A반 8조

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A반 8조 마유정, 박태영

Contents

제목: Designing and testing a simple op-amp non-inverting amplifier

실험 개요:

이 실험에서, 단순 비반전 증폭기 회로를 아두이노와 LM741, 가변 저항을 이용하여 구성하고, 입력 신호를 증폭하여 출력 신호를 확인한다.

준비물:

-아두이노 보드 (예: Arduino Uno)

-LM741 오픈 루프 게인 증폭기

-가변저항 (포텐셔미터 또는 가변저항기)

-저항

-전원 공급 장치 (LM741의 활성화)

실험 절차:

1. 그림과 같이 회로를 연결한다.

-전원공급기와 LM741 연결: 전원 공급기의 (+)핀을 LM741의 Vcc 핀에 연결. 공급기의 (-)핀을 GND 핀을 LM741의 GND 핀에 연결.

-출력 신호 연결: LM741의 출력 핀을 아두이노의 디지털 핀에 연결. (A0 핀)

-피드백 저항 연결: LM741의 출력 핀과 비반전 입력 핀 사이에 피드백 저항을 연결. 회로의 증폭 정도를 제어하는 역할.

-가변저항 연결: 가변저항을 LM741의 비반전 입력 핀과 GND 사이에 연결. 회로의 증폭 정도를 조정하는데 사용. 가변저항의 한쪽 단자는 비반전 입력 핀에, 다른 쪽 단자는 GND에 연결.


2. 아두이노 보드에서 A0 핀을 C15번 보드에, 9번 핀을 G15번 보드에 연결한다.


3. 코드를 작성하여 아두이노에 업로드


const int analogPin = A0;

const int digitalPin = 9;

void setup() {

 Serial.begin(9600);  // 시리얼 통신을 초기화합니다.
 pinMode(digitalPin, INPUT);  // 9번 핀을 입력 모드로 설정합니다.

}

void loop() {

 int analogValue = analogRead(analogPin);  // A0 핀에서 아날로그 입력 값을 읽어옵니다.
 int digitalValue = analogRead(digitalPin); // 9번 핀에서 아날로그 입력 값을 읽어옵니다.
 float analogVoltage = analogValue * (5.0 / 1023.0); // A0 핀의 전압 값을 계산합니다.
 float digitalVoltage = digitalValue * (5.0 / 1023.0); // 9번 핀의 전압 값을 계산합니다.
 Serial.print("Analog voltage (A0): ");
 Serial.print(analogVoltage, 2);  // A0 핀의 전압 값을 소수점 둘째 자리까지 출력합니다.
 Serial.println(" V");
 Serial.print("Analog voltage (9): ");
 Serial.print(digitalVoltage, 2); // 9번 핀의 전압 값을 소수점 둘째 자리까지 출력합니다.
 Serial.println(" V");
 delay(1000);  // 1초의 딜레이를 줍니다.

}


4. 시리얼 플로터를 실행하고 입력 신호와 출력 신호를 관찰한다.


5. 가변 저항의 값을 변경하며 출력 신호의 변화를 확인한다.


6. 출력신호와 입력신호의 차이를 관찰한다.

실험 결과:

https://www.youtube.com/watch?v=_Vuuukw7tvI

- 입력 신호의 크기를 조절할 때마다 출력 신호도 적절하게 증폭됨을 확인했다.

- 시리얼 플로터를 통해 입력 값과 출력 값의 변화를 실시간으로 관찰했다.

- LM741의 Vcc에 5V를 흘려주고, 비 반전 입력신호에 10V를 넣어주면 14.6V가 출력됨.

그때의 피드백 저항은 9.90k옴, 가변저항은 716옴의 값을 가짐.