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회로이론(23) : Op-Amp #6 [출력 방정식을 통한 op-amp 회로 설계 및 요약]

회로 설계하기 다음과 같이 주어진 출력이 되도록 두 입력 V1과 V2가 있는 op-amp 회로를 설계한다고 했을 때, 설계하고자 하는 출력 방정식 주어진 방정식은 표준형 차동 증폭기의 출력이다. 아래와 같은 회로를 사용한다고 해보자. 그럴 경우 이 회로망의 출력 방정식을 나타내어 위의 주어진 출력 방정식과 비교하면 된다. 회로의 출력 방정식 각 입력 전압 V1과 V2의 계수와 비교하여 구하도록 한다. 따라서, R1 = 10kΩ, R3 = 20kΩ 으로 선택한다고 하면 R2 = 50k,Ω R4 = 30kΩ이 된다. 두 번째 회로에서 계측 증폭기는 프로세스 제어 또는 측정 분야에 사용되는 미세 신호의 증폭기이고 단일 패키지 단위로 시장에 사용화되어 있다. 이 회로에서의 출력은 어떻게 나오는지 해석해보도록 하..

[전기전자공학 실험] 트랜지스터 기초실험 : 예비보고서

개요 쌍극성 트랜지스터의 기본적인 동작원리를 익히고 트랜지스터 회로에서 부하선과 동작점의 개념을 익힌다. 또한 트랜지스터의 특성 곡선을 실험적으로 확인한다. 관련 이론 트랜지스터 N형 반도체와 P형 반도체를 npn 혹은 pnp의 격층 구조로 조합한 소자. 세 개의 단자를 가지고 있으며 각각 콜렉터(collector), 에미터(emitter), 베이스(base)라 부른다. - 주단자: 컬렉터, 에미터 - 트랜지스터의 전류: 콜렉터에서 에미터로 소자를 관통하여 흐르는 전류 IC를 말함(pnp형의 경우 반대 방향) - 트랜지스터 소자 양단 전압:: 컬렉터와 에미터 사이에 걸리는 전압 VCE - 트랜지스터의 특성: IC, VCE 두 변수 사이의 전압-전류 간- 관계를 의미 - 베이스 단자: 전압-전류 특성을 베..

회로이론(22) : Op-Amp #5 [op-amp 포화 비포화 및 출력 계산]

(1) 다음 회로는 정밀 차동 전압 이득 장치이다. 이것은 A/D 변환기에 단일 입력을 제공하는 데 사용된다. 두 입력에 대한 출력식을 유도하도록 한다. 회로를 해석하기 위하여 그 등가회로를 그린다. op-amp 입력 양단에 걸리는 전압이 대략 0이라는 것과 각각의 입력으로 흐르는 전류가 0임을 상기하자. 즉 이상적인 op-amp 라는 가정은 바탕에 둔 것이다. 그러면 마디 방정식을 이용하여 마디 전압 v1과 v2를 vO와 va의 항으로 표현할 수 있다. vO를 v1과 v2의 항으로 표현하는 식을 세워야 하기 때문에 두 마디 방정식으로부터 단순히 va만 제거하면 된다. 마디 방정식은 다음과 같다. KCL @ v1 KCL @ v2 위 두 식을 연립하여 va를 제거하고 vO를 v1과 v2의 항으로 나타낸 식..

회로이론(21) : Op-Amp #4 [증폭기 이득오차, 비반전 증폭기, 차동 증폭기, 가산 증폭기, 계측 증폭기]

비반전 증폭기 및 증폭기 이득오차 증폭기의 이득오차 정의 표준형 비반전 구성의 이득오차 β의 식 증폭기의 이득오차 정의를 토대로 유한한 이득 AO를 갖는 비반전 구성의 이득오차를 구해보도록 하겠다. 다음 회로는 표준형 비반전 op-amp 회로와 그 등가 회로이다. 회로 해석을 쉽게 하기 위해서 그 등가 회로에 대해서 방정식들을 구하도록 한다. vS는 마디간의 전위차를 이용한 관계식이다. 종속 전압원은 GND가 기준이 되므로 vO이 곧 AOvin이 된다. v1은 vO이 저항 R1에 걸리는 전압에 대한 식이며, 전압 분배를 이용하였다. 다음은 회로망에 대한 입력과 출력 간의 관계식이다. 따라서 위의 식을 정리하면 실제 이득이 구해진다. 이 회로의 이상적인 이득이 (R1 + R2)/R1 = 1/β 임을 상기하..

회로이론(20) : Op-Amp #3 [op-amp 회로 해석 / 반전 증폭기]

Op-amp 특성 1. 높은 입력 저항 2. 낮은 출력 저항 3. 매우 큰 이득 Op-amp 해석 방법 1. 이상적인 op-amp 모델을 사용한다. AO = ∞, Ri = ∞, RO = 0 * i+ = i- = 0 * v+ = v- 2. 결과 회로에 마디 해석을 적용한다. 3. 마디 방정식을 풀어서 op-amp의 출력 전압을 입력 전압의 항으로 나타낸다. Op-amp 회로 해석 이 op-amp의 구성 이득을 비이상적인 모델과 이상적인 모델을 이용해서 구할 수 있다. 위 회로에서 op-amp의 양의 입력단자가 아닌 음의 입력 단자에 전원이 연결되어 있음에 유의해야 한다. 먼저 비이상적인 모델을 이용하여 회로를 해석하도록 하겠다. 다음 회로는 op-amp의 일반적인 모델이다. 또한 a, b, c, d 각 마..

