728x90 반응형 [Circuit Design]/OP Amp7 Comparator(비교기) 설계 Comparator(비교기) 회로 설계에 대해 소개하고자 한다. 아래 사진은 Comparator의 기본 회로이다. Comparator는 두 입력 중에 하나의 입력에는 고정된 기준 전압을 입력시킨다. 나머지 하나의 입력의 전압 레벨에 따라 Comparator의 출력이 HIGH 또는 LOW로 나타난다. Comparator는 필자의 경험으로 보호 회로인 OVP(Over Voltage Protection), UVP(Under Voltage Protection), OCP(Over Current Protection) 기능 구현에 접목하여 사용한다. 또한 교류전원의 Zero-Crossing 검출에 사용하기도 한다. 위 회로에서 반전단자(-)에는 5V 전압을 전압분배를 통해 2.5V 기준 전압을 입력시킨다. 비반전단자.. 2021. 9. 6. Differential Amplifier(차동 증폭기) 설계 Differential Amplifier(차동 증폭기) 회로 설계에 대해 소개하고자 한다. 아래 사진은 Differential Amplifier의 기본 회로이다. Differential Amplifier는 필자의 경험으로 출력 LOAD에 흐르는 전류량을 측정하기 위해 많이 사용한 회로이다. LOAD에 흐르는 전류량을 측정하기 위해 션트 저항을 추가한다. 션트 저항 양단에 걸리는 전압을 측정하고 옴의 법칙(V=IR)으로 역산하면 LOAD에 걸리는 전류를 계산할 수 있다. Differential Amplifier는 OP Amp로 입력되는 두 신호인 Vin_Signal+, Vin_Signal-의 전압 차를 외부 저항의 증폭비 만큼 증폭되어 출력된다. 위 회로에서 특수한 상황이 아니라면 R1과 R2의 저항 값은.. 2021. 9. 3. Non-Inverting Amplifier(비반전 증폭기) 설계 Non-Inverting Amplifier(비반전 증폭기) 회로 설계에 대해 소개하고자 한다. 아래 사진은 Non-Inverting Amplifier의 기본 회로이다. Non-Inverting Amplifier는 필자의 경험으로 증폭 회로 중에서 가장 많이 사용하는 회로이다. 특히 아날로그 센서들의 측정 값은 전압 신호로 출력되는데 전압 신호가 수 mV에서 수백 mV 정도이다. 수 mV에서 수백 mV의 센서 측정 값을 증폭시킬 때 가장 많이 사용한다. 증폭된 신호는 외부 노이즈에 영향을 적게 받으며 MCU와 같은 처리장치에서 명확하게 읽을 수 있다. OP Amp에 양전원을 넣어 사용하기도 하지만 대부분 Ground를 기준으로 단일 전원을 공급하여 사용한다. Non-Inverting Amplifier는 비.. 2021. 8. 31. Inverting Amplifier(반전 증폭기) 설계 Inverting Amplifier(반전 증폭기) 회로 설계에 대해 소개하고자 한다. 아래 사진은 Inverting Amplifier의 기본 회로이다. Inverting Amplifier는 반전단자(-)에 입력, 비반전단자(+)에 접지를 시킨다. 신호의 입력에 연결되어 있는 저항 R1과 OP Amp의 피드백에 연결되어 있는 R2의 저항비를 통해서 Vin_Signal보다 Vout_Signal을 반대로 증폭하여 출력시킬 수 있다. 또한 Vout_Signal은 Vin_Signal에 정반대의 극으로 출력이 나타나기 때문에 반드시 OP Amp의 전원을 양전원과 음전원을 각각 공급해야 된다. Inverting Amplifier에서 Vout_Signal을 구하는 공식은 다음과 같다. 위 회로에서 Vin_Signal이.. 2021. 8. 28. Voltage Follower(버퍼) 설계 Voltage Follwer(버퍼) 회로 설계에 대해 소개하고자 한다. Voltage Follwer는 OP Amp Gain이 1로 입력신호 그대로 출력신호로 나간다. Voltage Follwer를 사용하는 이유는 회로를 방해하지 않고 입력과 동일한 전압 신호를 출력하기 때문이다. 아래 사진은 5V가 R1과 R2에 의해 분배된 전압인 2.5V를 LOAD에 인가하는 회로이다. LOAD가 연결되지 않은 상태라면 전압분배법칙에 따라 R1과 R2의 저항 값인 10KΩ에 의해 전압은 2.5V이다. 2.5V 전압을 LOAD인 100Ω을 연결하면 R2와 LOAD는 병렬저항으로 동작하게 된다. R2 || LOAD ≒ 99.01Ω = R(R2 || LOAD) ≠ 10KΩ이 된다. R1에 걸리는 전압은 4.951V이고, R.. 2021. 8. 22. OP Amp의 Slew Rate 파라미터 OP Amp 특성 중의 하나인 Slew Rate는 OP Amp의 동작 속도를 나타내는 파라미터이다. 출력 전압이 규정한 단위 시간당 변화 가능한 비율을 나타낸다. 아래 그림은 Slew Rate의 파형도이다. OP Amp 입력에 펄스를 인가할 경우 전압 레벨이 변함에 따라 Turn-on과 Turn-off에 시간 지연이 발생한다. Turn-on과 Turn-off의 Slew Rate 계산식은 아래와 같다. Slew Rate의 규정은 Turn-on 또는 Turn-off가 낮은 쪽을 기준으로 규정하고 있으며 OP Amp의 출력 신호 기울기의 최대치를 의미한다. 그 이상의 급격한 변화를 지닌 신호에 대해서는 출력 파형은 추종이 불가하여 왜곡이 발생한다. 증폭 회로를 구성한 경우에도 Slew Rate는 출력 변화의 .. 2021. 8. 19. OP Amp 특성 및 검토사항 OP Amp는 Operational Amplifier의 약자로 연산 증폭기이다. OP Amp는 두 개의 차동 입력과 보통의 경우 한 개의 단일 출력을 갖는 전압 증폭기이다. OP Amp는 회로 구성에 따라서 덧셈, 뺄셈, 미분, 적분과 같은 수학적 연산을 설계할 수 있다. 회로설계에 있어서 OP Amp의 특징을 큰 들에서 개괄적으로 말할 때 OP Amp로 입력되는 입력 임피던스는 거의 무한대와 가깝거나 아주 높은 상태라고 하며 출력되는 출력 임피던스는 거의 0에 가깝거나 아주 낮은 상태라고 말한다. OP Amp를 응용한 다양한 회로가 존재하지만 다양한 회로를 설계하기 앞서 회로설계에서 OP Amp의 데이터시트를 통해 실질적으로 필요한 사항을 설명하고자 한다. 아래 사진은 TI사의 OPA317의 요약된 특.. 2021. 8. 16. 이전 1 다음 728x90 반응형
