역방향 연산 증폭기 (OP Amp): 공식 및 이득

비역상 증폭기는 양의 전압 이득을 가지는 오퍼 앰프 기반의 증폭기입니다.

비역상 오퍼 앰프 또는 비역상 오프 앰프는 오퍼 앰프를 주요 구성 요소로 사용합니다.

오퍼 앰프는 두 개의 입력 단자(핀)를 가지고 있습니다. 하나는 역상으로 표시되며 (-) 다른 하나는 비역상으로 표시됩니다 (+).

비역상 입력에 신호를 적용하면 출력 단자에서 증폭될 때 극성이 바뀌지 않습니다.

따라서, 이러한 경우 증폭기의 이득은 항상 양수입니다.

다음과 같이 피드백 루프가 있는 오퍼 앰프 회로를 구성하여 설명해보겠습니다,

위 회로에서 우리는 외부 저항 R1과 피드백 저항 Rf를 역상 입력에 연결합니다. 이제, 키르히호프 전류 법칙을 적용하여 다음과 같은 결과를 얻습니다,

비역상 단자에 적용되는 입력 전압이 vi라고 가정합시다.

이제, 회로의 오퍼 앰프가 이상적인 오퍼 앰프라고 가정하면,

따라서, 식 (i)는 다음과 같이 다시 쓸 수 있습니다,

회로의 폐루프 이득은 다음과 같습니다,

이 항목에는 어떤 음수 부분도 포함되어 있지 않으므로, 입력 신호가 출력에서 극성을 바꾸지 않고 증폭됨을 증명합니다.

비역상 오퍼 앰프의 전압 이득 표현식에서 Rf = 0 또는 R1 → ∞일 때 이득이 1이 됨을 알 수 있습니다.


따라서, 피드백 경로를 단락시키거나 역상 핀의 외부 저항을 열면 회로의 이득은 1이 됩니다.

이 회로는 전압 팔로어 또는 단일 이득 증폭기라고 불립니다. 이 회로는 오퍼 앰프 입력에서 무한히 큰 임피던스 때문에 두 개의 연속된 회로를 격리하는 데 사용됩니다.

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