다음의 회로에서 출력전압 V O (V)는? (단, R 1 =R 3 =1kΩ, R 2 =R 4 =5kΩ, V 1 =4V, V 2 =3V 이다.)

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다음의 회로에서 출력전압 VO(V)는? (단, R1=R3=1kΩ, R2… | [철도신호기사 필기] 15년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[철도신호기사 필기] 15년 2회차

다음의 회로에서 출력전압 V_O(V)는? (단, R₁=R₃=1kΩ, R₂=R₄=5kΩ, V₁=4V, V₂=3V 이다.)

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해설

비반전 단자의 분압과 반전측 전류를 함께 따지면 출력전압은 −5V다.
V₂가 R₃–R₄로 분압되어 비반전 단자에 걸리므로  $V_{+}=V_2\dfrac{R_4}{R_3+R_4}=3\times\dfrac{5}{1+5}=2.5\,\mathrm{V}$  이다.
가상 단락으로  $V_{-}=V_{+}=2.5\,\mathrm{V}$  이므로 R₁에 흐르는 전류는  $\dfrac{4-2.5}{1\,\mathrm{k\Omega}}=1.5\,\mathrm{mA}$  이고, 연산증폭기 입력으로는 전류가 들어가지 않으므로 이 전류가 그대로 R₂를 지난다.
따라서  $V_O=V_{-}-1.5\,\mathrm{mA}\times5\,\mathrm{k\Omega}=2.5-7.5=-5\,\mathrm{V}$  이다. R₁=R₃, R₂=R₄인 차동증폭기이므로  $V_O=\dfrac{R_2}{R_1}(V_2-V_1)=5\times(3-4)=-5\,\mathrm{V}$  로도 같은 값이 나온다.

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