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연산증폭기를 사용한 원브리지 발진회로의 발진주파수는? | [철도신호기사 필기] 07년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[철도신호기사 필기] 07년 1회차
연산증폭기를 사용한 원브리지 발진회로의 발진주파수는?
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해설

직렬팔과 병렬팔의 저항·정전용량이 모두 같으므로 발진주파수는 f0=12πRCf_0=\dfrac{1}{2\pi RC}이다.

그림에서 출력 VoV_o는 C와 R의 직렬 회로를 거쳐 비반전입력에 이어지고, 그 점에서 R과 C의 병렬 회로가 접지로 연결된다. 이 직렬·병렬 RC 조합이 원브리지 발진기의 정귀환 회로다.

이 귀환회로의 전달비는 β=13+j(ωRC−1ωRC)\beta=\dfrac{1}{3+j\left(\omega RC-\dfrac{1}{\omega RC}\right)}이므로,
허수부가 0이 되는 ωRC=1ωRC\omega RC=\dfrac{1}{\omega RC}에서 위상이 0°가 되고
ω=1RC\omega=\dfrac{1}{RC}, 즉 f0=12πRCf_0=\dfrac{1}{2\pi RC}에서 발진한다.

이때 β=13\beta=\dfrac{1}{3}이므로 발진을 유지하려면 증폭기 이득이 3 이상이어야 하고, 반전입력의 R1R_1·R2R_2로 1+R1R2≥31+\dfrac{R_1}{R_2}\ge 3을 만족시킨다. 즉 R1R_1·R2R_2는 이득을 정할 뿐 발진주파수에는 관여하지 않는다.

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