다음 그림은 OP 앰프를 이용한 연산회로이다. 주어진 입력신호에 대응되는 정상상태의 출력신호로서 가장 적합한 것은? (단, 의 초기전압은 이다)
2011년 국가직 9급 전자공학개론 16번
2011년도 시행 • 16번 문항
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정답: 2번
■ 1단계: 실용 적분기 회로의 동작 특성 분석
• 입력 저항 $R_1$과 피드백 가지의 병렬 $R_f \parallel C_f$로 구성된 연산증폭기 회로는 능동 실용 적분기(저역통과 필터) 회로입니다.
• 기본적으로 반전 증폭 구조이므로 입력 신호와 출력 신호는 위상이 $180^\circ$ 반전됩니다.
■ 2단계: 구형파 입력에 대한 출력 파형 분석
• 입력 $V_i$가 양(+)의 전압일 때, 반전 적분 동작에 의해 출력 전압 $V_o$는 일정한 기울기로 선형 감소합니다.
• 입력 $V_i$가 음(-)의 전압일 때, 반전 적분 동작에 의해 출력 전압 $V_o$는 일정한 기울기로 선형 증가합니다.
• 따라서 대칭 구형파를 입력할 때 정상상태 출력은 위상이 반전된 삼각파 형태로 나타납니다.
■ 최종 결과:
• 정상상태의 출력신호로 가장 적합한 것은 ②번 파형입니다. (②번)
• 입력 저항 $R_1$과 피드백 가지의 병렬 $R_f \parallel C_f$로 구성된 연산증폭기 회로는 능동 실용 적분기(저역통과 필터) 회로입니다.
• 기본적으로 반전 증폭 구조이므로 입력 신호와 출력 신호는 위상이 $180^\circ$ 반전됩니다.
■ 2단계: 구형파 입력에 대한 출력 파형 분석
• 입력 $V_i$가 양(+)의 전압일 때, 반전 적분 동작에 의해 출력 전압 $V_o$는 일정한 기울기로 선형 감소합니다.
• 입력 $V_i$가 음(-)의 전압일 때, 반전 적분 동작에 의해 출력 전압 $V_o$는 일정한 기울기로 선형 증가합니다.
• 따라서 대칭 구형파를 입력할 때 정상상태 출력은 위상이 반전된 삼각파 형태로 나타납니다.
■ 최종 결과:
• 정상상태의 출력신호로 가장 적합한 것은 ②번 파형입니다. (②번)