À̰÷Àº ¾Æ³¯·Î±× °èÃø¿¡ °üÇÑ È¸·Î ¼³°è ¹× ÃøÁ¤ ¹æ¹ýÀ» À» ±âÃʺÎÅÍ
»ó¼¼ÇÏ°Ô ¼Ò°³ÇÕ´Ï´Ù.
OP amp.ÀÇ data sheet¿¡ ³ª¿À´Â ¿ë¾îÇØ¼³
OP amp.¸¦ ÀÌ¿ëÇÑ ÀûºÐ±âÀÇ ±¸¼º
°¢Á¾ °èÃø±âµîÀÇ »ç¾ç¼(Specifcation)¿¡ ÀÚÁÖ µîÀåÇÏ´Â ¿ë¾î Á¤¸®
Instrumentation amp. ¸¦ ÀÌ¿ëÇÑ ECG ÃøÁ¤
OP amp.ÀÇ data sheet¿¡ ³ª¿À´Â ¿ë¾îÇØ¼³
ÃÖ´ë Á¤°Ý : OP amp.°¡ ¼Õ»óµÉ ¿°·Á¾øÀÌ ¾ÈÀüÇÏ°Ô µ¿ÀÛ ÇÒ ¼ö ÀÖ´Â ÃÖ´ëÄ¡.
1. °ø±ÞÀü¾Ð (Supply Voltage : ± Vs)
OP amp.¿¡ Àü¿øÀ¸·Î »ç¿ëµÉ ¼ö ÀÖ´Â ÃÖ´ëÀÇ Àü¾Ð.
2. ³»ºÎ ¼ÒºñÀü·Â (Internal Power Dissipation : PD)
OP amp.ÀÇ ÁÖ¾îÁø ±ÔÁ¤µÈ ÁÖÀ§¿Âµµ¿¡¼ ¼ÒºñÇÒ ¼ö ÀÖ´Â ÃÖ´ë Àü·Â.
(ex. 600 mW ¡Â 75 ¡É)
3. Â÷µ¿ ÀÔ·Â Àü¾Ð(Differential Input Voltage : Vid)
OP amp.ÀÇ ÀÔ·Â ´ÜÀÚÀÎ inverting(-), non-inverting(+) ´ÜÀÚ ¾ç´Ü¿¡
Àΰ¡ ÇÒ ¼ö ÀÖ´Â ÃÖ´ëÀü¾Ð.
4. ÀÔ·Â Àü¾Ð (Input Voltage : Vicm)
ÀԷ°ú Á¢Áö »çÀÌ¿¡ µ¿½Ã¿¡ Àΰ¡ÇÒ ¼ö ÀÖ´Â ÃÖ´ëÀÔ·Â Àü¾ÐÀ̰í, À̸¦
µ¿»óÀü¾Ð(Common Mode Voltage)¶ó°í ÇÔ. ÀϹÝÀûÀ¸·Î ÀÌ ÃÖ´ë Àü¾Ð
Àº °ø±Þ Àü¾Ð°ú °°´Ù.
5. µ¿Àۿµµ (Operating Temperature : Ta)
OP amp.°¡ ÀÌ»ó¾øÀÌ µ¿ÀÛÇϴµ¥ µ¥ ´ëÇÑ ÁÖº¯ ȯ°æ Áß¿¡¼ ÃÖ´ë
¿Âµµ ȯ°æ.
6. Ãâ·Â ´Ü¶ô ȸ·Î Áö¼Ó½Ã°£ (Output Short-Circuit Duration)
OP amp.ÀÇ Ãâ·Â ´ÜÀÚ°¡ Á¢Áö³ª Àü¿øÀÇ ÇÑ ´ÜÀÚ¿Í ´Ü¶ô µÇ¾îµµ OP
amp. °¡ ¼Õ»óµÇÁö ¾Ê°í °ßµô ¼ö ÀÖ´Â ½Ã°£.
±× ¿ÜÀÇ ÆÄ¶ó¸ÞŸ ---------
7. ÀÔ·Â ¿ÀÇÁ¼Â Àü¾Ð (Input Offset Voltage : Voi)
OP amp.ÀÇ Ãâ·Â Àü¾ÐÀ» "0"À¸·Î ¸¸µé±â À§ÇÏ¿© ÀÔ·Â ´ÜÀÚÁßÀÇ Çϳª
¿¡ °¡ÇØÁö´Â Àü¾Ð. (ÀÌ»óÀûÀÎ OP amp. ÀÇ °æ¿ì offsetÀº "0"ÀÌ´Ù.)
8. ÀÔ·Â ¹ÙÀ̾ Àü·ù (Input Bias Current : Ib)
OP amp.ÀÇ µÎ ÀÔ·Â ´ÜÀÚ¿¡ È帣´Â Àü·ùÀÇ Æò±ÕÄ¡ÀÌ´Ù. ÀÌ»óÀûÀÎ °æ¿ì
µÎ ÀÔ·Â ´ÜÀÚÀÇ ¹ÙÀ̾ Àü·ù´Â °°´Ù.
