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다음과 같은 연산증폭기 회로에서 출력 전압 V0는 몇 V인가? | [임베디드기능사 필기] 09년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[임베디드기능사 필기] 09년 2회차
다음과 같은 연산증폭기 회로에서 출력 전압 V0는 몇 V인가?
문제 이미지
1
-17.5V
2
18.5V
3
9.5V
4
-20.5V
해설

정답은 '-17.5V', 즉 V0=−17.5 VV_0=-17.5\,\text{V}이다.

그림은 2 V2\,\text{V} 입력의 1 kΩ1\,\text{k}\Omega 저항과 3 V3\,\text{V} 입력의 2 kΩ2\,\text{k}\Omega 저항이 반전 입력(−) 노드에서 만나고, 5 kΩ5\,\text{k}\Omega 궤환 저항이 이 노드와 출력 V0V_0 사이에 있으며, 비반전 입력(+)은 접지된 반전 가산기이다.

공식: V0=−Rf(V1R1+V2R2)V_0=-R_f\left(\dfrac{V_1}{R_1}+\dfrac{V_2}{R_2}\right)
대입: V0=−5 kΩ(2 V1 kΩ+3 V2 kΩ)=−(10+7.5) VV_0=-5\,\text{k}\Omega\left(\dfrac{2\,\text{V}}{1\,\text{k}\Omega}+\dfrac{3\,\text{V}}{2\,\text{k}\Omega}\right)=-(10+7.5)\,\text{V}
결과: V0=−17.5 VV_0=-17.5\,\text{V}

  • '18.5V'는 부호가 +이고, 반전 입력으로 신호가 들어가는 이 회로의 출력은 음의 값 −17.5 V-17.5\,\text{V}이다.
  • '9.5V'는 부호가 +이고, 크기도 두 입력 항의 합 10 V+7.5 V=17.5 V10\,\text{V}+7.5\,\text{V}=17.5\,\text{V} 값과 다르다.
  • '-20.5V'는 부호는 음이지만, 크기가 두 입력 항의 합 17.5 V17.5\,\text{V} 값과 다르다.

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