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1[국회직 9급 전자공학개론] 21년 1회차
다음 그림과 같은 연산증폭기 회로에서 출력전압 V0{\mathbf{V}}_{0} [V] 값은? (단, 연산증폭기 U1{\mathbf{U}}_{1}, U2{\mathbf{U}}_{2}는 이상적이다)
문제 이미지
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-6 V
2
-3 V
3
0 V
4
3 V
5
6 V
해설

출력전압은 −3 V-3\,\mathrm{V}이다.

U1U_{1}의 비반전 입력은 전류가 없어 0 V0\,\mathrm{V}이고, 가상단락으로 반전 입력도 0 V0\,\mathrm{V}이다. 전류원의 3 mA3\,\mathrm{mA}는 전부 1 kΩ1\,\mathrm{k\Omega}을 지나 출력으로 흐른다.
VU1=0−3 mA×1 kΩ=−3 VV_{U1}=0-3\,\mathrm{mA}\times 1\,\mathrm{k\Omega}=-3\,\mathrm{V}

3 V3\,\mathrm{V} 전원은 위쪽이 음극이고 3 kΩ3\,\mathrm{k\Omega}에 전류가 없으므로 U2U_{2}의 두 입력은 −3 V-3\,\mathrm{V}이다. 10 kΩ10\,\mathrm{k\Omega} 양단이 같은 전위라 전류가 0이고 5 kΩ5\,\mathrm{k\Omega}의 전압강하도 0이다.
Vo=−3 VV_{o}=-3\,\mathrm{V}

  • -6 V: U1U_{1} 출력을 +3 V+3\,\mathrm{V}로 잘못 잡은 값이다.
  • 0 V: 5 kΩ5\,\mathrm{k\Omega}에 전류가 흘러야 하는데 10 kΩ10\,\mathrm{k\Omega}의 전류가 0이므로 KCL에 어긋난다.
  • 3 V: U1U_{1} 출력과 3 V3\,\mathrm{V} 전원의 극성을 모두 반대로 본 값이다.
  • 6 V: 3 V3\,\mathrm{V} 전원의 극성만 반대로 보아 V+=+3 VV_{+}=+3\,\mathrm{V}로 계산한 값이다.

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