그림과 같은 연산증폭기에서 출력전압 V0는 몇 [V]인가? (단, R1… | [철도신호기사 필기] 08년 2회차 기출문제 상세 페이지

반전측과 비반전측의 저항비가 같게 짜인 차동증폭기이므로 출력은 $V_o=\dfrac{R_3}{R_1}(V_1-V_2)$ 이고, 값을 넣으면 −30 V이다.
그림에서 $V_2$ 는 $R_1$ 을 거쳐 반전입력으로, $V_1$ 은 $R_2$ 를 거쳐 비반전입력으로 들어가며, $R_3$ 는 출력에서 반전입력으로 되먹임되고 $R_4$ 는 비반전입력과 접지 사이에 있다.
비반전입력 전압은 분압으로 $V_+=\dfrac{R_4}{R_2+R_4}V_1=\dfrac{20}{2+20}\times 3=\dfrac{30}{11}\approx 2.73\ \mathrm{V}$ 이고, 중첩과 가상단락을 적용하면 $V_o=\left(1+\dfrac{R_3}{R_1}\right)V_+-\dfrac{R_3}{R_1}V_2$ 이다.
대입하면 $V_o=11\times\dfrac{30}{11}-10\times 6=30-60=-30\ \mathrm{V}$ 이며, $R_1=R_2$·$R_3=R_4$ 인 이 조건에서는 $\dfrac{R_3}{R_1}(V_1-V_2)=10\times(3-6)=-30$ 으로 곧바로 구해도 같다.