다음 회로에서 연산증폭기가 이상적이라고 가정할 때 값으로 옳은 것은?
2011년 국가직 9급 전자공학개론 17번
2011년도 시행 • 17번 문항
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정답: 1번
■ 1단계: 가상 단락에 의한 전위 확인
• 이상적인 연산증폭기의 가상 단락 조건에 의해:
$$V_- = V_+$$
• 입력 전압 $V_i$가 비반전 단자(+)에 직접 연결되어 있으므로:
$$V_+ = V_i \implies V_- = V_i$$
■ 2단계: 반전 단자 노드에서 KCL 적용
• 저항 $R_1$의 한쪽 끝은 $V_i$, 다른 쪽 끝은 반전 단자($V_- = V_i$)에 연결되어 있으므로 저항 $R_1$ 양단의 전위차는 0입니다.
• 반전 단자 노드에 KCL을 적용하면:
$$\frac{V_- - V_i}{R_1} + \frac{V_- - V_o}{R_2} = 0$$
• $V_- = V_i$를 대입하여 정리:
$$\frac{V_i - V_i}{R_1} + \frac{V_i - V_o}{R_2} = 0 \implies 0 + \frac{V_i - V_o}{R_2} = 0 \implies V_o = V_i$$
■ 최종 결과:
• 출력 전압 $V_o$는 $V_i$와 같습니다. (①번)
• 이상적인 연산증폭기의 가상 단락 조건에 의해:
$$V_- = V_+$$
• 입력 전압 $V_i$가 비반전 단자(+)에 직접 연결되어 있으므로:
$$V_+ = V_i \implies V_- = V_i$$
■ 2단계: 반전 단자 노드에서 KCL 적용
• 저항 $R_1$의 한쪽 끝은 $V_i$, 다른 쪽 끝은 반전 단자($V_- = V_i$)에 연결되어 있으므로 저항 $R_1$ 양단의 전위차는 0입니다.
• 반전 단자 노드에 KCL을 적용하면:
$$\frac{V_- - V_i}{R_1} + \frac{V_- - V_o}{R_2} = 0$$
• $V_- = V_i$를 대입하여 정리:
$$\frac{V_i - V_i}{R_1} + \frac{V_i - V_o}{R_2} = 0 \implies 0 + \frac{V_i - V_o}{R_2} = 0 \implies V_o = V_i$$
■ 최종 결과:
• 출력 전압 $V_o$는 $V_i$와 같습니다. (①번)