다음 회로에서 일 때, 출력 단의 전압 는?
2016년 지방직 9급 전자공학개론 12번
2016년도 시행 • 12번 문항
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정답: 3번
■ 1단계: 가상 접지를 활용한 입력 전류 계산
• 연산증폭기의 반전 단자는 가상 접지($0\text{ V}$) 상태입니다.
• 두 입력 $v_1 = 2\text{ V}, v_2 = 1\text{ V}$에 의해 유입되는 전류의 합:
$$I_{in} = \frac{v_1}{2\text{ k}\Omega} + \frac{v_2}{4\text{ k}\Omega} = \frac{2\text{ V}}{2\text{ k}\Omega} + \frac{1\text{ V}}{4\text{ k}\Omega} = 1\text{ mA} + 0.25\text{ mA} = 1.25\text{ mA}$$
■ 2단계: 출력 전압 $v_o$ 계산
• 반전 가산 증폭기의 피드백 저항 $R_f = 4\text{ k}\Omega$을 통과할 때:
$$v_o = -I_{in} R_f = -1.25\text{ mA} \times 4\text{ k}\Omega = -5\text{ V}$$
• 전압의 크기는 $5\text{ V}$입니다.
■ 최종 결과:
• 출력 전압의 크기는 5 [V] (③번)
• 연산증폭기의 반전 단자는 가상 접지($0\text{ V}$) 상태입니다.
• 두 입력 $v_1 = 2\text{ V}, v_2 = 1\text{ V}$에 의해 유입되는 전류의 합:
$$I_{in} = \frac{v_1}{2\text{ k}\Omega} + \frac{v_2}{4\text{ k}\Omega} = \frac{2\text{ V}}{2\text{ k}\Omega} + \frac{1\text{ V}}{4\text{ k}\Omega} = 1\text{ mA} + 0.25\text{ mA} = 1.25\text{ mA}$$
■ 2단계: 출력 전압 $v_o$ 계산
• 반전 가산 증폭기의 피드백 저항 $R_f = 4\text{ k}\Omega$을 통과할 때:
$$v_o = -I_{in} R_f = -1.25\text{ mA} \times 4\text{ k}\Omega = -5\text{ V}$$
• 전압의 크기는 $5\text{ V}$입니다.
■ 최종 결과:
• 출력 전압의 크기는 5 [V] (③번)