2018년도 국가직9급 전자공학개론 해설

해설 영상: https://youtu.be/hoaFBPSCzrM

  • 넘어가겠다.
  • BJT에 비해 MOS는 전류가 작아서 커패시턴스 충전 속도가 느릴 것 같다. 게이트의 입력 임피던스도 커서 RC 값이 큰 것도 있다.
  • JK는 SR래치와 거의 같은데 J=K=1일 때 토글되던가?
  • 항복 현상은 역방향 바이어스에서 일어난다.
  • FM은 미분을 하게 되는데, 미분에 의한 고주파 잡음이 강해진다고 해석해도 되는 걸까?
  • 4번은 인과율이 깨진다는 소리이다. 미래의 값에 어떻게 영향을 받겠는가.
  • 크기가 r인 저항에 전류 i를 집어넣었을 때 v=ir이 나온다고 하자. 근데 전류 i를 집어넣었는데 100i가 흐르는 것에 해당하는 전압 강하 100ir=100v가 발생한다면, 이 저항은 100r로 보인다.
    이 개념을 BJT의 베이스 입력 저항에 적용해보자. 이미터 쪽에서 트랜지스터를 바라보는 저항은 1/gm이다. 그런데, 베이스에 전류 i를 가하면 이 1/gm 저항에 beta*i라는 전류가 흘러서 전압 강하가 beta*i*1/gm이 되고, 전류로 나눠서 저항을 구하면 실질 저항은 beta/gm이 된다. 즉 r_pi=beta/gm이다.(양변에 gm을 곱하면 beta=gm*r_pi라는 친숙한 식이 나온다.)
    이미터에 degeneration resistance R이 있는 경우엔 어떨까?1/gm+R이란 저항이 대략 beta배 된 걸로 보인다.
    다음으로, 이 회로에서 이미터 측 저항은 RE||1/gm(오른쪽 BJT 이미터 입력저항)인데, RE>>re’이므로 병렬연결한 값은 거의 re’에 가깝다.(왜 그럴까)
    따라서, 입력 저항은 beta*(1/gm+1/gm)=2beta*1/gm=2beta*re’=50*100=5 k옴이 된다.
    이로부터, 1 mV 입력전압에 의해 생기는 컬렉터 전류는 beta*1mV/5 k Ohm
    =100* 1 mV/ 5 kOhm 이고, 이 전류가 오른쪽 BJT의 출력 저항에 의해 출력전압을 만드므로 Vout은 분모가 없어진 100 mV가 된다.
  • Gain-Bandwidth의 곱 GB는 일정하다.
    개방루프 전압이득이 100 dB = 20 log (Vout/Vin)이므로 게인은 10^5이다.
    따라서 GB=10^5*10=10^6이다.
    다음으로 이 폐회로의 게인은 10^6/10^4=10^2이므로 BW=10^4=10 kHz이다.
  • 저 2 Vab 전압원을 잘 해석해서 등가 저항으로 바꿀 수 있나 했는데 잘 모르겠다. 테브닌 저항을 구하자.
  • 스위치가 닫혀있는 시간 DT동안 인덕터에 걸리는 전압 Vs=Ldi/dt에서 선형 근사를 하면 dI=1 V*5 us/1 mH = 5 mA가 된다.
    스위치가 열려있는 T(1-D) 동안 이 5 mA의 전류가 사라지는데, 1-D=D이므로 인덕터에 생기는 기전력은 Vs와 같다.
    즉 2 Vs의 전압이 다이오드를 통해서 RC에 걸리는 것이다.
    Vs=1 V이므로 Vout=2 V이다.
  • 넘어가겠다.
  • 입력저항 등은 앞의 해설을 참고하면 될 것이다.
  • 넘어가겠다.
  • 모르겠다. 직관적인 해석을 준비해봐야겠다.
  • 중첩으로 풀어보자.
  • 일단, 고주파를 걸었을 때 출력이 0이므로 LPF이다. 그럼 3번 아니면 4번인데 제곱에 루트니까 그냥 절반 아닐까?
  • 넘어가겠다.
  • 넘어가겠다.
  • VDS가 VOV보다 커야 포화 영역에서 동작할 것이다.
    Rout은 RD와 ro의 병렬이다.
    ro는 저항이니 V/I 형태일 것인데, 전압은 얼리 전압일 것이고 전류는 흐르고 있는 전류일 것이다. 따라서 I=ID=20/10=2 mA이겠다.
  • 2 V가 +에 걸리고 비반전이니 6 V가 나오겠다.

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