Realistic Model of Operational Amplifier

우리는 지금까지 Ideal한 OpAmp들을 다뤄왔지만, 이번 포스트에서는 좀 더 실제에 가까운 OpAmp들을 다뤄보려고 한다.
위에 업로드한 그림 중 첫번째 녀석이 바로 좀 더 실제에 가까운 OpAmp의 모습이다.
Positive와 Negative Input 사이에 새로운 저항 Ri가 들어있는 것을 볼 수 있다.
다시 말하면 우리가 즐겨쓰던 Vp = Vn이라는 공식은 더이상 Realistic Model에서는 사용할 수 없음을 의미한다.
마찬가지로 ip = in = 0 이라는 공식 역시 사용이 불가능하다.
예전해도 언급했듯 Ri는 1MΩ 이상의 큰 저항이므로 Ideal Model에서는 위와 같은 가정이 가능했다.
하지만 지금은 Ri를 계산식에 포함시켜야 한다.
Output Voltage쪽에는 Dependant Voltage Source와 Output Resistance가 위치하고 있다.
무한대였던 A ( = open loop gain) 역시 이제는 무한대가 되지 못한다.

우리는 이제 회로를 분석하기 위해서 Inverting-amplifier와 Noninverting-amplifier에 Node-voltage Method를 사용,
Vo와 Input Voltage인 Vs와의 관계식을 세워야 한다.
하지만, 미리 결론부터 말하자면, 그 식들은 매우 복잡하다.
최종 식은 다음과 같다.

이 식을 외울 수 있는가? 외우기 어려울 것이다.
사실 결론부터 말하자면 외울 필요가 없다.
모든 Inverting, Noninverting-amplifier가 위와 같은 모양을 하고 있을까?
우리는 그저 회로를 보고 Node-voltage Method든 다른 가능한 방법들을 가지고 회로를 분석하면 그걸로 끝이다.
거의 대부분은 위의 그림에서 a와 b노드에 해당하는 지점에서 Node-voltage Method를 사용하면 된다.
나머지 저항값들은 실제로 주어지거나 한 두개쯤 미지수로 지정될 것이다.
만약 회로 전체를 설계해야하는 문제라면
여러분은 저항들에 a, b, c... 와 같은 이름표를 붙여놓고 식을 세워서 각 저항값을 조절해 주면 된다.