Op-Amp

이상적 연산 증폭기

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라이브러리:
Simscape / Foundation Library / Electrical / Electrical Elements

설명

Op-Amp 블록은 이상적 연산 증폭기(op-amp)를 모델링합니다. 아래 그림은 구현 도식을 보여줍니다.

블록 구현은 다음 가정을 기반으로 합니다.

• 이상적 op-amp 이득 A는 무한대로 간주됨

• 이에 따라, 출력값이 유한한 경우에는 V1 = 0이어야 함

• 또한 이상적 op-amp는 p에서 n으로 흐르는 전류가 0임을 의미함(i1 = 0)

위의 가정으로 인해 블록에 대한 방정식이 다음과 같이 생성됩니다.

equations
    v1 == p.v - n.v;
    v1 == 0;
    i1 == 0;
end

자세한 내용은 블록 대화 상자의 설명 탭에서 소스 코드 링크를 클릭하십시오.

블록에는 파라미터가 없습니다. 그러나 시뮬레이션 전에 출력 노드에 유입되는 전류를 초기화할 수 있습니다. 자세한 내용은 Block-Level Variable Initialization 항목을 참조하십시오.

변수

시뮬레이션 전에 블록 변수의 우선 순위와 초기 목표값을 설정하려면 블록 대화 상자 또는 속성 인스펙터의 초기 목표값 섹션을 사용합니다. 자세한 내용은 Set Priority and Initial Target for Block Variables 항목을 참조하십시오.

공칭값은 모델에서 변수의 예상 크기를 지정하는 방법을 제공합니다. 공칭값을 기반으로 시스템 스케일링을 사용하면 시뮬레이션 강인성이 향상됩니다. 공칭값은 다른 소스에서 가져올 수 있으며, 그중 하나가 블록 대화 상자 또는 속성 인스펙터의 공칭 값 섹션입니다. 자세한 내용은 Modify Nominal Values for a Block Variable 항목을 참조하십시오.

예제

Band-Limited Op-Amp

How higher fidelity or more detailed component models can be built from the Foundation library blocks. The model implements a band-limited op-amp. It includes a first-order dynamic from inputs to outputs, and gives much faster simulation than if using a device-level equivalent circuit, which would normally include multiple transistors. This model also includes the effects of input and output impedance (Rin and Rout in the circuit), but does not include nonlinear effects such as slew-rate limiting.

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Finite-Gain Op-Amp

How higher fidelity or more detailed component models can be built from the Foundation library blocks. The Op-Amp block in the Foundation library models the ideal case whereby the gain is infinite, input impedance infinite, and output impedance zero. The Finite Gain Op-Amp block in this example has an open-loop gain of 1e5, input resistance of 100K ohms and output resistance of 10 ohms. As a result, the gain for this amplifier circuit is slightly lower than the gain that can be analytically calculated if the op-amp gain is assumed to be infinite.

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Op-Amp 회로 - 미분기

이 모델은 PID 제어기의 일부로 사용되기도 하는 미분기를 보여줍니다. 또한 일부 이상화된 회로에서 숫자형 시뮬레이션 문제가 어떻게 발생할 수 있는지를 보여줍니다. 모델은 커패시터 직렬 기생 저항을 디폴트 값인 1e-6옴으로 설정한 상태에서 실행됩니다. 이를 0으로 설정하면 경고가 발생하고 시뮬레이션이 매우 느려집니다. 자세한 내용은 사용자 안내서를 참조하십시오.

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OP-Amp 회로 - 반전 증폭기

이 모델은 표준 반전 op-amp 회로를 보여줍니다. 이득은 -R2/R1으로 지정되며, 값을 R1=1K옴 및 R2=10K옴으로 설정하면 0.1V의 피크 간 입력 전압이 1V의 피크 간 전압으로 증폭됩니다. Op-Amp 블록이 이상적인(무한 이득) 소자를 구현하므로 이 이득은 출력 부하에 관계없이 달성됩니다.

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OP-Amp 회로 - 비반전 증폭기

이 모델은 비반전 op-amp 회로를 보여줍니다. 이득은 1+R2/R1으로 지정되며, 값을 R1=1K옴 및 R2=10K옴으로 설정하면 0.1V의 피크 간 입력 전압이 1.1V의 피크 간 전압으로 증폭됩니다. Op-Amp 블록이 이상적인(무한 이득) 소자를 구현하므로 이 이득은 출력 부하에 관계없이 달성됩니다.

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포트

보존

+ — 양의 단자

전기

op-amp의 양의 단자와 연결되는 전기 에너지 보존 포트입니다.

- — 음의 단자

전기

op-amp의 음의 단자와 연결되는 전기 에너지 보존 포트입니다.

out — 출력 단자

전기

op-amp의 출력 노드와 연결되는 전기 에너지 보존 포트입니다.

포트 이름은 블록 아이콘에 표시되지 않지만 블록 대화 상자의 설명 탭에서 소스 코드 링크를 클릭하면 기본 소스 파일에서 이름을 볼 수 있습니다.

확장 기능

C/C++ 코드 생성
Simulink® Coder™를 사용하여 C 코드나 C++ 코드를 생성할 수 있습니다.

버전 내역

R2007a에 개발됨