05. [Op Amp] 입력 바이어스 전류

05. [Op Amp] 입력 바이어스 전류

안녕하세여 JnP 입니다.

오늘은 OPAMP 입력 바이어스 전류를 살펴 보겠습니다.

부품은 "OP07" 이라는 부품을 기준으로 살펴 보겠습니다.

 

바이어스라는 의미를 최종적으로 정의 해보겠습니다.

해당 소자(핀)를 동작시키위한 최소한의 전류 입니다. 최소한의 전류는 부품 데이터시트를 보면 확인할수 있습니다.

다음으로 바이어스 전류를 이해해 봅시다.

아래의 그림은 OP07의 데이터시트를 참조한 것입니다.

그림 1) OP07 입력 바이어스 전류

Typ가 1.2 nA 이고 MAX 가 4.0nA 이다. 이전류는 높으면 높을수록 더좋은 소자가 되는것 이다. 예를들어 nA 보다 pA의 단위로 끝나는 소자가 더좋은 것이다.

무슨 말인지 감이 안오실것 같아서 회로를 준비해 보겠습니다.

기존 강의에서 비반전 증폭기 회로를 그린적이 있습니다.

그림 2) 비반전 증폭기

 

위 그림을 보시면 2번에 들어가는 전류와 3번에 들어가는전류는 같다고 말할수 있나요? 옴의법칙을 이용해보면 다르다고 말할수 있겠습니다. 그러므로 이회로는 잘못된 회로라고 설명할수 있습니다.

근데왜 잘못된 회로를 가지고 설명을 하였나하면.. 이강의를 보시는 여러분의 이해를 돕기위해 증폭 저항만 남겨두고 모두 삭제해놓고 해석을 한것입니다. 뇌속에 한번의 데이터가 들어가면 복잡하니까요...

2번 핀하고 3번핀의 입력 전류를 같게 하려면 저항을 같게 해버리면 문제 없을 것 같습니다.

 

2번핀 에서 출발하면 Ri와 Rf가 병렬구조로 되는 회로는 보실수 있습니다. 

그러면 핀 3번핀에 들어가는 저항은 옴의 법칙에서 병렬 저항을 구하는 공식을 적용시켜 회로를 그릴수 있습니다.

공식과 회로를 이미지로 보시죠

그림 3) 병렬 저항 구하는 이유

 

그림 4) 병렬 구항 구하는 공식

그림 6) 바이어스 저항 적용 회로

다음과 같이 됩니다. 이로서 바이어스 전류를 맞춰서 OPAMP의 원하는 GAIN을 얻을수 있습니다.

이제 노이즈 같은 성분을 잡기위해 C와 R 등 회로에 추가를 하여 사용하면 쓸만한 증폭기가 될겁니다.! 앞으로 CPU회로 설계를할때 OPAMP,릴레이,IN,OUT 등 회로를 추가하여 회로를 그릴 예정입니다.

 

감사합니다.