전기 및 전자

계측 증폭기 계산기

이득을 계산하고 이득 저항을 선택하며 내부 출력 전압을 확인합니다.

01

입력값

부품 값 설계

정합 저항 쌍을 쓰는 이상적인 3개 연산 증폭기 모델입니다. 제한은 출력만 검사합니다. 입력 공통 모드 범위는 데이터시트를 확인하세요. 클리핑, 대역폭 및 부하는 예측하지 않습니다.

02

계산 결과

전압 이득
—
이상적 출력 전압
—
전압 · V+ − V−
—
전압 · VCM
—
VA
—
VB
—
남은 출력 여유
—

공식—

차동 이득과 내부 전압 여유 확인하기

표시된 세 증폭기 계측 회로를 모델링합니다. 차동 이득과 이상적 출력을 계산하고 내부 전압을 입력 제한과 비교합니다. 간단한 여유 검사는 실제 소자의 전체 공통모드 범위를 정하지 않습니다.

단계별 사용 방법

  1. 정합된 단계 저항, 두 입력과 출력 기준을 입력합니다. 입력단·출력단의 저항 쌍을 구분합니다.
  2. 전원 제한과 여유를 입력합니다. 이득 설계에서 목표와 계열을 선택한 뒤 제안 저항을 적용합니다.
  3. 이상적 출력, 공통모드 입력과 내부 출력을 비교합니다. 타당한 최종 출력에도 내부 제한 경고가 있을 수 있습니다.

설정 및 제한

이득 저항
RG가 첫 단 이득을 정합니다. 마지막 단 저항비도 차이를 증폭하므로 반올림 후 총이득을 확인합니다.
기준 전압
기준은 차동 입력을 바꾸지 않고 이상적 출력을 이동합니다. 모든 내부 노드를 동일하게 옮기거나 공통모드 제한을 자동으로 해결하지 않습니다.
전압 여유
입력 여유는 검사 노드의 사용 가능한 전원 구간을 줄입니다. 실제 입력·출력 범위는 소자, 부하와 전원에 따라 달라집니다.

실습 예제

차동 입력 예제를 사용합니다. 최종 출력과 두 첫 단 출력은 선택한 사용 구간에 들어갑니다.

예제 입력

R = 10 kΩ; RG = 1 kΩ; Rin = Rout = 10 kΩ
Vref = 0 V; V− = −5 V; V+ = 5 V
h = 0.2 V
예상 결과
Vin+ / Vin−GVoutVAVBΔVrail
1.01 / 1 V21 V/V0.21 V0.9 V1.11 V3.69 V
4.9 / 4.9 V21 V/V0 V4.9 V4.9 V−0.1 V

그다음 두 입력을 표의 같은 높은 값으로 설정합니다. 이상적 차동 출력은 없어지지만 내부 노드는 여유 제한을 넘습니다.

질문 및 문제 해결

작은 출력에도 왜 경고하나요?

첫 단은 입력 공통모드 전압에 반응합니다. 뺄셈 후 출력이 작아도 내부 출력 여유가 부족할 수 있습니다.

반올림 이득은 정확한가요?

RG 표준값이 만드는 것은 표시된 공칭 이득입니다. 저항 공차, 오프셋과 유한 공통모드 제거로 오차가 추가됩니다.

모든 계측 IC에 이 제한을 쓸 수 있나요?

아니요. 입력 공통모드 대 출력 범위와 기준 요구사항을 확인합니다. 집적 소자는 이 단순한 개별소자 구성과 다를 수 있습니다.