1 변근혜

Dept. of Biomed. Eng. BME303:Applied Electronic Circuit Kyung Hee Univ.

응용전자회로 (7 주차 )

생체의공학과2012103837

변 근혜

2 변근혜

Dept. of Biomed. Eng. BME303:Applied Electronic Circuit Kyung Hee Univ.

In-tro

목차

I. Dual Op Amp IAII. Instrumentation Amp 응용III.Transducer Bridge AmpIV. Conduction in MetalV. RTDVI. Bridge Balancing

3 변근혜

Dept. of Biomed. Eng. BME303:Applied Electronic Circuit Kyung Hee Univ.

01Dual Op Amp IA

U 1

O P A M P

+

-

O U T

U 2

O P A M P

+

-

O U T

R 1 R 2R 3R 4

0

, 때 )(Superposition) ()

단점 ) 1. Gain 을 바꾸기가 어렵다 . → 가변저항 RG 추가2. , delay 가 다르다 . → 저주파용으로 사용한다 .

R G

𝑣1 𝑣2

𝑣𝑜

4 변근혜

Dept. of Biomed. Eng. BME303:Applied Electronic Circuit Kyung Hee Univ.

02Instrumentation Amp 응용

O P A M P

+

-

O U T

V s

0

C 1

C 2

R S 1

R S 2

0

220v,60Hz𝑣1

𝑣2

𝑣 ′1

𝑣 ′ 2

𝑣𝑜

++

⇒CMRR = 20,)만약 , Rs1,Rs2 를 작게 해주고 싶으면 짧고 굵은 도선을 사용한다 .

CMRR 감소의 원인

Stray Capaci-tance

도선 내부의 저항을 표현

5 변근혜

Dept. of Biomed. Eng. BME303:Applied Electronic Circuit Kyung Hee Univ.

도체

절연체<Coaxial Ca-ble>

<Triaxial Ca-ble>

*Shield( 차폐 )

0

C

전류

도체표면 = 등전위면

220v,60Hz

내부엔 전류가 흐르지 않는다

Grounded Shield

Shield Cable

6 변근혜

Dept. of Biomed. Eng. BME303:Applied Electronic Circuit Kyung Hee Univ.

220v,60Hz

O P A M P

+

-

O U T

V s

0

C 1

C 2

R S 1

R S 2

C

0

오히려 접지까지 거리가 짧아져 흐르는 전류가 더 많아지고 따라서 Adm(v’2-v’1) 이 더 커지게 되므로 옳지 않은 Shield 이다 .

O P A M P

+

-

O U T

V s

0

C 1

C 2

R S 1

R S 2

O P A M P

+

-

O U T

O P A M P

+

-

O U T

Grounded Shield

Active(Driven) Shield

7 변근혜

Dept. of Biomed. Eng. BME303:Applied Electronic Circuit Kyung Hee Univ.

03Transducer Bridge Amp

Resistive Sensor-Temp : Thermistor , RTD-Light : Photo resistor-Strain : Strain Gage-Pressure : Piezo Resistor

I A

+

-

O U TR G 𝑣𝑜

𝑣1𝑣2

𝑣𝑅𝐸𝐹 𝑣𝑅𝐸𝐹

𝑣1 𝑣2

𝑅1𝑅2

=𝑅3𝑅4

,𝑣1=𝑣2 ,𝑣𝑜=0⇒𝐵𝑟𝑖𝑑𝑔𝑒 𝐵𝑎𝑙𝑎𝑛𝑐𝑒

𝑅1

𝑅2

𝑅3

𝑅4

𝑅1

𝑅2

𝑅3

𝑅4

R→R+ΔR=R(1+)=

물리량의 변화→저항변화→전압변화

ac 를 사용할 수도 있다 .-Capacitor Sensor-Inductive Sensor

==

8 변근혜

Dept. of Biomed. Eng. BME303:Applied Electronic Circuit Kyung Hee Univ.

04Conduction In Metal

𝑒− 𝑒−

𝑒−𝑒−

𝑒−𝑒−

𝑒−

-F=-qE=ma ( 힘을 받아 움직인다 .)- ( 전자가 부딪히면서 속도가 일정해진다 .)- 법칙 ) (n : 자유전자의 부피밀도 )

E

L

T[s] 동안 L[m] 이동한다면 ,

힘의 방향+¿ +¿ +¿+¿

+¿ +¿+¿

9 변근혜

Dept. of Biomed. Eng. BME303:Applied Electronic Circuit Kyung Hee Univ.

05RTD

I A

+

-

O U TR G𝑣𝑜

𝑣1𝑣2

𝑣𝑅𝐸𝐹

𝑅1

𝑅 (1+𝛿) 𝑅

𝑅1 If) 도 )𝑖𝑅𝑇𝐷

* 근사식이 아닌 식을 사용하면 근사식인 경우에 비해 0.26℃ 차이 발생

*Self heating 을 방지하기 위해 , choose

⇒ 최종적으로 0.1v/℃ 의 출력 ( 온도 :0~100℃,

ΔT=1℃ 일 때 Δ

Self heating발생

10 변근혜

Dept. of Biomed. Eng. BME303:Applied Electronic Circuit Kyung Hee Univ.

06Bridge Balancing {1%저항 사용

5%전원사용

R 3

V R E F

0

I A

+

-

O U TR G 𝑣𝑜

𝑅1 𝑅1𝑅2

𝑅 (1+𝛿) 𝑅

2mA

1mA

전원 :±0.05×15v = 0.75v 변동To be safe, 라 가정 , A 점의 전압 = 14v(minimum) , 흐르는 전류 : 2mA, = ⇒14kΩ140Ω⇒280Ω 의 변화To be safe, choose

영점조정 및 Full scale 조정

A

11 변근혜

Dept. of Biomed. Eng. BME303:Applied Electronic Circuit Kyung Hee Univ.

참고문헌※ References

∙ Google 이미지 & 웹 문서

∙ 네이버 지식백과

∙ 응용전자회로 책 ( Design with operational Amplifiers and

Analog Integrated Circuits )