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Non-Linear OP Amp (파형발생기) 예비보고서

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2021.09.25
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2021.04
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목차

1. 개요
2. 관련이론
3. 실험기기
4. 예비보고서
5. 실험순서

본문내용

I. 개요
OP Amp의 비선형 동작 특성을 이용하는 적분기, 파형 발생기 등의 동작 특성을 이해하고 OP Amp를 이용하여 구형파 및 삼각파를 만들어 본다.

2. 관련이론
발진기(Oscillator)
그림 1은 구형파를 발생시키는 발진기 회로를 나타낸다. 이 회로에서는 입력신호가 존재하지 않지만 정귀환을 이용하여 입력전압 사이를 스윙하는 구형파를 출력할 수 있다.

그림 1의 출력 정의 포화에 있다고 가정하면, 귀환저항 R_3 때문에 캐패시터는 지수적으로 +V_out을 향해 충전할 것이다. 그러나 캐패시터의 전압은 이 전압이 UTP와 만나기 때문으로 +V_out에는 도달하지 못한다. 이 같은 경우 출력파형은 -V_out으로 스위치된다. 이때 출력은 부의 포화에 들어가고 그림 2 처럼 캐패시터는 방전한다. 캐패시터전압이 0을 통과할 때 캐패시터는 -V_out을 향해 부로 충전을 시작한다. 캐패시터전압이 LTP와 만날 때 출력방형파는 다시 +V_out으로 스위치된다. 이후 이 사이클이 반복된다. 이 출력은 50%의 듀티사이클을 갖는 구형파가 된다. 발생되는 구형파의 주기는 다음의 식을 이용하여 구할 수 있다.

T=2R_3 C ln⁡〖(1+B)/(1-B)〗 (1)
B=R_1/(R_1+R_2 ) (2)

적분기(Intergrator)
그림 3은 OP Amp를 이용한 적분기 회로를 나타내고 있다. 적분기는 출력 전압이 선형적으로 증가하거나 감소하는 램프과를 얻는데 사용된다. 적분기에 유효한 입력은 그림 2와 같은 구형파 펄스이다. 펄스가 high일 때 v_in=V_in인 전압이 적분기의 입력으로 인가된다.

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