2017년도 국가직9급 전자공학개론 해설

해설 영상: https://youtu.be/VC3GOWm8p5w

  • 넘어가겠다.
  • 20 dB 란 말은, 10 log (*) = 20에서 (*)=100배란 말이다. 감쇄므로 1/100배 해주면 된다.
  • V2에 대한 영향부터 보자.(V1은 그라운드)
    전압이득은 반전 증폭기이므로 -2R/R=-2가 되니까 출력은 -2V2이다.
    여기서 답을 바로 1번으로 찍을 수 있지만 V1에 대해서도 생각해보자.
    V2를 그라운드로 하고 보면 비반전증폭기이므로 1+2R/R=3이 전압이득이고 따라서 3V1이 된다.
    둘을 더하면 V0=3V1-2V2이다.
    이게 가능한 이유는 OPAMP가 선형적이기 때문이다. 선형성이 무엇인지 잘 알아두자.
  • 커패시터는 DC에 대해선 무한히 큰 저항이나 다름없으므로 DC 전압의 영향은 없다. AC에서는 충분히 큰 C는 쇼트와 같으므로 degeneration resistance의 영향이 없어져서 전압이득 크기가 커진다.
  • X와 Y 둘 다 1일 때에만 R1의 아래쪽 전압이 5 V가 걸리므로 AND이다. BJT 쪽은 NOT 역할을 하므로 최종적으로는 NAND이다.
  • 트랜스컨덕턴스 gm은 VGS가 변할 때 ID가 얼마나 변하느냐이므로, VGS로 양변을 미분해보자.
    그 결과는 gm=19+20(VGS-1)이므로, VGS=1을 대입하면 gm=19이다.
  • Vi가 +에서 큰 값일 때, 왼쪽 다이오드들만 작동하고, 그 결과는 그라운드 대비 7 V 높은 전압이다.
    Vi가 -에서 큰 값일 때, 오른쪽 다이오드들만 작동하는데, 제너 다이오드는 이상적인 일반 다이오드로 작동하기 때문에 그라운드 대비 2 V 낮은 -2 V가 출력될 것이다.
  • 대역통과라면 주파수가 너무 높지도, 너무 낮지도 않아야 통과된단 말이다.
    반대로 말하면, DC일 때도 0, 무한히 큰 주파수일 때도 0이 나오는 것을 찾으면 된다.
    또 다른 방법은, L과 C는 주파수에 대해 서로 반대되는 반응을 하기 때문에 이 둘을 같은 방식으로 묶으면 된다고 보는 것이다.(그렇다고 ㄷ을 고르면 안 된다.)
  • 쉬운 풀이가 있을 것 같은데, 떠오르지 않는다. Q팩터에 대한 이해가 부족해서이기도 하다. 좀 더 공부해야겠다.
  • 저항이 1/8로 줄어들었다.
  • 넘어가겠다.
  • 플립플롭의 종류에 대해선 알아두자. D가 제일 쉽고, SR은 기본이고, JK는 SR의 약간의 변형이라는 것 정도만 알면 된다.
  • 답은 4인데 ㄴ이 좀 애매하다. 채널 유입 잡음을 줄인다??잘 모르겠다.
  • 소스와 드레인에 p타입 도핑이 되어있으므로 홀이 움직일 것이다.
  • 넘어가겠다. 양자화 레벨에 따른 잡음 식은 알아놓자.
  • 뭐 이런 걸 내고 그러냐…모르겠다. 심심하면 555타이머 찾아봐야겠다. 실무에선 좀 쓰일 거 같으니까.
  • S-D 간격이 길어지면 저항 길이가 늘어나는 것과 같다. 게이트 산화막 두께를 줄이면 전계가 더 잘 전달되니까 채널이 더 깊어지는 효과가 있어서 저항이 작아진다.
  • +쪽에 입력되는 전압은 2.5 V이다.(제너다이오드에 의해)
    이 값이 아래쪽 4.7 k옴에 걸리므로, Vo는 전압분배의 역에 의해 그 두 배일 것이다.
  • hfe나 beta나 같다. 0.3과 70은 200배 차이가 넘는데, 전류 비율은 100배이므로, 0.3 k옴에서의 전압 강하를 2V라 하면 70 k옴에서의 전압 강하는 V 미만이다. 대충 V라고 하고 풀어보자.
    10.7-2V-V-0.7=0에서 V=약 3 V이다. 0.3 k옴이 3 V의 전압강하를 일으키려면 전류는 10 mA가 되어야 한다.
    이는 어디까지나 대충 계산한 것이므로 오차가 꽤 날 수도 있음을 감안하고, 이런 풀이도 가능할 수 있다 정도로만 알아두자.
  • 주파수가 아주 높으면 C가 쇼트되어서 출력전압이 0이 되므로, 이에 해당하는 3,4 중 하나가 답일 것이다. 다음으로, 주파수가 0일 때는 그냥 전압 분배이므로 분자에 R2가 있는 게 답이다.

대화에 참여

댓글 10개

  1. 안녕하세요. 전자공학을 배우는 학생입니다.유투브 동영상을 보고 이해되지 않는점이 있는데 101Ib에서 1+100이라 하셨는데 1은 커패시터 인가용..알려주시면 감사하겠습니다

          1. 계속 답변해주셔서 정말 감사합니다. 제가 아직 전자에 대하여 미숙하여 질문이 어리석을 수도 있는데….
            제가 알기론 컬렉터가 베이스에 beta배 라서 베이스는 컬렉터의 1/beta 인건 알겠지만 왜 여기에 베이스는 이미터의 1/beat 인지는 모르겠어요 ㅠㅠ

          2. 이미터 전류=베이스 전류+컬렉터 전류(=beta×베이스 전류)입니다. 따라서 정확히 쓰면 베이스 전류는 이미터 전류의 1/(beta+1) 이지만 beta는 보통 100 이상이라 1 정도는 무시해도 큰 문제는 없습니다

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