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다음 회로의 전압이득은? (단, 연산증폭기는 이상적인 소자이다.) | [철도신호기사 필기] 21년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[철도신호기사 필기] 21년 1회차
다음 회로의 전압이득은? (단, 연산증폭기는 이상적인 소자이다.)
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해설

입력이 반전 단자(−)로 들어가고 비반전 단자(+)가 접지된 반전 증폭기이므로 전압이득은 Av=−R2R1A_v=-\dfrac{R_2}{R_1} 이다.

그림에서 VinV_{in} 은 R1R_1 을 거쳐 (−) 단자에 연결되고, R2R_2 는 (−) 단자와 출력 VoutV_{out} 사이를 잇는 귀환 저항이며 (+) 단자는 접지되어 있다.

이상적 연산증폭기는 가상단락으로 (−) 단자 전위가 0 V이고 입력 단자로 전류가 흐르지 않으므로 VinR1=−VoutR2\dfrac{V_{in}}{R_1}=-\dfrac{V_{out}}{R_2} 가 성립한다.
정리하면 VoutVin=−R2R1\dfrac{V_{out}}{V_{in}}=-\dfrac{R_2}{R_1} 로, 부호가 반대인 반전 이득이 된다.

입력을 (+) 단자로 넣는 비반전 증폭기여야 1+R2R11+\dfrac{R_2}{R_1} 이 나오며, 부호를 뺀 R2R1\dfrac{R_2}{R_1} 은 위상 반전을 반영하지 못한다.

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