(서울시립대 전전설3) [종합2등(A+), 성적증명] 5주차 예비레포트+MATLAB코드+LTSpice회로+교수님피드백 - Practical Op-Amp Specifications

소개

ㅂㄱㅎ교수님 분반 2021년 1학기 자료입니다!
이번 레포트에는 교수님의 디테일한 피드백 자료가 있어요!
Adobe PDF reader로 열어보면 형광펜 처리된 부분에서 코멘트를 읽으실 수 있습니다.

예비레포트에선 작성에 필요한 모든 LTSpice 회로+필요한 component까지 포함하고 있습니다.
그리고 실험값을 적을 엑셀을 미리 MATLAB과 연동시켜 놓았으므로 실험하면서 돌려보면 이론값과 실시간으로 비교할 수 있어요!
MATLAB코드를 실행하는 것도 파일을 받은 위치만 별도로 입력해주고 실행하면 원하는 그래프가 나오도록 최대한 편리하게 썼습니다.

이때 사용된 이론값은 transfer function만 입력하고 MATLAB에서 계산했거나,
또는 LTspice에서 만든 회로로 계산한 뒤 내보내기한 텍스트 파일이므로 믿을 만합니다.

교안은 다른 교수님 분반과 주제만 동일하고 내용은 아예 다릅니다... 게다가 교수님이 의욕이 크신 만큼 작년에 쓴 자료를 고쳐 쓰실 확률도 꽤 높아요.
그래서 정확히 어떤 교안에 대해 작성한 보고서인지 궁금하실 수 있는데 여기 직접 올려드릴 수는 없고 문의 남겨주시면 확인 도와드리겠습니다!

목차

I. Introduction
II. Summary of Theories
III. Pre-lab Report
IV. Concluding Remarks

본문내용

I. Introduction
I.1.Goals
Practical Op-Amp의 non-ideal characteristics(finite open-loop gain, slew rate, input offset current, finite CMRR)를 이해하고 실험적으로 검증한다.
I.2.Purposes of documentation
실험에 앞서 MATLAB과 LTspice tool을 이용하여 필요한 이론적인 값을 점검할 수 있다.

II. Summary of Theories
Open-loop Gain
전자적 amplifier에 대하여 V_out으로 이어지는 loop가 열려있을 때(feedback이 없을 때)의 gain을 말한다(참고문헌 [7]).

II.1.A. Closed-loop Gain
V_out으로 이어지는 feedback loop가 연결되어 있을 때의 gain이다(참고문헌 [9]).
Gain-bandwidth Product
이름 그대로 gain과 bandwidth의 곱이다. S. Srinivasan에 따르면 Op-Amp의 frequency dependence characteristic을 나타내는 parameter이다(참고문헌 [5]).

II.2.A.Bandwidth
3dB bandwidth란 전자적 filter가 3dB 이내 peak에 들었을 때의 주파수이며 LPF에서는 cutoff frequency와 동일하다(참고문헌 [6]).

II.3.Slew-rate Limitation & Output Saturation
Slew rate란 Op-Amp의 출력 전압 최대 변화율(참고문헌 [157쪽, 1])이다.

참고자료

· A. S. Sedra and K. C. Smith, 정원섭 외 역, “연산증폭기의 대신호 동작”, 마이크로전자회로(7th ed.), 한티미디어, 2016, 157-160쪽.
· Texas Instruments, “Feature Description,” uA741 General-Purpose Operational Amplifiers, 11p, 1970.
· same above, “Electrical Characteristics,” 6p.
· 서시립, “4주차 결과 보고서”, 전자전기컴퓨터설계실험 III, 3쪽, 2021.
· “Gain-bandwidth product,” Wikipedia [Online].
· Available: https://en.wikipedia.org/wiki/Gain%E2%80%93bandwidth_product
· “Bandwidth (signal processing),” Wikipedia [Online].
· Available: https://en.wikipedia.org/wiki/Bandwidth_(signal_processing)
· “Open-loop gain,” Wikipedia [Online].
· Available: https://en.wikipedia.org/wiki/Open-loop_gain
· “Common-Mode Rejection Ratio,” Wikipedia [Online].
· Available: https://en.wikipedia.org/wiki/Common-mode_rejection_ratio
· Jim Stiles, “Closed-Loop and Open-Loop Gain,” The Univ. of Kansas [Online].
· Available: http://www.ittc.ku.edu/~jstiles/412/handouts/2.2%20The%20Inverting%20Configuration/Closed%20and%20Open%20Loop%20Gain%20lecture.pdf
· “How to read an op-amp datasheet,” UNLV physics (Online)
· Available: http://www.physics.unlv.edu/~bill/PHYS483/op_amp_datasheet.pdf
· “Op-Amp: Input Bias Current and Input Offset Current Explained,” YOUTUBE Channel: ALL ABOUT ELECTRONICS (Online)