반전 비반전 실험

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연산증폭기의 원리는 두개의 입력 전압차를 오픈루프 이득 AV로 증폭하는 앰프이다.
Vout = (V+ - V-) AV ------- 식1
연산증폭기의 -입력단자에 전류가 흘러들지 않는다고 가정하면 V-의 전압은 Vo
와 Vi의 전압을 저항 R1과 R2로 분압한 것과 같다.
V- = (Vo - Vi) R1 / (R1 + R2) + Vi --------- 식2
이 식의 1 항은 저항으로 분압된 전압이며 2 항은 분압의 기준점을 나타내고 있다. 식2를 식1에 대입하면 다음 식으로 된다.
Vo = (-AV R2 Vi + AV (R1+ R2) V+) / (R1 + R2 + R1 AV) ---- 식3
이것이 반전 증폭기의 출력전압 이며 이 식이 기본된다. 실제 연산증폭기에서는 오픈루프 이득 AV가 매우 큰 특징이 있기 때문에 조금 간단한 식을 이끌 수 있다. 우선 분모 분자를 R1AV 로 나누면
Vo=[-(R2/R1) Vi+(R1+R2) V+ / R1] /[1+1 / AV+R2 / (R1AV)] --- 식4
AV가 극히 큰것을 생각하면 1 / AV는 거의 제로가 되며 R2 / R1 ≪ AV 라면 1/AV 도 거의 제로가 되므로 식4의 분모는 거의 1에 가깝게 된다. 그 때문에 출력전압은 다음식과 같이 된다.

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