그림의 회로에서 출력전압 Vo와 입력전압 Vs와의 관계는? | [철도신호기사 필기] 11년 2회차 기출문제 상세 페이지

출력 Vo는 입력 Vs의 자연대수에 비례한다.
그림은 입력 Vs가 저항 R을 통해 반전 입력으로 들어가고 궤환 경로에 다이오드 D가 놓인, 비반전 입력이 접지된 로그 증폭기다.
가상 접지에 의해 저항에 흐르는 전류는 $I=\dfrac{V_s}{R}$이고 이 전류가 그대로 다이오드로 흐르는데, 다이오드 전류는 $I=I_S\left(e^{\frac{V_D}{nV_T}}-1\right)$처럼 전압의 지수함수다.
이 지수 관계를 전압에 대해 풀면 $V_o=-nV_T\ln\dfrac{V_s}{RI_S}$가 되어 출력이 입력의 로그에 비례한다. 다이오드를 입력 쪽에 두고 저항을 궤환에 넣으면 반대로 지수 증폭기가 된다.