분류된 피드백에 대한 유추

분할 피드백 증폭기 회로를 이해하는 데 도움이 되는 비유는 입력 및 출력 전압의 변화를 나타내는 레버 끝의 상대적 움직임과 실제 또는 가상의 접지점 위치를 나타내는 지렛대(피봇 포인트)가 있는 기계적 레버의 비유입니다.

다음의 비반전 연산 증폭기 회로를 예로 들어 보겠습니다. 우리는 이전 섹션에서 비반전 증폭기 구성의 전압 이득이 1보다 작을 수 없다는 것을 알고 있습니다(1). 저항 값을 나타내는 지렛대와 레버 끝 사이의 거리가 있는 증폭기 회로도 옆에 레버 다이어그램을 그리는 경우 레버의 움직임은 증폭기의 입력 및 출력 단자에서 전압 변화를 나타냅니다.

물리학자들은 지렛대와 출력(하중) 사이에 입력 힘(노력)이 가해지는 이러한 유형의 지레를 3급이라고 부릅니다. 지렛대. 적어도 입력 변위(적어도 1의 "이득")보다 크고 동일한 방향으로 출력 변위(모션)가 특징입니다. 이 연산 증폭기 회로에 양의 입력 전압을 적용하는 것은 레버의 "입력" 지점을 위쪽으로 옮기는 것과 유사합니다.

레버의 변위 증폭 특성으로 인해 "출력"점이 두 번 이동합니다. "입력" 지점까지 같은 방향으로. 전자 회로에서 출력 전압은 동일한 극성으로 입력의 두 배와 같습니다. 음의 입력 전압을 적용하는 것은 레버를 레벨 "0" 위치에서 아래쪽으로 이동하는 것과 유사하여 증폭된 출력 변위가 발생하며 그 결과 역시 음입니다.

저항비 R₂를 변경하면 /R₁ , 우리는 연산 증폭기 회로의 이득을 변경합니다. 레버 측면에서 이것은 지렛대 및 레버 끝과 관련하여 입력 지점을 이동하는 것을 의미하며, 이는 유사하게 기계의 변위 "게인"을 변경합니다.

이제 모든 입력 신호는 2배가 아닌 4배로 증폭됩니다.

반전 연산 증폭기 회로도 레버 비유를 사용하여 모델링할 수 있습니다. 반전 구성에서 피드백 전압 분배기의 접지 지점은 입력이 왼쪽이고 출력이 오른쪽인 연산 증폭기의 반전 입력입니다. 이것은 일류와 기계적으로 동등합니다. 레버, 여기서 입력 힘(노력)은 출력(하중)과 받침점의 반대쪽에 있습니다.

동일한 값의 저항기(받침점 양쪽에 동일한 길이의 레버)를 사용하면 출력 전압(변위)은 입력 전압(변위)과 크기가 같지만 극성(방향)은 반대입니다. 양수 입력 결과 음수 출력:

저항비 R₂ 변경 /R₁ 레버의 받침점 위치를 변경하면 기계적 변위 "게인"이 변경되는 것처럼 증폭기 회로의 게인이 변경됩니다. 다음 예를 고려하십시오. 여기서 R₂ R₁의 두 배 크기로 만들어집니다. :

반전 증폭기 구성을 사용하면 다음과 같이 1 미만의 이득이 가능합니다. 일류 레버. R₂ 반전 및 R₁ 값은 지렛대를 레버의 보완 위치로 이동하는 것과 유사합니다. 거기에서 출력 변위는 입력 변위의 1/2이 됩니다.