[학부 과정] 전자회로 op-amp [4]

출력 전압은 A(V2-V1)이다. V2가 전압이 0일 때, V1에 걸리는 전압은 -V3/A이다.

op-amp의 internal circuit을 보자.

기존의 봐왔던 예제들은 dependent voltage source가 들어있는 경우를 보았다. 

Sedra Smith 책 마이크로 전자회로 7th 의 예제 2.3을 보면 voltage source가 아닌 current source가 들어있다.

dependent current source는 전압이 걸려야 전류가 흐른다.

만일 v1과 v2의 전압이 같다면, Vd로 흘러가는 전류는 없기 때무문에 전압은 0이다.

만일 v2가 v1의 전압 값보다 크다면, 남은 전압이 Vd로 흘러져서 Gm(v2-v1)R이 된다.   

참고>> 전압을 dB로 나타낼 때, 20log(V2/V1)로 나타낸다. -> P=VI이고, I=V/R 대입하면 V제곱/R

dB는 power를 기준으로 해서 만들어진 값이다. 파워에 대한 비교이다. 

파워에 대한 비교는 10logA/B이다.

 

앞에서는 계속 open-loop를 썼다. 이제 출력을 입력과 연결하는 Negative Feedback 형태를 살펴보자.

 

왜 closed-loop를  써야할까?

closed-loop gain= Vo/Vi

ideal한 op-amp은 gain은 무한대이다.  무한대에서 어떤 값을 곱해줘야 finite한 output이 나올까 고민해보았을 때, 0이 곱해줘야한다. 따라서 V2와 V1의 전압 차이가 0이여야한다. 그럼 전압차가 없어지려면 어떻게 해야할까?

이를 해결하기 위해 Negative Feedback이 필요하다.

 

왜 Negative feedback를  써야할까?

Negative feedback 동작원리는 이러하다. v1과 v2의 전압 차이(v2>v1) 가 있는 상태에서 출력 전압이전압 차에 gain이 곱해져서 커커진다. 커진 출력 전압이 다시 입력 전압 v1으로 흘러가게 되면 v1의 전압이 커지고 v2와 v1의 전압의 차가 0에   가까워진다.  -> "Tracking each other in potential" "virtual short circuit" "virtual ground" 라고 한다.