오피앰프 출력이 0V 근처에서만 이상하게 찌그러진다면, 범인은 십중팔구 부품 선정입니다. 로드셀 신호를 증폭하는 회로에서 이 현상 때문에 반나절을 날린 적이 있는데, 그 경험을 오늘 풀어보겠습니다. LM358 반전 증폭기, 크로스오버 왜곡의 함정 LM358은 30V까지 견디는 범용 듀얼 오피앰프로, 단일 전원(Single Supply)으로도 동작하는 게 최대 장점입니다. 여기서 단일 전원이란 +와 -가 아니라 +전원 한 라인만으로 오피앰프를 구동하는 방식을 말하며, 배터리 기반 회로처럼 음전원을 따로 만들기 번거로운 환경에서 특히 유리합니다. 문제는 출력단 구조입니다. LM358은 클래스B 출력단(Class B Output Stage)을 쓰는데, 클래스B란 출력 트랜지스터가 신호의 양(+)과 음(-) 구간을 각각 절반씩 나눠 맡는 구조를 뜻합니다. 이 구조는 출력 전압이 0V, 즉 그라운드 근처를 지날 때 두 트랜지스터가 잠깐 동시에 꺼지는 순간이 생겨서 파형이 살짝 뭉개지는 크로스오버 왜곡(Crossover Distortion)이 나타납니다. 제가 자동화 설비의 로드셀 신호를 반전 증폭기로 받을 때 이 현상을 직접 겪었습니다. 로드셀 출력이 미세하게 0V를 오르내리는 구간에서 유독 신호가 계단처럼 끊기는 게 보였고, 처음엔 로드셀 자체 불량인 줄 알고 센서를 통째로 교체했습니다. 하지만 증상이 똑같이 재현되자 오피앰프 데이터시트를 다시 펼쳤고, 그제서야 LM358의 출력단의 동작 특성 때문에 특정 AC 신호와 부하 조건에서 0V 부근에 크로스오버 왜곡이 나타날 수 있는 문제라는 걸 알게 됐습니다. 결국 기준 전압(Reference Voltage)을 살짝 띄워서 출력이 항상 0V 이상에서만 움직이도록 오프셋을 걸어주는 방식으로 해결했는데, 이 경험 이후로 저는 미세 신호를 다루는 회로에는 LM358을 1순위로 두지 않습니다. 요약 — LM358은 단일 전원 구동이 강점이지만, 0V 근처를 지나는 미세...