op-amp, 반전 증폭기, 비반전 증폭기

op-amp 연산증폭기(operational amplifier)

전자공학을 전공하면서 자주 등장하는 opamp, 증폭기, 발진기 등 활용도가 높다.

먼저 연산증폭기 그 자체를 살펴 보겠습니다.

이상적인 연상증폭기(ideal op-amp)일때의 조건입니다. 

1. V+=V-, 열린이득 G=∞

2. V+, V-의 전류는 모두 0이다, Rin=∞

시험문제를 풀때 V+=V-, V=와 V-의 전류는 0 이 두 조건은 매우 중요합니다.

그리고 op-amp는 정궤환(positive feedback)이면 발진기, 부궤환(negative feedback)이면 증폭기로 사용됩니다.

이제 다뤄볼 내용은 반전증폭기입니다.(op-amp는 이상적이라고 가정합니다.)

직관적으로 생각하면 먼저 Vin이 +가 걸리면 V+,V-가 모두 0이기 때문에 Rin에 해당 방향으로 +전류가 걸립니다.

그리고 V+,V- 전류가 0이기 때문에 그대로 Rf에 가기 때문에 Vout은 -전압이 걸립니다. (아래 그림 보면서 생각해주세요~)

위의 방식대로 식을 정리해보면 다음과 같은 식을 도출할 수 있습니다. 

다음은 비반전 증폭기입니다.

여기도 직관적으로 V+,V-에 Vin이 걸립니다. Vin이 +일 때 전류는 해당 방향으로 -값입니다.

 

V+,V- 전류는 0이기 때문에 그대로 R2에 걸립니다. 따라서 Vout도 +입니다.

따라서 비반전 증폭기가 되는것입니다.

위의 방식대로 식을 정리해보면 다음과 같은 식을 도출할 수 있습니다. 

다음 글에서는 발진기나 차등 증폭기에 대해서 알아보겠습니다.