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Lecture 10: Operational Amplifier Jeong Wan Lee 전기회로이론 및 실험 Amplifier 저수준의 전기신호를 증폭하는 것 Ideal Amp. + VS + - RS Amp. Gain, A RL load source i) – – VL ii) i) source가 본 Amp: 등가저항 ii) load가 본 Amp: 등가 source VL AVS Op Amp의 등가회로 RS VS + - ROUT + VIN - RIN + AVIN + - VL - RL Amp VIN RIN RIN VS , VL AVS RS RIN RS RIN RL R R OUT L RIN , ROUT 0 VL AVS !!! Op Amp 해석의 중요한 무기 RIN , ROUT 0 Non inverting inverting V+ V- IIN + VIN - ROUT RIN + - AVIN + - AV: voltage gain (OL): op amp에 아무것도 연결되지 않을 때, VOUT AV (OL) (V V ), AV (105 ~ 107 ) RIN , I IN VIN 0 RIN AV(OL)VIN Inverting Amplifier RF IS VS + - RS V- V+ IIN + IF - At Node V- : I S I F I IN 0. 노드의 전압 전류 관계: + VOUT I S I F VS V VOUT V IS , IF RS RF Cont... VS V VOUT V RS RF 한편, VOUT AV (OL) (V V ) V AV (OL) VS 1 VOUT VOUT 1 VOUT RS RS AV (OL) RF RF AV (OL) VS VOUT RF RS VOUT RF VS RS Inverting amplifier Closed loop gain은 항상 음이다. Cont... V V VOUT AV (OL) 한편 이므로, V V Op Amp는 99% 이상 negative feedback을 사용한다. (V-쪽으로 feedback) – 회로의 안정 & noise의 제거에 우수하기 때문 Op Amp 해석의 중요한 무기 RIN , ROUT 0 . I IN 0, V V Negative feedback인경우만 Non-inverting Amplifier RF IS R1 IIN VS + - R2 + IOUT IF + - VOUT Op Amp의 특성에서, I IN IOUT 0 – node에서의 전류; I F I S I IN I S Cont... 전압과 전류의 관계: R2에 전류 흐르지 않음 VOUT V V V VS IF , IS RF R1 R1 R1 negative feedback VOUT VS VS IF RF R1 VOUT RF * Closed loop gain (항상 +) 1 * non-inverting amp VS R 1 Differential Amplifier RF =R2 I2 I1 V1 + - V2 R1 + + - + - R1 VOUT R2 node에서의 전류; I1 I 2 VOUT V VOUT V V1 V V1 V I2 , I1 R2 R2 R1 R1 Cont... V V1 VOUT V R1 R2 따라서, 한편, VOUT R2 V V2 R1 R2 R2 R2 R2 R2 R2 V2 V2 V1 (V2 V1 ) R1 R2 R1 R1 R2 R1 R1 VOUT R2 V2 V1 R1 * Closed loop gain (항상 +) * differential amp (noise 제거에 사용) Cont... White Noise – – noise의 분포가 가우시안 분포인 noise 대부분의 노이즈의 형태에 해당 Differential Amp의 noise제거 – V1 에 생긴 noise와 똑 같은 noise가 V2 에서도 생길 때, diff. Amp는 깨끗하게 noise를 제거한다. Instrumentation Non-In Amp Sensor Diff. Amp Non-In Amp Amplifier System 센서 전압과 아주 작은 신호를 분리하여 증폭한 후, Diff. Amp에서 noise 제거