서강대학교 전자회로실험 - 실험 4. OP 앰프 기본 원리 및 앰프 응용 회로 결과 보고서

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3. 반전 증폭기 실험 분석 사항
이번 실험에서는 Op Amp 소자로 MC4558CP를 사용하였으나 데이터 시트에 수록된 핀 번호를 미리 확인하지 않고 기초전자공학실험에서 사용하였던 UA714 소자의 핀 번호를 보고 실험을 진행하였다. 이에 실험 진행이 지연되어 [실험 1]의 주파수 응답 실험, [실험 2], [실험 3], 설계 과제는 수행하지 못하였다.

실제 증폭률과 이론적 증폭률의 오차에 대해 간략히 서술하고 그 발생 원인과 해결방법을 간단히 제시하세요.
첫 번째 실험은 반전 증폭기의 직류 입력 증폭에 관한 실험이었다. 실험 결과와 이론적인 증폭률 A_V=-R_F/R_R 사이에 약간의 오차가 존재하였다. 이때의 이론적 증폭률은 Op Amp가 이상적(무한대의 입력저항, 0의 출력저항, 무한대의 open loop gain)이라 가정하고 계산한 결과인데, 실제 실험에 사용한 MC4558CP의 경우 입력 저항이 약 0.3MΩ, 출력 저항이 약 75Ω이므로 입출력 단에서 전압 분배가 생기게 되고 이것이 오차에 영향을 준 것으로 보인다. 또한 DC power supply의 공급 전압 오차, 저항의 허용 오차도 오차의 원인으로 생각해볼 수 있다. 상용 Op Amp 소자의 경우 open loop gain이 10^5이상의 매우 큰 값이지만 어쨌건 유한한 값으로 존재 한다는 점과 offset 전압, offset 전류, bias 전류도 실험 결과에 미세한 영향을 끼쳤을 것으로 추정할 수 있다. 정확한 전압을 공급하는 DC power supply를 사용하고 허용 오차가 적은 저항을 사용함으로써 실험의 오차를 줄일 수 있을 것이다.

2) OP 앰프 주파수 응답 곡선의 특성에 대해서 간략히 서술하세요.
두 번째 실험은 Op Amp의 주파수 응답에 관한 실험이었다. 시뮬레이션 결과를 통해 상용 Op Amp 소자는 이상적인 Op Amp의 경우와는 달리 입력 신호의 주파수가 증가함에 따라 증폭률이 감소하는 경향이 있음을 확인할 수 있다.

참고자료

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