Inverting Amplifier   반전 증폭기

(2019-03-19)

Virtual Ground, 가상 접지

1. 반전 증폭기 (Inverting Amplifier)상수 이득을 갖고, 입력이 반전(180˚ 위상천이)되는 증폭기 유형
     - 例) 공통 이미터 증폭기, 공통 소스 증폭기, CMOS 인버터 등

  ㅇ 연산증폭기 기본 구성 중 하나 (☞ 비반전증폭기 참조)
     - 개방루프이득이 너무 커서 부귀환 없이 사용하면 회로가 불안정해지므로, 
     - 부귀환을 사용하여 전압이득을 안정화시키고자 하는 기본 회로 구성


2. [Op Amp]  반전 증폭기회로 구성, 특징

  ㅇ 반전 구조
     - 비반전 단자(+)를 직접 접지하고, 반전 단자(-)에 입력 전압을 인가하는 구조
        

  ㅇ 출력 전압은 입력 전압에 반전된 역상 전압
     - vi와 vo 간에 180˚ 위상차를 갖음

  ㅇ R1 및 Rf에 흐르는 전류는 같음
     - 즉, Ii = If

  ㅇ 가상 단락 및 가상 접지 상태임
     - 즉, v- = v+ = 0

  ㅇ 전압 이득 Av는 전적으로 외부 수동소자(Rf/R1)에 의해 결정됨
     - 즉, Av = vo/vi = - Rf/R1

  ㅇ 반전 증폭기의 입력 저항 : R1
     - Rin = vi/i = vi/(vi/R1) = R1

  ㅇ 반전 증폭기의 출력 저항 ≒ 0
     - Rout ≒ 이상적인 연산증폭기의 출력 저항 = 0


3. [Op Amp]  반전 증폭기의 가상 접지(Virtual Ground)

     

  ㅇ 반전 단자(-)로의 전류 유입은 없고,
  ㅇ 비반전 단자(+)에서의 접지는,
     - 두 입력 단자 간에 전압강하를 유발하지 않으므로,
  ㅇ 따라서, 반전 단자(-)의 전압은 0 이 됨 (즉, 가상 접지)

  ※ 결국, 전압은 단락 상태, 전류는 개방 상태가 됨


4. [Op Amp]  반전 증폭기전압 이득폐쇄루프이득 Av연산증폭기 자체 이득과는 무관
     - 전적으로, 연산증폭기 외부에 있는 수동소자 Rf,R1에 의존
        .   Av = vo/vi = - Rf/R1

        


5. [Op Amp]  반전 증폭기등가 회로

     


[연산증폭기 기초응용] 1. 반전 증폭기 2. 비반전 증폭기 3. 전압 폴로워 4. 가산 증폭기
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