전기 및 전자
계측 증폭기 계산기
이득을 계산하고 이득 저항을 선택하며 내부 출력 전압을 확인합니다.
01
입력값
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
- 정합된 단계 저항, 두 입력과 출력 기준을 입력합니다. 입력단·출력단의 저항 쌍을 구분합니다.
- 전원 제한과 여유를 입력합니다. 이득 설계에서 목표와 계열을 선택한 뒤 제안 저항을 적용합니다.
- 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| Vin+ / Vin− | G | Vout | VA | VB | ΔVrail |
|---|---|---|---|---|---|
| 1.01 / 1 V | 21 V/V | 0.21 V | 0.9 V | 1.11 V | 3.69 V |
| 4.9 / 4.9 V | 21 V/V | 0 V | 4.9 V | 4.9 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.