9. ÀÔ·Â ¿ÀÇÁ¼Â Àü·ù (Input Offset Current : Ios)
Ãâ·Â Àü¾ÐÀÌ "0"ÀÎ °æ¿ì¿¡ µÎ ÀÔ·Â ´ÜÀÚÀÇ ¹ÙÀ̾ Àü·ùÀÇ Â÷ÀÌ.
10. ÀÔ·Â Àü¾Ð¹üÀ§ : (Input Voltage Range : Vcm)
µÎ ÀÔ·Â ´ÜÀÚ¿Í Á¢Áö°£ÀÇ Àü¾Ð ¹üÀ§.
11. ÀÔ·Â ÀúÇ× (Input Resistance : Zi)
¾î´À ÇÑ ÀÔ·Â ´ÜÀÚ¸¦ Á¢Áö ½ÃÄ×À» ¶§ ³ª¸ÓÁö ÀÔ·Â ´ÜÀÚ¿Í Á¢Áö°£
À» ÀÔ·Â Ãø¿¡¼ º» ÀúÇ×.
12. Ãâ·Â ÀúÇ× (Output Resistance : Zo)
OP amp.ÀÇ Ãâ·Â Ãø¿¡¼ º» ÀúÇ×.
13. Ãâ·ÂÀü¾ÐÁøµ¿ (Output Voltage Swing : ± Vo max)
ºÎÇÏÀúÇ׿¡ µû¶ó¼ OP amp.°¡ Æ÷ȳª Ŭ¸®ÇÎ ¾øÀÌ °ø±ÞÇÒ ¼ö
ÀÖ´Â ÃÖ´ë Àü¾Ð.
14. °³¹æ·çÇÁ Àü¾ÐÀ̵æ (Open Loop Voltage Gain : AOL)
¿ÜºÎ ±¥È¯(feedback)À» ¾øÀÌ ÇÑ ÈÄ OP amp.ÀÇ ÀÔ·Â Àü¾Ð¿¡ ´ëÇÑ Ãâ·Â
Àü¾ÐÀÇ ºñ.
OP amp.¸¦ ÀÌ¿ëÇÑ ÀûºÐ±âÀÇ ±¸¼º
OP amp.´Â ¾Æ³¯·Î±× ¿¬»êȸ·Î¸¦ ±¸¼ºÇÏ´Â ÇÙ½É ¼ÒÀÚÀÌ´Ù. OP amp.¸¦ ÀÌ¿ëÇÏ¿©
ÀûºÐ±â¸¦ ±¸¼ºÇϸé Ãâ·Â½ÅÈ£´Â ÀԷ½ÅÈ£°¡ ÀûºÐµÈ ÇüÅ·ΠµÈ´Ù. Áï ÀÓÀÇÀÇ ¾Æ³¯·Î±×
½ÅÈ£°¡ ÀûºÐµÇ¾î Ãâ·ÂµÇ´Â °ÍÀÌ´Ù.
ÀÌ·¯ÇÑ ÀûºÐ±â´Â ÀÚ±âÇÐ(Magnetism)À» ÇÏ´Â »ç¶÷µé¿¡°Ô´Â ÀÚÁÖ µîÀåÇϴ ȸ·ÎÀÌ´Ù.
(magnetic flux density°¡ ÃøÁ¤µÈ magnetic flux¸¦ ÀûºÐÇØ¾ß ¾òÀ» ¼ö Àֱ⠶§¹®)
¾Æ·¡ ±×¸²Àº ÀûºÐ±âÀÇ ±âº» ȸ·ÎÀÌ´Ù. ÀÌ È¸·ÎÀÇ °æ¿ì ÀúÁÖÆÄ À̵æÀÌ Á¦ÇѵÇÁö ¾Ê¾Æ
±âº»ÀûÀÎ ÀûºÐ±â ȸ·Î
¸Å¿ì ÀûÁö¸¸ Á÷·ù ¿ÀÇÁ¼Â(dc offset)ÀÌ ÀûºÐÁֱ⠵¿¾È¿¡ ÀûºÐ µÉ °Í ÀÌ°í °á±¹ ÀûºÐ±â
´Â Æ÷鵃 °ÍÀÌ´Ù. ÀÌ·¯ÇÑ Æ÷ȸ¦ ¸·±âÀ§ÇÏ¿© ´ÙÀ½°ú °°Àº ȸ·Î¸¦ ±¸¼ºÇÑ´Ù.
