아두이노전원회로 - 8. 전원표시회로,버퍼,OPAMP전원

남은 전원관련회로

1. 전원 ON 회로

2. 버퍼/전압팔로워

3. OPAMP 전원/노이즈필터링 바이패스 캐패시터

 

LED LTST-C170GKT

- SMD 타입 녹색 LED

- TA 주변온도 25도씨 기준 절대 최대 정격

  - 소비 전력 100 mW

  - 피크 순방향 순간 전류 120mA

  - 연속 순방향 전류 30mA

  - 역전압 5V

전기적 특성

- 순방향 전압 2.1V, 전류는 20mA

전원표시회로

-LED에서 2.1V 전압강하   -> 병렬 합성저항에서 2.9V

- 합성 저항 R_t = 500옴

=> LED에 흐르는 전류 I_F = 2.9V/500ohm = 5.8mA

 * 순방향 전류 20mA보다 작아서 불빛이 작더라도 전원 이상 유무 확인할 뿐이므로 문제 X

 

 

버퍼 회로

- 이득이 1인 OPAMP회로, 출력이 반전입력단으로 궤환됨(피드백)

- 비반전 입력단자 V_IN(V_P), 반전 입력단자 V_N, 출력 V_OUT

 -> V_OUT = V_N

* 이상적인 OPAMP : 전압이득, 대역폭, 입력임피던스, 동상신호제거비 무한대 <-> 출력임피던스 0

=> OPAMP 내부에 흘러가는 전류 I_+ = 0이다(입력 임피던스가 무한대이므로)

 * 가상단락 : 전류는 무한대 입력임피던스 = 개방되서 0이지만, 전압은 단락되서 전위차가 없음.

=> V_IN = V_P인데, V_P = V_N = V_OUT

=> V_IN이 V_OUT과 같아진다 => 이득이 1이다.

 

버퍼회로 계산

- V_OUT = A_VOL(V_P - V_N)

  V_OUT(1 + A_VOL) = A_VOL * V_IN)

  V_OUT = A_VOL/(1 + A_VOL) * V_IN = V_IN

 

버퍼회로 용도 : 부하 효과 제거

- Vs의 전압을 부하 R_L에 인가시, 전선이 짧으면 V_S와 V_L이 같다.

<-> 도선이 아주 길면 선단저항이 커져 도선에 의헌 전압 강하가 생김 -> V_S와 V_L이 달라진다.

OPAMP를 이용한 부하효과 개선

- R_S에 V_S가 그대로 인가되고 있음

- V_S = V_P이나, 가상단락으로 V_S = V_N이기도 함. V_N = V_OUT이므로

 => V_S = V_OUT이 된다.

- 부하효과 없이 부하에 V_S가 완전히 전달된다.

 

OPAMP 전원단자

- 8번핀에는 +5V, 4번핀에는 GND가 연결되어 있음.

- +5V의 노이즈 필터링을 위해 무극성 100nF짜리 바이패스 캐패시터 사용