일렉

OP앰프의 기호와 기본적인 명칭을 나타냅니다. 위 이미지를 보고 알수있듯이 보통의 증폭기인 경우 입력핀이 하나인 경우가 많으나 OP앰프는 거의 예외없이 두 개의 입력핀을 가진 차동 증폭기로 구성되어 있습니다.. 따라서 OP앰프는 위 이미지 같이 5개의 핀이 필요한데 이밖에 외부 부가부품(콘덴서,저항)용,동작상태의 조절용 등의 핀이 부속적으로 필요하므로 결국 6~8개의 핀으로 구성됩니다. 이들의 핀은 원래 IC의 내부와 외부회로를 전기적으로 연락하기 위한 것이므로 하나하나 틀림없이 구별하여 정확하게 접속하려면 어떤 일정한 법칙에 따라서 이들의 핀에 정리번호를 붙이는 것이 편리합니다. 그래서 IC핀의 외형이나 수에는 관계없이 핀에 번호를 붙이는 방법이 정해져있습니다.

위 이미지와 같이 2가지 형태에 따른 핀 순서는 반사계 방향으로 순번을 표시합니다. 또한 기판제작시에는 반대가 되므로 주의해야합니다. OP앰프 핀접속예로써 기본형과 비교해서 오프셋 눌이라 하는 핀이 2개 여분으로 나와있는데 이것은 출력 전압의 제로점 조절용입니다.전원 접속방법은 어떤 전자회로라도 그것을 동작시키려면 반드시 전원이 필요합니다. 그리고 어떤 전원을 공급하는가는 그 회로가 다루는 신호의 성질에 따라 다릅니다.OP앰프의 경우 전원공급용의 핀은 V+와V-의 두핀밖에 없으므로 이 사이에 전압을 가해주면 되는데 전원이나 전압에 대해서 생각할 때 그것은 언제나 공통전위에 대해서 몇 볼트라는 식으로 생각하지않으면 안됩니다. 보통 공통전위로서 어스를 택하고 그것을 제로 볼트로서 생각합니다. OP앰프가 그 회로 속에 발전기나 전지를 내장이라도 하지 않는 한 그 앰프의 출력전압은 절대로 전원전압의 범위를 넘는 일은 없습니다.실제에는 내부회로의 트랜지스터 등이 유효하게 동작하는데 필요한 최저전압1~2V가 공급되므로 출력 전압이 입력전압에 비례해서 유효하게 변할수 있는 범위는 그만큼 전원전압보다 좁아집니다. 그래서 OP앰프의 V-핀을 어스,V+핀을 전원의 플러스에 접속한 경우 출력전압의 유효범위는 1~2V에서 전원전압E보다 1~2V낮은 전압까지라는 것이 됩니다. 이것을 단일전원방식이라고 하며 출력전압은 언제나 플러스의 전압이므로 다루는신호가 이 범위이면 되는 경우 또는 교류출력만이 필요하고 콘덴서 결합 등으로 직류분을 커트해서 사용하는 경우 등에 채용됩니다.

일정온도 이하로 내려가거나 일정온도 이상으로 올라갈 때 이를 감지하는 회로는 비교기의 기준전압을 공급해주는 전압분할기에 서미스터를 사용하면 가능합니다. 온도가 증가하면 저항이 떨어지는NTC서미스터를 전압 분할기의 한쪽 저항대신에 넣으면 됩니다.R1=R2=10K옴이므로 반전단자에 연결되는 기준전압은 공급전압의 1/2인 6V입니다. 설정온도에서 서미스터의 저항이 회로에 표시한 바와 같이 R4=4.7K옴이라면 저항 R5를 4.7K옴으로 조정해 놓으면 비반전 입력단자에 연결되는 입력 전압 역시 6V가 됩니다. 만일 온도가 올라가면 서미스터의 저항값이 감소하므로 비반전입력단자의 전압이 증가합니다. 따라서 비교기의 출력전압은 H레벨이 되면서 트랜지스터는 도통이 되고 릴레이는 열린 상태에서 닫힌 상태로 반전됩니다. 만일 입력단자를 서로 바꾸어 놓으면 일정 돈도 이하로 떨어짐을 감지하는 저온 검출기 회로가 됩니다. D1은 릴레이 코일의 역기전력 보호용입니다.