Æ÷È(Satruation)¹æÁö°¡ µÇ´Â ÀûºÐ±â
À§ÀÇ È¸·Î´Â ´ÙÀ½°ú °°Àº ¿ø¸®·Î ÇØ¼ Æ÷ȸ¦ ¸·°Ô µÈ´Ù. ÀÔ·Â ¹ÙÀ̾ Àü·ù¿¡ ±âÀεǴÂ
Á÷·ùÃâ·Â offset Àü¾ÐÀÌ ÀúÇ× ¿¡ ÀÇÇØ¼ ÃÖ¼Ò·Î µÇ°í,
´Â ÀÔ·ÂÀúÇ×
¿Í Çǵå¹é
ÀúÇ× ÀÇ º´·ÄÇÕ¼º°ú °°´Ù. Áï ´ÙÀ½°ú °°ÀÌ ÁÖ¾îÁø´Ù.
ºÐ·ùÀúÇ×ÀÌ È¸·ÎÀÇ Á֯ļö À̵æÀ» Á¦ÇÑÇϱ⠶§¹®¿¡ ÀûºÐÀº
À̻󿡼¸¸ µÈ´Ù.
¶ÇÇÑ ÀÌÇÏÀÇ ÀÔ·Â Á֯ļö¿¡ ´ëÇØ¼´Â ¹ÝÀüÁõÆø±â·Î ÀÛµ¿ÇÏ°Ô µÇ°í ±×¶§ÀÇ Ãâ·ÂÀü¾ÐÀº
´ÙÀ½°ú °°´Ù.
½ÇÁ¦·Î ´Â
ÀÇ 10 ¹è Á¤µµ·Î ÇÑ´Ù. ¶ÇÇÑ
´Â ÀûºÐµÉ ÀԷ½ÅÈ£ÀÇ ÁÖ±â¿Í ´ë·«
°°µµ·Ï ±¸¼ºÇÑ´Ù.
Âü°í¹®Çå : ED lab. "PK-D008-0392"
Thomas C.Hayes , Paul Horowitz "The art of electronics" 1989
Instrumentation amp. ¸¦ ÀÌ¿ëÇÏ¿© ECG ÃøÁ¤.
VERMED
»çÀÇ Àü±Ø
VERMED »çÀÇ Àü±Ø 3 °³¸¦ »ç¿ëÇÏ¿© Çϳª´Â ¿À¸¥ÂÊ ¸»¸ñ, ´Ù¸¥ µÎ °³´Â
¼Õ¸ñ¿¡ ºÎÂøÀ» Çϰí, °¢°¢ÀÇ ¼±Àº µðÀÚÀÎÇÑ instrumentation amp. ÀÇ B, A, C
¿¡ ¿¬°áÀ» ÇÏ¿´½À´Ï´Ù. À̶§ »ç¿ëÇÑ OP amp. ´Â OP 07ÀÔ´Ï´Ù. ȸ·Îµµ´Â
´ÙÀ½°ú °°½À´Ï´Ù.
Instrumentation amp. ´Â impedance ¸é¿¡¼´Â ¹öÆÛ ¾ÚÇÁ ( buffer amp.) ¿Í °°°í, Â÷µ¿ ¾ÚÇÁ ( differential amp.)
ÀÇ Æ¯Â¡ÀÎ common mode noise¸¦ Á¦°Å È¿°ú°¡ ÀÖÀ¸¸ç, ¶ÇÇÑ À̵æ (gain)À» Á¶ÀýÇϱⰡ ¿ëÀÌÇÕ´Ï´Ù.
À§ÀÇ È¸·Î¸¦ Àß »ìÆìº¸½Ã¸é ÀÌ·¯ÇÑ ÀåÁ¡µéÀÌ ³ª¿À°Ô µÇ´Â ¿øÀÎÀ» ¾Ë ¼ö ÀÖÀ» °ÍÀÔ´Ï´Ù.
¾Æ·¡ ½ÇÇè °á°ú´Â Á¦°¡ ÁýÀû ½ÇÇè ´ë»óÀÌ µÇ¾î ÀúÀÇ ECG¸¦ ÃøÁ¤ÇÑ °á°úÀÔ´Ï´Ù.
(ÁÖÀÇ , ½ÇÁ¦ ECG ÃøÁ¤±âÀÇ °æ¿ì Àü¿øÀÇ isolatoion µî »ó´çÈ÷ ¸¹Àº ¾ÈÀü¿¡ ´ëÇÑ ´ëÃ¥ÀÌ °±¸µÈ ȸ·Î ¹×
ÄÉÀ̽º¸¦ »ç¿ëÇÕ´Ï´Ù. ½ÉÀåÀ¸·Î ¼ö mA ÀÌ»óÀÇ Àü·ù°¡ Á÷Á¢ È帣°Ô µÇ¸é ¼îÅ©»ç¸¦ ÇÏ°Ô µÇÁö¿ä. µû¶ó¼ Çлý,
ȤÀº Ãʺ¸ÀÚ ²²¼´Â ÇԺηΠ½ÇÇèÀ» ÇÏÁö ¸¶½Ê½Ã¿ä. À߸øµÈ ½ÇÇèÀ¸·Î ÀÎÇÑ ¼îÅ©ÀÇ À§ÇèÀÌ ÀÖ½À´Ï´Ù.)