[OPAMP] 미분기, 적분기, 비교기, Slew rate, CMRR

 

 

안녕하세요. 취업한 공대누나입니다.

지난 시간에 이어 OPAMP가 적용되는 주요 회로와 함께

데이터시트에서 봐야하는 주요 Parameter에 대해 한 번 살펴보겠습니다.

OP-AMP의 마지막 시간이니 집중해서 끝까지 읽어주세요!

 

 

 

 

미분기와 적분기 같은 경우에는 입력과 출력 값에 따라 붙여진 이름입니다.

하지만 저의 경우에 실무에서는 LPF(Low Pass Filter), HPF(High Pass Filter)로 불러서도 많이 사용했습니다.

그 이유와 어떤 회로인지 한번 알아보겠습니다.

 

 

10. 적분기

 

 

반전증폭기 회로에서 귀환저항 R2 대신에 커패시터가 연결된 구조입니다.

 

입력의 주파수가 낮은 경우 커패시터의 임피던스가 커지게 됩니다. (1/2파이fc)

이렇게 되면 증폭률이 크게 증가할 수 있기 때문에 이를 막기 위해서 저항 Rs를 병렬로 연결하기도 합니다.

 

 

 

11. 미분기

 

 

적분기 회로에서 저항과 커패시터의 위치를 바꾼 회로 입니다.

 

높은 주파수의 잡음 신호가 크게 증폭될 수 있어서 이를 방지하기 위해

저항 Rs를 직렬로 연결하기도 합니다.

 

라플라스 변환을 이용하여 두 식을 나타내보면 위와 같다.

 

적분기에서는 고주파일수록 이득이 작아지고

미분기에서는 저주파일수록 이득이 작아진다. (크기를 봅시다.)

 

즉 적분기는 저주파를 잘 통과시키는 LPF로 동작하고

미분기는 고주파를 잘 통과시키는 HPF로 동작을 하게 됩니다.

 

적절한 R,C 값을 선택하여 회로에 잘 적용해야합니다.

 

 

12. 비교기(Comparator)

 

비교기라는 말 그대로 입력 신호를 레퍼런스 전압과 비교하는 것입니다.

궤환회로로 되어 있지 않아 OPAMP의 특성 상

두 신호의 차를 무한대로 증폭하게 됩니다.

 

그래서 레퍼런스 신호보다 입력이 크게 되면 Vcc를 출력하게 되고

레퍼런스 신호보다 입력이 작게 되면 Vee를 출력하게 됩니다.

 

가장 간단하지만 많이 사용하는 회로 중 하나입니다.

 

 

 

13. Slew Rate

 

연산 증폭기 출력의 반응 속도를 나타내는 파라미터입니다.

단위시간 당 출력 전압 변화의 최댓값으로 정의됩니다.

[V/us]의 단위를 가지는데 이는 1V/us는 1us동안 1V의 전압을 변화시킬 수 있다는 뜻입니다. 

이상적인 OPAMP라면 t=0일 때에도 출력이 바로 V가 되겠지만

실제 OPamp의 경우에는 동시에 전압이 올라가지 못하고 기울기를 가지게 됩니다.

 

 

14. CMRR

 

Common Mode Rejecgtion Ratio는 공통 모드 제거비라는 뜻이다.

차동 증폭기에서 신호가 들어오면 증폭기는 두 신호의 차만 증폭하고 동상은 제거 하게 됩니다.

하지만 실제로는 그렇지 않겠죠?

이러한 공통 모드 신호는 감쇠시키는데 그 비율이 CMRR입니다.

CMRR이 높을수록 좋은 차동 증폭기가 되는 것입니다.

 

 

 

오늘까지 OPAMP에 대한 내용을 살펴보았습니다.

아마 추후에 OPAMP에 대한 내용을 공부하게 되면 다시 정리해서 올리지 않을까 싶습니다.

OPAMP는 이게 끝이 아니니까요 ㅎㅎ

모두 수고하셨습니다.