Noninverting Amplifier   비반전 증폭기

1. 비반전 증폭기 (Noninverting Amplifier)

  ㅇ 연산증폭기 기본 구성 중 하나 (☞ 반전증폭기 참조)
     - 부귀환 적용  :  수동소자(저항) 만 사용하여 전압이득을 안정화시킴
     - 입력 임피던스  :  매우 큼 (이상적인 경우 무한대)
     - 출력 임피던스  :  매우 작음 (이상적인 경우 0)


2. 회로 구성

  ㅇ 연산 증폭기의 비반전 단자(+)에, 입력 신호({#v_i#})가 직접 인가되며, 
  ㅇ 반전 단자(-)와 출력 단자 사이에, 귀환 저항({#R_f#})이, 
  ㅇ 반전 단자(-)와 접지 사이에, 저항({#R_1#})이 배치된 구조
     


3. 주요 특징

  ㅇ 가상 단락 (virtual short)
     

     - 전압  :  두 입력 단자(+)와 (-)의 전위는 거의 같음 ({#v_+ \approx v_-#})  (단락상태)
     - 전류  :  입력 단자로 들어가는 전류는 이상적으로 0 임  (개방상태)
      
  ㅇ 폐루프 전압 이득 (Af)
     - 키르히호프의 법칙(KCL)과 가상 단락 조건을 적용하여 도출함
        
[# \frac{v_i}{R_1} = \frac{v_o-v_i}{R_f} \\
           v_i \left( \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_f} \right) = v_o \frac{1}{R_f} \\
           \frac{v_o}{v_i} = 1 + \frac{R_f}{R_1} = A_f #]

  ㅇ 귀환율 (β)
     - 귀환율은, 출력에서 입력으로 되돌아오는 전압의 비율
        
[# β = \frac{R_1}{R_1+R_f} #]
     - 개방 루프 이득({#A#})이 매우 클 때({#A\rightarrow\infty#}), 전체 폐루프 이득({#A_f#})의 근사화
        
[# A_f = \frac{A}{1 + Aβ} \quad (A \rightarrow \infty) \quad \approx \frac{1}{β} = 1 + \frac{R_f}{R_1} #]

  ㅇ 전압 팔로워 (Voltage Follower)
     - 입력 신호의 위상 변화 없이 전압을 증폭시키며, 
     - 높은 입력 임피던스 덕분에 전압 팔로워로도 활용 가능
        . {#R_f = 0#}이고 {#R_1 \rightarrow \infty#}이면, 이득({#A_f#})은 1이 되어,
        . 입력 전압이 그대로 출력으로 나가는 버퍼(Buffer) 역할을 수행

  ㅇ 등가 회로