑹𝑹𝑪𝑪 � 𝑽𝑽𝒊𝒊 𝒕𝒕 𝒅𝒅𝒕𝒕
𝑽𝑽𝑶𝑶 𝑽𝑽𝒊𝒊
𝑹𝑹
𝑪𝑪 𝑹𝑹𝑺𝑺
적분기
2. 미적분기(9)
𝒇𝒇 ≫ 𝒇𝒇𝑪𝑪 적분기로 작동
𝒇𝒇 ≪ 𝒇𝒇𝑪𝑪 𝑨𝑨 = 𝑹𝑹𝑹𝑹
𝒔𝒔 인 증폭기로 작동
𝑽𝑽𝑶𝑶 𝑽𝑽𝒊𝒊
𝑹𝑹
𝑪𝑪 𝑹𝑹𝑺𝑺
1. 가감산 증폭기
- 가산 증폭기: 각 입력 전압에 귀환 저항(𝑅𝑅𝑓𝑓) 및 각 입력 저항(𝑅𝑅𝑖𝑖)의 비를 곱한 값들을 더함 - 감산 증폭기: 두 개의 입력 단자에 가해지는 신호의 차이를 증폭하여 출력
2.미적분기
- 미분기: 신호에 대한 미분 연산 수행, 𝑓𝑓 ≪𝑓𝑓𝐶𝐶 인 경우 미분기로 작동 - 적분기: 신호에 대한 적분 연산 수행, 𝑓𝑓 ≫ 𝑓𝑓𝐶𝐶인 경우 적분기로 작동
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다음시간에는…
에 대해 학습해 보겠습니다.
