연산증폭기, 가산 감산, 반전 비반전 증폭

1. 연산증폭기 (OP-Amp)의 동작 특성

연산증폭기(Operational Amplifier)는 전자 회로에서 중요한 역할을 하는 부품이다. 주로 아날로그 신호 처리에 사용되며, 높은 이득을 가지는 전압 증폭기로 설계된다. 연산증폭기는 두 개의 입력 단자와 하나의 출력 단자를 갖추고 있으며, 입력 단자는 비반전 입력과 반전 입력으로 나뉜다. 이 두 입력 신호의 차이를 증폭하여 출력하는 방식으로 동작한다. 연산증폭기의 대표적인 동작 특성 중 하나는 높은 입력 임피던스이다. 이는 연산증폭기가 입력 신호를 거의 변형하지 않고 그대로 전달할 수 있음을 의미한다. 따라서 입력 신호를 측정하거나 감지하는 데 적합하다. 또한, 낮은 출력 임피던스를 가지므로 연산증폭기의 출력은 연결된 부하에 쉽게 전류를 공급할 수 있다. 이로 인해 여러 가지 회로에 쉽게 인터페이스할 수 있는 이점이 있다. 연산증폭기가 가지는 또 다른 중요한 특성은 높은 전압 이득이다. 이상적인 연산증폭기는 무한대에 가까운 전압 이득을 가지며, 이는 두 입력 단자 간의 전압 차이를 크게 증폭할 수 있다는 것을 의미한다. 실제 장치에서는 이득이 일정 범위에 제한되지만 여전히 상당히 높은 이득…