직류전압이 일정한 값 이하로 떨어질 때 이를 LED램프의 점등으로 알려주는 저전압감지기 회로입니다. 비교기 IC의 비반전 입력단자에 설정된 감지전압을 연결하고 반전 입력단자에 피측정 직류 전압을 가합니다. 회로에서는 기준전압으로 제너 다이오드를 5.6v로 선택하였지만 제너 다이오드를 바꾸면 기준전압도 달라집니다. 2개의 저항을 이용한 전압 분할기로 기준전압을 설정해서 비반전단자에 연결해도 무방합니다. 비교기의 출력은 저전압이 감지되면 H레벨 상태이므로 이를 스위칭 트랜지스터에 연결하면 LED가 점등합니다.

저전압 감지기 회로입니다. 과전압 감지기도 위 회로를 응용해서 만들수있습니다.

입력단자만 바꾸면 간단히 만들수있습니다. IC는 LM311입니다. LM339로도 할수있습니다.

OP앰프는 orerational amplifier를 간단히 줄여서 부르는 이름으로 연산증폭기로고도 부릅니다. 아날로그 회로에서 OP앰프가 차지하는 비중은 아주 높습니다. 그 이유는 이상적인 증폭기가 갖추어야 할 조건을 지니고 있기때문입니다.특징으로는 전압 증폭도가 아주 크고 입력 임피던스가 높고 출력 임피던스는 낮고 신뢰성이 매우 높고 사용 공급전압이 비교적 낮다는거에 있습니다. 이상적인OP앰프는 전압 증폭도 및 입력 임피던스가 무한대이고 출력 임피던스가 0입니다.OP앰프 IC의 전기적 규격표에는 입력 옵셋 전압,입력 옵셋 전류, 입력 바이어스전류, 전압 증폭도 ,동상 제거비(CMRR), 공급전압 제거비 슬루율 등이 잇는데 용도에 따라 이들 정수들을 참고로 해서 알맞은 OP앰프 선정하는 것도 매우 중요합니다.옵셋 전압이란말이 있습니다. OP앰프의 Vi1및 Vi2 입력을 모두 접지시켜도 두 트랜지스터의 B-E전압 차이로 발생하는 미세한 입력전압이 크게 증폭되어 출력단에 나타나는 전압이 출력 옵셋 전압이고 입력측에 발생하는 전압이 입력옵셋 전압입니다. LM741의 경우는 최대 입력 옵셋전압은 5mV정도 됩니다. 입력옵셋전류는 OP앰프의 입력단을 구성하고 있는 두 트랜지스터의 전류 증폭율의 차이에 의해 나타나는 +입력단자 및 -입력단자 간의 전류 차를 입력 옵셋전류라고합니다. LM741의 최대 입력전류는 200mA입니다. 입력 바이어스 전류는 OP앰프의 +및- 입력단자에 흘러들어가는 전류를 I+,I-라 하면 입력 바이어스 전류는 이둘의 평균값인(I+ 더하기 I-)/2입니다.개 후프 및 폐 루프 전압 증폭도는 OP앰프 자체의 전압 증폭도를 개 루프 전압 증폭도 Aol이라 하며 OP앰프에 부 귀환을 걸었을 때의 전압 증폭도를 폐루프 전압 증폭도 Acl이라고 합니다.귀환율을 베타라고 할때 Acl=1/(1+베타Aol)입니다. 공급전압 제거비(PSRR)은 공급전압 변화에 대한 출력전압의 비를 말합니다. 슬루율은 신호잉ㅂ력의 변화에 출력전압이 얼마나 빨리 대흥하는가를 나타내는 척도로서 그 단위는 [V/us]입니다. 최대 스윙 출력전압은 OP앰프가 스윙할수있는 최대전압이며 플러스마이너스(V-1)V정도입니다.비교기는 가해지는 2개의 입력상태를 비교하여 고레벨 또는 저레벨의 출력상태로 나타내는 회로입니다. 비교기에 들어가는 2개의 입력 가운데 하나는 기준 입력이고 다른하나는 비교입력입니다.