이것은 차동 증폭 회로인데, 여기서 1V 전압이 어떤 역할을 하는지 아시나요?
이 연산증폭기 회로의 기본 원리는 다음과 같습니다. R37과 R38은 차동 입력 저항으로, 동일한 값인 10kΩ이며, R39와 R36은 피드백 저항으로 비례 계수는 15kΩ/10kΩ = 1.5입니다. 참고로 이 연산증폭기는 단일 전원으로 구동되므로 출력 범위는 0~3.3V입니다.
일반적으로 우리가 흔히 보는 표준 차동 증폭 회로에서는 1V에 해당하는 부분이 바로 AGND(아날로그 그라운드)에 연결되어 있습니다. 이 경우 출력은 OUT = A×(IN+ - IN-)가 됩니다. 그러나 여기서 사용된 1V는 바이어스 전압으로, 신호를 비례 증폭한 후 이 1V 전압 위에 더해지는 것입니다. 따라서 출력 공식은 OUT = A×(IN+ - IN-) + 1이 됩니다.
관심 있는 분들은 "허상단절(virtual open)"과 “허상단락(virtual short)” 원리를 이용해서 직접 유도해 보시기 바랍니다.
글쓴이의 요약이 매우 정확합니다! 실용적인 엔지니어링 측면에서 한 가지를 추가하자면, 단일 전원 시스템에 이 1V 바이어스를 추가하는 것은 교류 신호를 상승시켜 음의 반파가 잘리지 않도록 하기 위한 것입니다. 하지만 실제로 회로 기판을 설계할 때 이 1V 기준 전압은 매우 깨끗해야 하며, 가능하면 전용 전압 레퍼런스 IC를 사용하거나, 오퍼레이션 앰프로 구성한 전압 팔로워 회로를 통해 제공하는 것이 좋습니다. 또한 R37/R38과 R36/R39 두 개의 저항 그룹은 회로의 공통 모드 억제비(CMRR)에 큰 영향을 미므로, 정밀도와 정합도를 고려해 1% 또는 더 나아가 0.1% 정밀도의 저항을 사용하는 것이 바람직합니다.
글쓴이님의 공유에 감사드립니다! 최근 전류 샘플링 회로를 만들고 있었는데, 단전원 OP-AMP가 왜 때로는 GND에 연결하고 때로는 특정 전압에 연결해야 하는지 오랫동안 이해가 가지 않았습니다. 이 글을 보고 바로 이해했습니다. 직류 바이어스를 제공하여 동적 범위를 확보하기 위함이었군요. 한 가지 더 여쭤보고 싶은데, 뒤에 연결되는 것이 3.3V 마이컨의 ADC라면, 이 바이어스 전압을 3.3V의 절반인 1.65V로 설정하는 것이 더 좋을까요?
