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다음 회로에서 출력전압 Vout은? (단, R1=R2=R3=R4 이다.) | [전자기사 필기] 22년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[전자기사 필기] 22년 1회차
다음 회로에서 출력전압 Vout은? (단, R1=R2=R3=R4 이다.)
문제 이미지
1
Vout = V1 - V2
2
Vout = V2 - V1
3
Vout = 2(V1 - V2)
4
Vout = 2(V2 - V1)
해설

저항이 모두 같은 차동 증폭기이므로 출력은 Vout=V2−V1V_{out}=V_2-V_1 이다.

그림에서 V1V_1 은 R1R_1 을 거쳐 (−) 단자로, V2V_2 는 R2R_2 와 접지 저항 R4R_4 의 분압을 거쳐 (+) 단자로 들어가고, 궤환 저항은 출력과 (−) 단자 사이에 있다. 중첩의 원리로 계산하면(모든 저항 RR)
Vout=−RRV1+RR+R(1+RR)V2=−V1+V2V_{out}=-\dfrac{R}{R}V_1+\dfrac{R}{R+R}\left(1+\dfrac{R}{R}\right)V_2=-V_1+V_2

(−) 단자 쪽 입력은 반전, (+) 단자 쪽 입력은 비반전으로 증폭되며, 분압 1/2 과 비반전 이득 2 가 상쇄되어 두 입력의 이득 크기가 같아진다.

  • V1−V2V_1-V_2 는 부호가 계산값과 반대이다.
  • 2(V1−V2)2(V_1-V_2) 는 계수와 부호가 모두 계산값과 다르다.
  • 2(V2−V1)2(V_2-V_1) 는 계수가 계산값의 두 배라 다르다.

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