Amplifier 개요

ESE 272

Week 6

In electronics,

구분	수동 증폭기 (Passive Amplifier)	능동 증폭기 (Active Amplifier)
정의	외부 전원 없이 신호를 증폭하는 장치	외부 전원을 이용하여 신호를 증폭하는 장치
에너지원	입력 신호 자체의 에너지를 이용	외부 전원(DC 전원 등) 필요
출력 특성	전압 또는 전류 중 하나만 증가 가능 (전력 증폭 ❌)	전압, 전류, 전력을 모두 증폭 가능
전력 증폭	❌ 불가능	✅ 가능
예시	변압기(Transformer) RLC 회로 음향 튜브(Acoustic Horn)	트랜지스터 증폭기(Transistor Amplifier) Op-Amp 진공관 증폭기(Vacuum Tube Amplifier)
👍 장점	✔️ 구조 단순, 전력 소비 없음 ✔️ 고주파 신호 처리에 적합	✔️ 신호를 강하게 증폭 가능 ✔️ 전압, 전류, 전력 증폭 가능
👎 단점	❌ 전력 증폭 불가능 ❌ 부하 증가 시 출력 감소	❌ 외부 전원 필요 ❌ 소자가 많아 구조 복잡

능동 증폭기에 보통 능동 소자가 사용되는데, 최신 능동 소자는 대부분 트렌지스터이다.

트렌지스터에는 기생 캐패시턴스가 존재해서 고주파에서는 사용이 힘들다는....

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Gain

증폭회로에 의한 증폭은 Gain으로 나타난다..

ex) $A_v$(Voltage Gain)=$V_{out}/V_{in}$

If the polarities of the input and output voltage of an amplifier are different,
the voltage gain of a circuit will be negative.

inverting amplifier 는 Gain이 negative이고 Non-inverting amplifier는 Gain이 positive이다.

Amplifier , Feedback System

Amplifier의 Input은 Load로 해석될 수 있고, Output은 Source로 해석될 수 있다.
어떤 Source도 테브난 등가 회로로 바뀔 수 있기 때문에 다음과 같이 바뀜!
( 별로 쓸모 없는 내용인듯 )

다음과 같은 Feedback System이 있다.
출력 전압이 $X_0$이고, Forward path 의 Gain이 A라면, $X_0/A$ 의 전압을 가지는 것을 알 수 있다.
비슷하게 Feedback path를 통하고 난 후의 전압도 구할 수 있다.

Subtractor에서 만나므로 다음과 같은 식을 만족한다.
$X_i-BX_0=X_0/A$

Negative Feedback.

If AB is positive and $AB >> 1$ ,

이렇게 되면 오직 Feedback path에 의해서만 전달함수가 결정된다는 장점이 있음!