전자회로 해석 및 설계-13(OP_AMP)

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TOOL : OrCAD

사용 OP_AMP   TI사의 RC4558

 

문제 : 아래 Inverting_Amp회로가 100배의 진폭비를 갖을 수 있는 Inverting_Amp회로를 새롭게 만드시오.

SPEC

OP_AMP :  RC4558(TI)

 

Vsin

VI = 10mV

FREQ = 40kHz

 

Power Supply : VCC = 12V / VCC2 = 6V / VEE = -12V

 

[Inverting_Amp_Circuit]

[Simulation 결과]

진폭비 10배가 되는 것을 확인할 수 있다.

 

 

 

[100배의 증폭비를 갖는 회로]

[R3   R6]

[10k 10k]

대략 100배의 진폭비를 갖는 것을 확인할 수 있다.

 

그러나, 여기서 의문점이 드는것이 한가지 있다.

R3와 R6의 값을 10k 10k이 아닌

25k 4k / 50k 2k로 했을때는 어떻게 될까?

 

 

 

 

 

 

[25k 4k]

 

[50k 2k]

 

한쪽 저항이 커질수록

진폭비 값이 점점 줄어드는 것을 확인할 수 있다.

 

예측해보길 저항값이 커질수록 전력손실로 인해 신호가 깎이고, 깎인 값이 증폭되어

진폭비가 감쇠되어 나오는것이라고 추측된다.(x)

 

 

 

기본적으로 한개의 OP_AMP에서 저항값을 10배늘리면

왜 진폭비가 100배가 나오지 않는것일까?

Unity Gain Bandwidth가 떨어지기 때문에

amp의 data sheet를 본 결과 대체로Unity Gain Bandwidth는3mHz라고 나온다.

하지만 주어진 SPEC은 40kHz이기에 절대적으로 100배가 나오지않는다.

 

그렇다면 어떻게 해야할까?

GAIN을 10배를 더 늘리면 괜찮아질 것이다.(주파수관점에서)

 

그래서 OP_AMP를 두개로 한 것이다.(Two_Stage_Amp)

 

 

 

여기서 의문점? 왜 sin파를 넣어서 simulation을 했을까?

TX_RX_ 2차 LOW PASS FILTER로 계산된다. 

수신때 토끼(Harmonics)가 깎인다 누워가기 때문에 SIN파와 비슷하여 SIN파를 사용한다.