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그림의 회로에서 V1=3[V], Rf=450[kΩ], R1=150[kΩ… | [철도신호기사 필기] 14년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[철도신호기사 필기] 14년 1회차
그림의 회로에서 V1=3[V], Rf=450[kΩ], R1=150[kΩ]일 때 출력전압 Vo[V]는?
문제 이미지
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1[V]
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12[V]
3
15[V]
4
18[V]
해설

입력이 (+)단자로 들어가고 출력이 Rf를 거쳐 (−)단자로 되돌아오는 비반전 증폭기이므로 출력전압은 12[V]다.

가상단락에 의해 (−)단자 전압은 V1V_1과 같고, 출력이 RfR_f와 R1R_1으로 분압되어 (−)단자에 걸리므로 Vo×R1R1+Rf=V1V_o \times \dfrac{R_1}{R_1+R_f} = V_1이다.

정리하면 Vo=(1+RfR1)V1=(1+450150)×3=4×3=12V_o = \left(1+\dfrac{R_f}{R_1}\right)V_1 = \left(1+\dfrac{450}{150}\right) \times 3 = 4 \times 3 = 12[V]가 된다.

이 문항의 핵심은 비반전 구조에서는 저항비에 1이 더해진다는 점이다. 같은 저항값이라도 입력이 (−)단자로 들어가는 반전 증폭이라면 이득이 −RfR1=−3-\dfrac{R_f}{R_1} = -3배에 그치므로, 1을 빠뜨리고 3배로 계산하거나 이득 배수를 5배·6배로 잘못 세면 답이 어긋난다.

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