연산 증폭기(Op-Amp)

작은 신호를 크게 만들어주는 전자 부품이다. 예를 들어, 아주 작은 소리를 더 크게 만들어 주는 확대경 같은 역할을 한다.

 

연산 증폭기

두 개의 입력 간 전압 차이를 크게 증폭하는 고이득 전압 증폭기이다. 이상적인 연산 증폭기는 무한대의 개방 루프 이득(Open Loop Gain), 무한대의 입력 임피던스, 0의 출력 임피던스를 가지며, 다양한 아날로그 연산을 수행할 수 있다.

• 비반전 입력(+) : 이 입력에 신호가 들어오면 출력은 입력 신호와 정비례하며 증폭된다.
• 반전 입력(-) : 이 입력에 신호가 들어오면 출력은 입력 신호와 반비례하며 증폭된다.
• 출력 : 두 입력 간 전압 차이를 증폭 신호가 출력된다.

연산 증폭기는 보통 비반적 입력, 반전 입력, 그리고 출력 핀을 가지며, 이와에도 전원 공급 핀(V+, V-)을 포함한다.

 

연산 증폭기의 역할

• 신호 증폭 : 작은 입력 신호를 큰 출력 신호로 바꾸어 준다.
• 버퍼(Buffer) : 출력 임피던스가 낮고 입력 임피던스가 높아, 신호의 왜곡 없이 다음 회로에 전달할 수 있다.
• 연산 회로 구성 : 덧셈, 뺄셈, 적분, 미분 등 다양한 아날로그 연산을 수행할 수 있는 회로를 구성할 수 있다.

 

반전 증폭기 (Inverting Amplifier)

반전 입력(-)에 신호를 넣으면 출력 신호가 반대 위상으로 변한다. 예를 들어, 입력이 +1V라면 출력은 -1V가 된다.

비반전 증폭기 (Non-Inverting Amplifier)

비반전 입력(+)에 신호를 넣으면 출력 신호가 같은 위상으로 커진다. 예를 들어, 입력이 +1V면 출력도 +1V 이상이 된다.