다음 연산증폭기 회로에서 출력전압 은? (단, 연산증폭기는 이상적인 소자이다.)
2022년 지방직 9급 전자공학개론 13번
2022년도 시행 • 13번 문항
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정답: 1번
■ 1단계: 비반전(+) 입력 단자 전위 $V_+$ 계산
• 비반전 단자 노드에서 KCL 적용:
$$\frac{V_+ - V_1}{R} + \frac{V_+ - V_2}{R} + \frac{V_+ - 0}{R} = 0$$
$$(V_+ - V_1) + (V_+ - V_2) + V_+ = 0 \implies 3V_+ = V_1 + V_2 \implies V_+ = \frac{V_1 + V_2}{3}$$
■ 2단계: 반전(-) 단자 전압 및 출력 전압 $V_{\text{out}}$ 유도
• 비반전 증폭기 구성의 이득 공식 적용:
$$V_{\text{out}} = \left(1 + \frac{2R}{R}\right)V_+ = 3V_+$$
• $V_+$ 대입:
$$V_{\text{out}} = 3 \times \left(\frac{V_1 + V_2}{3}\right) = V_1 + V_2$$
■ 최종 결과:
• 출력전압은 $V_1 + V_2$ (①번)
• 비반전 단자 노드에서 KCL 적용:
$$\frac{V_+ - V_1}{R} + \frac{V_+ - V_2}{R} + \frac{V_+ - 0}{R} = 0$$
$$(V_+ - V_1) + (V_+ - V_2) + V_+ = 0 \implies 3V_+ = V_1 + V_2 \implies V_+ = \frac{V_1 + V_2}{3}$$
■ 2단계: 반전(-) 단자 전압 및 출력 전압 $V_{\text{out}}$ 유도
• 비반전 증폭기 구성의 이득 공식 적용:
$$V_{\text{out}} = \left(1 + \frac{2R}{R}\right)V_+ = 3V_+$$
• $V_+$ 대입:
$$V_{\text{out}} = 3 \times \left(\frac{V_1 + V_2}{3}\right) = V_1 + V_2$$
■ 최종 결과:
• 출력전압은 $V_1 + V_2$ (①번)