전산기 전자산업기사 필기

공식 6, 문제 52

연산증폭기

반전, 비반전, 적분, CMRR, 슬루레이트

이상적 연산증폭기

이득 ∞, $Z_{in}$ ∞, $Z_{o u t}$ 0, 대역폭 ∞, CMRR ∞, 오프셋 0, 슬루레이트 ∞ → 가상 단락(가상 접지)

기본 회로

회로	출력
반전	$V_{o} = - \frac{R _{f}}{R _{1}} V_{i}$
비반전	$V_{o} = (1 + \frac{R _{f}}{R _{1}}) V_{i}$
전압 폴로워	$V_{o} = V_{i}$
반전 가산	$V_{o} = - R_{f} (\frac{V _{1}}{R _{1}} + \frac{V _{2}}{R _{2}} + \dots)$
차동(감산)	$V_{o} = \frac{R _{f}}{R _{1}} (V_{2} - V_{1})$ (저항 대칭 시)
적분	$V_{o} = - \frac{1}{R C} \int V_{i} d t$ (구형파 → 삼각파)
미분	$V_{o} = - R C \frac{d V _{i}}{d t}$ (삼각파 → 구형파)
대수	귀환에 다이오드: $V_{o} \propto - ln V_{i}$

실제 특성

CMRR $= A_{d} / A_{c}$ , dB = $20 lo g (A_{d} / A_{c})$
슬루레이트 SR = 출력 최대 변화율 [V/μs], 왜곡 없는 최대 주파수 $f_{ma x} = S R / (2 π V_{m})$
입력 오프셋 전압: 출력 0으로 만드는 입력 전압 / 입력 바이어스 전류: 두 입력 전류의 평균 / 입력 오프셋 전류: 두 전류의 차
바이어스 전류 보상: 비반전 단자에 $R_{1} ∥ R_{f}$
비교기: 개루프(포화), 슈미트 트리거: 정궤환 히스테리시스
계측 증폭기: 3-op-amp, 높은 CMRR·입력 임피던스, 이득 $= 1 + 2 R / R_{G}$

핵심 공식

6개

반전 증폭

$A_{v} = - \frac{R _{f}}{R _{1}}$

비반전 증폭

$A_{v} = 1 + \frac{R _{f}}{R _{1}}$

적분기

$V_{o} = - \frac{1}{R C} \int V_{i} d t$

미분기

$V_{o} = - R C \frac{d V _{i}}{d t}$

CMRR

$C M R R = 20 lo g \frac{A _{d}}{A _{c}}$

슬루레이트

$f_{ma x} = \frac{S R}{2 π V _{m}}$

자주 틀리는 포인트

3개

이상적 출력 임피던스는 0
포화 전압을 넘는 출력은 잘림
적분기: 구형파 → 삼각파