회로이론(19) : Op-Amp #2 [Op-amp 모델, 용도, 사용 이유/단위 이득 버퍼]

Op-amp 모델 실제 회로에서 op-amp의 동작 성능을 보기 위하여 단위 이득 버퍼라 불리는 회로망을 보도록 하겠다. op-amp 회로도의 기호가 전원을 포함하고 있음을 주목하자. 그리고 이 회로를 해석하기 위하여 앞의 글에서 소개했던 이득 특성 단술 모델을 대입하도록 한다. 위의 모델을 처음 회로에 대입하면 아래와 같은 회로로 표현할 수 있게 된다. 이 회로를 보면 저항과 종속 전원만으로 이루어진 회로가 되어서 쉽게 해석할 수 있다. 우리는 앞의 글에서 몇 가지 회로 해석 방법을 배웠다. 이를 활용해서 해석하도록 하자. 위 회로에서는 KVL을 써서 폐로 방정식을 세우면 된다. 이득 VO/VS 를 구하면 다음과 같다. RO > 1 이면 단위 이득 버퍼라는 용어의 이름이 이 결과 식을 보면 어떻게 붙여..

회로이론(18) : Op-Amp #1 [Op-amp 모델]

Op-Amp op-amp는 아날로그 회로 설계에 있어 단일 소자로는 가장 중요한 집적 회로이다. 이것은 트랜지스터와 저항들의 결합으로 이루어져 있다. 초기에는 진공관으로 만들어졌고, 트랜지스터가 발명되고 인쇄회로기판(PCB) 상에 저항과 트랜지스터를 연결하였다. 집적회로(IC)의 제작과정이 개발되고 단일 IC 칩상에 4개의 op-amp가 들어 있는 것을 흔히 볼 수 있게 된 것이다. op-amp란 이름은 최초 덧셈, 뺄셈, 미분, 적분과 같은 수학적 연산을 수행하는 데 활용된 것으로부터 붙여졌다. op-amp에 간단한 회로망을 부가함으로써 이러한 '수학적 연산 요소'뿐만 아니라 전압 스케일링, 전류 대 전압 변화 및 수많은 복잡한 응용 회로를 구현할 수 있다. Op-amp 모델 Op-amp를 단순화하면 ..

크루져 보드, 22 인치 페니 보드 리뷰/가격(cruiser board, 22 inch penny board review/price) 아마존 Amazon

제가 새로운 취미를 좀 만드려고 보드를 샀어요!! 한 달전 쯤? 친구들이랑 스키장 가서 보드를 타고 왔는데 너무 아쉽더라구요. 또 가고 싶은데 약속 잡기도 어렵고 시간도 오래 걸리고 ㅠㅠ 유튭에서 보드 영상 보면서 아쉬움을 달래고 있었는데 유튭 알고리즘에 의해 스케이트 보드가 눈에 딱 들어왔어요. 안 그래도 스케이트 보드도 타보고 싶었어서 고민고민 하다가 바로 질러버렸죠 ㅎㅎ 보드 구분 팁! 1. 크루져 보드 보통 주행용으로 탄다고 해요 제가 산 22인치짜리나 27인치 이상인 것들이 있는데 초보들한테는 27인치를 추천해요. 직접 타보니까 작을수록 균형잡기가 어렵고 주행도 길바닥이 울툴불퉁하면 타기 어려워요 ㅠㅠ 2. 스케이트 보드 이건 완전 트릭용이래요. 안타봐서 모르지만 보드 중에 가장 어렵다고들 하네..

Review/Products 2020.02.14

회로이론(17) : 폐로 해석법 #4 [종속 전원을 갖는 회로, MATLAB]

종속 전원을 갖는 회로 이전에 회로에서 전압원이 포함되어 있으면 마디 해석법이 다소 간단하듯이 전류원이 포함되면 폐로 해석법이 간단해진다. 이 회로에서는 4개의 폐로를 갖기 때문에 폐로 전류를 구하려면 4개의 선형 독립 방정식이 필요하다. 회로 해석을 보다 간편하게 하기 위해서는 폐로를 어떻게 선정하느냐에 따라 달라진다고 했었다. 그렇기 때문에 위와 같이 독립 전류원 각각에 하나의 폐로 전류를 통과하도록 하였으며, 폐로 전류가 나머지 소자를 지나도록 폐로 전류를 선택했다. 4개의 폐로 전류에 대한 4개의 식 중에 2개는 바로 구할 수 있게 된다. I1 = 2/k [A] I2 = 2/k [A] 나머지 폐로 전류 I2와 I4에 대한 KVL식과 종속 전압원에 대한 제어식만 구하고 나면 수학적인 계산만 남게 된..

회로이론(16) : 폐로 해석법 #3 [독립 전류원을 갖는 회로, 슈퍼망로(supermesh)]

독립 전류원을 갖는 회로 회로 안에 전압원이 있으면 마디 해석이 간략화되듯이 전류원이 있으면 폐로 해석이 간단해진다. 회로에서 V0를 구하도록 하자. 전류 I1과 I2는 직접 전류원을 통해 흐르므로 세 개의 망로 방정식 중 두 개는 다음과 같다. I1 = 4 × 10-3 I2 = -2 × 10-3 나머지 망로 방정식은 전압원을 포함하는 망로에 대한 KVL 식이다. KVL @ loop I3 이것이 KVL 식을 세울 때 독립 전류원을 다루기 위한 일반적인 방법이다. 각 전류원마다 하나의 폐로를 사용한 것이다. 회로 내의 '창틀(window pane)'의 수는 몇 개의 방정식이 필요한가를 말해 준다. 추가적인 방정식은 회로 내에 있는 나머지 회로 소자들을 포함시키기 위해 쓴다. 이번 회로에서는 I0를 구해보자..