서강대학교 21년도 기초전자공학실험 10주차(A+자료) - 설계 2. LED 경광등 설계

소개글

서강대학교 전자공학과 4점대 학점 공돌이입니다.

A+를 받은 양질의 자료를 올립니다.

목차

1. 제목
2. 실험결과
3. 결과분석 및 토의
4. 검토사항
5. 참고 문헌

본문내용

3. 결과분석 및 토의
먼저 이번 실험과 설계는 전압분배의 원리와 OP-AMP를 이용한 비교기의 원리를 이해하고, LED의 on/off를 제어할 수 있는 회로를 만들어보는 시간이었다.

실험과 설계 차례차례로 결과를 분석해보자.
(1) 1단 비교기 실험 (표2-1)
회로를 보면, op-amp의 “-“입력단자 양단에 15V전압과 GND에 연결된 1kΩ짜리 저항 두개가 연결되어 있다. 전압분배의 원리에 의해, amp의 “-“단자에는 15/2 = 7.5V가 입력되게 된다. 비교기의 원리에 따라 “+”입력단자에 7.5V 이상의 전압이 입력되면, amp의 출력단자에는 VCC+ 만큼의 전압인 15V가 출력되게 된다.
“-“입력단자의 전압을 멀티미터로 측정해보니, 실제 실험에서는 7.33V가 입력되었다. “+”전압의 입력은 가변저항기를 통해서 진행하였는데, 가변저항기의 중간 arm에 “+”입력 단자를 연결했기에, GND쪽 저항을 늘릴 수록, 전압의 분배가 크게 일어나서 “+”에 입력되는 전압이 높아지게 된다. 표2-1을 보면, 실제 실험에서 가변저항기를 조절해가며 입력 전압을 1V에서 7V까지 증가시켰지만, 출력단자의 전압은 1.9V정도로 일정함을 알 수 있다.
하지만 “+”단자에 입력되는 전압이 8V를 넘어가면서부터, 출력단자에 연결된 LED에 불이 들어온 것을 확인할 수 있었고, 출력단자의 전압은 13.77V로, 불연속적으로 증가함을 확인할 수 있었다.
PSpice를 이용해 도출해냈던 전압값들과 정확한 수치는 조금 다르지만, 이번 실험에서 op-amp가 두 단자 사이의 전압을 비교하는 기능을 수행할 수 있음을 확실히 확인할 수 있었다.

참고 자료

J.David Irwin and Robert M. Nelms. 2015. Basic Engineering Circuit Analysis. 11th ed. New Jersey: Wiley. pp. 148-162