Op amp

연구노트 정리

Op amp

조금씩만더 2014. 8. 28. 18:40

http://blog.naver.com/paval777?Redirect=Log&logNo=175851105

OP-AMP 기본 다지기

https://m.blog.naver.com/ansdbtls4067/221412447707

실무 회로설계에서 Op-Amp를 이용한 회로 설계법-1(Voltage Follower 회로설계)

0. 들어가며...안녕하세요? 땜쓰입니다. 정말로 오랜만에 다시 블로그에 포스팅을 시작해봅니다. 그간 개인...

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Operational Amplifier

연산 증폭기

차동증폭기( 두단자 전압을 빼서 증폭 )

개방전압이득 A를 곱한만큼 증폭

증폭 용도로 주로 사용

입력저항 무한대

출력저항 0

대역폭 무한대

기본 동작 식

ex1)
V+가 10V
V-가 0V
A가 200

Vout은 200 X (10V - 0V) = 2000V.
극성이 반전되지 않음(+10->+2000)
V+는 비반전 입력단자

ex2)
V+가 0V
V-가 10V
A가 200

Vout은 200 X (0V-10V) = -2000V
극성이 반전됨(+10->-2000)
V-는 반전 입력단자

하지만

op amp 전원단자에 인가되는 전원VCC VEE의 전압값 ±15V까지만 출력될 수 있다. (세츄레이션)

더 높게 내고 싶으면 단전원을 사용한다.

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단전원 skip했음

참고 : VCC는 소자 내부 TR의 collector연결이라서. VEE는 emitter 연결이라서

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Open loop gain(개방루프이득)

피드백 없을때 증폭도 A

(보통 피드백 없는 opamp는 증폭도가 매우 크다. ex) 20만배)

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피드백

A가 무한대이므로 fb를 구성하여 통제 가능하도록 하여 사용한다

pos fb

값이 어느 방향으로 폭주되기만 해서 +VCC나 -VEE로 세츄레이션

neg fb

어느 일정한 값으로 수렴(그래서 대부분이 neg fb)

negative feedback이면 가상 단락 현상 발생(반전단자와 비반전단자의 전위가 같아짐. GND는 아니다)

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단전원 opamp

Single supply opamp

전원이 0~5V로 구성되어있으면

일반 opamp 사용가능 전압범위는 2~3V이내만 가능하지만

single supply opamp는 0V부근 신호까지 처리 가능하다. 반면 4V정도까지만 제한됨

Rail to Rail type opamp

공급 전압을 full로 사용 가능

(ex 공급전압 5V, 입력 출력가능 전압도 0~5V가능)

성능 우수하지만 가격 비쌈

양전원 opamp

single이나 rail to rail보다 특성도 좋고 가격도 쌈

출력이 -V부터 +V까지 나옴

neg sig마진이 충분하므로 노이즈에 강함

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비교기

입력신호 판단.

큰 증폭률을 이용(?)

+가 크고

-가 작으면 출력 high(부호대로 되면 on)

+가 작고

-가 크면 출력 low

반전증폭기

증폭도를 조절

출력 전압 일부를 반전단자로 보냄(Negative feedback)

비반전증폭기

Negative fb있으므로 가상단락

1. 입력 임피던스가 커서 보내오는 전압도 그대로 받을 수 있고

2. 증폭도도 설계자가 맘대로 조정할 수 있다.

위의 반전증폭기와 같이 부궤환을 이용하여 전압을 조절하는 원리를 사용한다.

처음 Vin에 전압이 없을 때 Vout에는 0V의 출력이 나오게 된다. 하지만 걸리고 Vin 에 전압이 인가 된다면 Vin *A 값이 출력으로 나오게 된다. 이 출력값이 R1과 R2의 분압비에 의해 나누어지고 나누어진 값이 -단자로 들어가게 되어 차동입력값에 영향을 주어 출력값을 변화시킨다. 이 과정이 무한히 반복되면 값이 평행을 이루게 되고 그 값이 증폭되어 출력에 나타나게 된다. 여기서 비반전 증폭률은 1보다 크기 때문에 크기를 키울 수만 있다.(????)