소개글
741OP-AMP 해석 실험에 대한 자료입니다.
본문내용
값을 분석해 보면 Q1~Q12까지의 Collector 전류의 값은, 약간의 오차는 존재하지만, 계산값과 거의 유사한 결과값을 가지는 것을 확인하였다. 이와 같은 차이의 이유는, 소자값 내부의 파라미터를 정확하게 매칭시키지 못하여 발생한 문제로 생각된다. 우선 Bias Circuit을 보면, Widlar Current Mirror의 해당하는 소자들은 모두 제대로 바이어스가 걸린 것을 알 수 있다. 하지만 트랜지스터와 베이스 사이에 2V_BE 만큼의 전압강하를 시켜주기 위해서 만든 Q18, Q19, Q20, Q14의 직류 바이어스가 제대로 걸리지 않은 것을 알 수 있다. 위의 표상에는 0uA로 표시되지만, 실제로는 이보다 작은 값이 걸려 있긴 한 것을 회로상에서 알수 있다.(위의 회로참조) 하지만, 너무 작은(혹은 큰) 값이 걸리게 되어, 2Vbe의 전압강하를 확실히 제공해 주지 못하였다. 또한 Q13A와 Q13B의 콜렉터 전류의 값이 큰 차이가 나는 것을 확인할 수 있다. Q13B의 컬렉터는 Q17의 바이어스 전류를 공급하고, Q13A의 컬렉터는 연산 증폭기의 출력단에 바이어스 전류를 공급한다. 즉 여기서의 오차로 인해 다음 단의 회로의 바이어스에 문제를 줄것으로 예상된다.
Output Stage에서 보면, Q14, Q20도 값의 차이를 보였는데, 이의 원인은 앞의 Bias Circuit에서 Q13A의 컬렉터 전류가 제대로 바이어싱 되지 못하여, Output Stage의 소자의 바이어스에도 문제를 줬다. 그러므로 Q14와 Q20도 제대로 바이어스 전류가 걸리지 않은 것이다. 또다른 문제의 이유로는, 소자의 면적을 3배로 만들어 주기위해, 3개의 소자를 병렬로 연결하여 발생한 문제로 보인다. 실제로 디바이스 내부의 파라미터를 변경하여, 면적에 해당되는 성분만 3배로 늘렸어야 한다. 하지만 위와 같이 BJT 세 개를 병렬로 연결함으로써, 증가되지 않아야 하는 성분도 증가가 되었기 때문으로 생각된다. 이로인해, 원래의 목적인 Class AB push-pull 회로로써의 제대로 동작을 못할 것으로 예상할 수 있다. 마지막으로 Protection Circuit에 해당하는 소자들은 Q15, Q21, Q24, Q22이다. 이들의 예상값과 실제 실험값을 비교해 보면, 거의 유사한 값을 가지는 것을 알 수 있다. Q21, Q22, Q24의 소자를 보면, 예상값을 통해 컬렉터에 0A가 흘러 OFF되어 있어야 하는데, 실제로는 매우 작은 값이 흐름을 알 수 있다. 하지만 역시 OFF되어 있을 것으로 생각 되며, 일반적인 상황에서 OFF까 되는 기본 목적을 잘 수행하고 있는 것을 알 수 있다.
참고문헌
[1] Adel S. Sedra, Microelectronic Circuit, Oxford University Press, 5th edtion, Newyork, 2004,
[2] 이승훈 외 3명, 대학전자회로 실험, 청문각, 1997년, p.303~p.350
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