[회로설계 - 기초이론] OPAMP 반전 증폭기 회로에 쉽게 적용하기

오늘은 OPAMP를 활용한 증폭기 중 반전 증폭기에 대해 알아보겠다.

1. OPAMP란?
OPAMP는 OPERATIONAL AMPLIFIER이며, 연산 증폭기라고 한다.
연산 증폭기는 두 개의 입력단자와 한 개의 입력단자가 있으며, 두 개의 입력단자 간 차이를 이용하여 증폭시키는 증폭기이다.
그 증폭을 이용하여 가산, 감산, 적분 등의 연산이 가능한 증폭기를 뜻한다.

위 사진과 같이 생긴 OPAMP를 우리가 회로에 필요한 입맛에 맞게 사용하는 게 OPAMP이다.
오늘은 그 입맛 중 반전 증폭기를 OPAMP를 이용하여 설계해보겠다.

 

2. 반전 증폭기란?

반전 입력단자인 (-)에 입력을 가하여 증폭 작용을 하는 회로를 '반전 증폭기'라고 한다.
그림과 같이 저항을 통해 (-) 단자에 입력을 가하고 (+) 단자를 접지하여 사용한다. 
우선 OPAMP는 전류가 거의 유입되지 않기 때문에 OPAMP 단자 사이는 단락 된 것과 같다. 이를 가상 단락이라 한다.
왜 반전 증폭일까? 
: 전압 증폭도 공식을 보면 알 수 있다.
VOUT = - (R1 / R2) X VIN이다. 
즉, 입력 전압이 2V이고 R1과 R2가 각각 1K 옴이라고 가정하면 VOUT은 -2V 가 된다.
양전압이 들어와 음전 압이 나가게 된다. 
반대로 VIN이 음전 압인 -2V라면 2V가 될 것이고, 저항의 값을 이용하여 원하는 시정수 값을 설정하여 전압의 증폭도를 조절할 수 있다.
이런 반전 증폭기는 보통 음전원의 아날로그 신호를 양전원의 신호로 바꾸고 증폭시키는 경우의 회로에도 사용이 된다.
 

오늘은 OPAMP 중 반전 증폭기에 대해 알아보았다. 다음 포스팅에서는 OPAMP 중 비반전 증폭기에 대해 알아보겠다.