KOKA004B january   2018  – july 2021 LF347 , LF353 , LM348 , MC1458 , TL022 , TL061 , TL062 , TL071 , TL072 , UA741

 

  1.   연산 증폭기 사양에 대한 이해
  2. 1머리말
    1. 1.1 증폭기의 기본 원리
    2. 1.2 이상적인 연산 증폭기 모델
  3. 2비반전 증폭기
    1. 2.1 폐쇄 루프 개념과 간소화
  4. 3반전 증폭기
    1. 3.1 폐쇄 루프 개념과 간소화
  5. 4연산 증폭기 회로 개략도
    1. 4.1 입력 스테이지
    2. 4.2 이차 스테이지
    3. 4.3 출력 스테이지
  6. 5연산 증폭기 사양
    1. 5.1  절대 최대 정격과 권장 동작 조건
    2. 5.2  입력 오프셋 전압
    3. 5.3  입력 전류
    4. 5.4  입력 공통 모드 전압 범위
    5. 5.5  차동 입력 전압 범위
    6. 5.6  최대 출력 전압 스윙
    7. 5.7  대신호 차동 전압 증폭
    8. 5.8  입력 기생 성분
      1. 5.8.1 입력 커패시턴스
      2. 5.8.2 입력 저항
    9. 5.9  출력 임피던스
    10. 5.10 공통 모드 제거비
    11. 5.11 전원 전압 제거비
    12. 5.12 전원 전류
    13. 5.13 단위 이득일 때 slew rate
    14. 5.14 등가 입력 잡음
    15. 5.15 총 고조파 왜곡 + 잡음
    16. 5.16 단위 이득 대역폭과 위상 마진
    17. 5.17 안정화 시간
  7. 6참고 문헌
  8. 7연산 증폭기 용어
  9. 8개정 내역

등가 입력 잡음

모든 연산 증폭기는 기생 잡음 요인을 포함합니다. 잡음은 연산 증폭기 출력에서 측정하고 입력으로 참조합니다. 그래서 이것을 등가 입력 잡음이라고 합니다.

등가 입력 잡음 사양은 통상적으로 두 가지 방법으로 표기됩니다. 첫 번째 방법은, 스팟 잡음을 표기하는 것입니다. 다시 말해서 등가 입력 잡음을 특정 주파수일 때 루트 헤르츠당 전압 Vn((혹은 전류 In)으로 표기하는 것입니다. 두 번째 방법은, 잡음을 주파수 대역에 걸쳐서 피크-대-피크 값으로 표기하는 것입니다. 이들 파라미터에 대해서 설명하기 위해서는 잡음 특성에 대해서 간략히 살펴보는 것이 필요합니다.

연산 증폭기에서 잡음의 스펙트럼 밀도는 1/f 및 백색 잡음 성분을 갖습니다. 1/f 잡음은 주파수에 반비례하며 저주파수에서만 심합니다. 백색 잡음은 스펙트럼이 평면입니다. 그림 5-9는 연산 증폭기의 등가 입력 잡음 그래프를 보여줍니다.

통상적으로 스팟 잡음은 두 주파수로 표기됩니다. 첫 번째 주파수는 대개 10Hz로서, 이 지점에서 잡음은 1/f 스펙트럼 밀도를 나타냅니다. 두 번째 주파수는 1kHz로서, 이 지점에서 잡음은 스펙트럼 상으로 평평합니다. 사용되는 단위는 주로 RMS nV√Hz입니다(전류 잡음의 경우에는 RMS pA√Hz). 그림 5-9에서는 1/f에서 백색 잡음으로 전환되는 지점을 코너 주파수 fCE로 표기하고 있습니다.

예를 들어서 VN(PP) 같은 잡음 사양은 통상적으로 0.1Hz~1Hz나 0.1Hz~10Hz 같은 특정한 주파수 대역에 걸쳐서 피크-대-피크 잡음입니다. 측정 단위는 일반적으로 nV pk-pk입니다. RMS에 주어진 잡음 전압을 pk-pk로 변환하기 위해 잡음 전압에서 볼 수 있는 높은 파고율을 설명하기 위해 일반적으로 약 6의 팩터가 사용됩니다. 즉, VN(PP) = 6 x VN(RMS)입니다.

연산 증폭기로 바이어스 전류를 높이면 잡음이 감소합니다(SR, GBW, 전력 소모는 높아집니다).

또한 연산 증폭기 입력으로 저항이 잡음을 추가합니다. 비반전 입력으로 입력 저항을 반전 입력으로 입력 저항과 평형을 이루도록 하면 입력 바이어스 전류로 인한 오프셋과 관련해서는 도움이 되지만 회로로 잡음을 추가합니다.

GUID-4A2100A5-3950-426D-BEAD-11C6FF96D35C-low.gif그림 5-9 연산 증폭기 입력 잡음 스펙트럼 예