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전압이득이 A인 연산증폭기 회로에서 입력을 Vi라 하면 출력 Vo는? | [철도신호기사 필기] 11년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[철도신호기사 필기] 11년 1회차
전압이득이 A인 연산증폭기 회로에서 입력을 Vi라 하면 출력 Vo는?
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해설

출력은 입력을 미분한 형태인 Vo=−RCdVidtV_o=-RC\dfrac{dV_i}{dt}이다.

그림은 입력 ViV_i가 커패시터 CC를 거쳐 반전(−) 입력으로 들어가고, 반전 입력과 출력 사이에 저항 RR이 걸리며 비반전(+) 입력은 접지된 회로, 곧 미분기다.

이득이 큰 연산증폭기에서는 반전 입력이 가상접지가 되므로 커패시터 양단 전압이 곧 ViV_i이고, 흐르는 전류는 i=CdVidti=C\dfrac{dV_i}{dt} 이다.
입력 임피던스가 커서 이 전류가 그대로 RR로 흐르므로 Vo=0−iR=−RCdVidtV_o=0-iR=-RC\dfrac{dV_i}{dt} 가 된다.

저항과 커패시터의 자리를 맞바꿔 입력에 RR, 궤환에 CC를 두면 적분기가 되어 Vo=−1RC∫Vi dtV_o=-\dfrac{1}{RC}\displaystyle\int V_i\,dt 가 된다. 미분기의 계수는 RCRC, 적분기의 계수는 1/RC1/RC로 서로 뒤집힌다는 점을 함께 외워 두면 보기에서 혼동하지 않는다.

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