[전자회로 실험#9] 연산증폭기 기초

 

앞서 트랜지스터는 베이스 전류 $I_{B}$를 $\beta$ 만큼 컬렉터전류 $I_{C}$로 증폭시키는 소자라는 것을 알아보았고 증폭기로서 동작할 수 있는 적당한 동작점을 찾아보았다. 트랜지스터는 증폭을 위해 $\beta$ 에 의존하지만 $\beta$ 값은 온도 변화에 따라 달라지기 때문에 한계가 있다. 따라서 전압분배 바이어스 회로와 같이 $\beta$ 값에 의존하지 않는 바이어스 회로를 사용하기

 

이제부터 알아볼 연산증폭기는 온도변화에 따른 증폭률에 변화가 적고, 증폭률 또한 $\beta$ 보다 훨씬 큰 값을 갖는다.

연산증폭기의 기호를 살펴보면 반전 입력 단자($V_{1}$)과 비반전 입력 단자($V_{2}$), 연산 증폭기의 전원단자 두개, 마지막으로 출력 단자가 존재한다.

$$V_{o} = A(V_{+} - V_{-})$$

연산증폭기의 출력은 두 입력단자 간 전압 차이에 전압이득(A)만큼을 곱한 값으로 나타낸다.

연산증폭기의 내부를 다음과 같이 나타낼 수 있다. 실제는 많은 트랜지스터, 저항 등의 회로로 이루어져 있지만 간단하게 나타내면 다음과 같다.

그리고 이상적인 연산증폭기는 다음과 같은 특성을 갖는다.

• 전압이득이 무한대이다.$(A_{V} = \infty )$
• 입력 저항이 무한대이다.$(R_{in} = \infty )$
• 출력저항이 0이다.$(R_{out} = 0)$
• 주파수 대역폭이 무한대이다.$(B_{W} = \infty )$

위의 네 가지 특성은 이후 알아볼 연산증폭기 응용회로를 해석하기 위한 바탕이 된다.

 

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