오프 앰프의 음의 피드백과 오프 앰프의 폐루프 이득
오프 앰프의 음의 피드백
우리는 오프 앰프의 출력 단자를 적절한 저항을 통해 역방향 입력 단자에 연결함으로써 오프 앰프에서 음의 피드백을 얻습니다.
오프 앰프의 음의 피드백이 있는 이득은 폐쇄 회로 이득이라고 합니다.
오프 앰프의 폐쇄 회로 이득
위 그림에서 보듯이, 우리는 피드백 저항과 역방향 입력 단자와 직렬로 연결된 직렬 저항을 오프 앰프에 연결할 때, 시스템의 이득은 피드백 저항과 입력 저항의 음의 비율이 됩니다. 오퍼레이션 앰프는 자체적인 이득을 가지고 있으며, 실제로 매우 크고 이상적으로는 무한대입니다. 우리는 오프 앰프의 자체 이득(오픈 루프 이득)과 상관없이 시스템에 미리 정해진 이득을 부여할 수 있습니다. 이를 위해 적절한 값의 직렬 입력 저항(Ri)과 피드백 저항(Rf)을 선택합니다. 오프 앰프 시스템의 이득은 다음과 같아야 합니다.
741 오프 앰프의 폐쇄 회로 이득을 이해하기 위해 예를 들어보겠습니다. 741 오퍼레이션 앰프는 다음과 같은 매개변수를 가지고 있습니다.
매개변수 |
값 |
오픈 루프 이득 |
2 × 105 |
입력 저항 |
2 MΩ |
출력 저항 |
5 Ω |
역방향 입력 단자에 10 kΩ 저항을 직렬로 연결하고 피드백 경로로 20kΩ 저항을 연결했을 때, 오프 앰프의 폐쇄 회로 이득을 찾아봅시다.
입력 소스가 있는 오프 앰프의 등가 회로는 다음과 같습니다.
노드 1의 전압이 v라고 가정합시다. 이제 이 노드에서 키르히호프 전류 법칙을 적용하면 다음과 같습니다.
이제 노드 2에서 키르히호프 전류 법칙을 적용하면 다음과 같습니다.
이제, 그림에서 다음과 같이 발견됩니다.
식 (i)와 (ii)에서 다음과 같이 얻습니다.
따라서, 오프 앰프의 오픈 루프 이득은 2 × 105입니다.
반면 폐쇄 회로 이득은 2만 됩니다.
다른 예를 들어 오프 앰프의 폐쇄 회로 이득을 살펴보겠습니다.
위의 741 오프 앰프 회로의 등가 회로는 다음과 같이 다시 그릴 수 있습니다.
노드 1의 전압이 v라고 가정하고, 노드 1에서 키르히호프 전류 법칙을 적용하면 다음과 같습니다.
