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 11개

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

      1. 19번 문제에 0.3k옴에 흐르는 전류가 어째서 emitter에 흐르는 전류와 값이 같나요??

          1. 답변 감사합니다. 그런데 어떻게 베이스로 들어가는 전류를 무시할수있는 건가요?

          2. 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

          3. 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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