다음 회로에 주어진 파형이 입력되었을 때, 출력 파형으로 가장 옳은 것은? (단, 다이오드 통과 시 전압강하가 없다고 가정하고, 이다.)
2020년 지방직 9급 전자공학개론 6번
2020년도 시행 • 6번 문항
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정답: 1번
■ 1단계: 입력 양(+)의 반주기 동작 ($V_{in} > 0$)
• $V_{in} > 0$일 때 연산증폭기 출력은 음의 전위로 하강하여 다이오드 $D_1$이 도통(ON)되고 $D_2$는 차단(OFF)됩니다.
• 피드백 전류가 $D_1$을 통해 흐르고 $D_2$가 차단되므로 출력단 전압은 $V_{out} = 0\text{ V}$로 유지됩니다.
■ 2단계: 입력 음(-)의 반주기 동작 ($V_{in} < 0$)
• $V_{in} < 0$일 때 연산증폭기 출력은 양의 전위로 상승하여 다이오드 $D_1$이 차단(OFF)되고 $D_2$가 도통(ON)됩니다.
• 저항 $R_2$를 통한 정상 반전 증폭 경로가 형성되므로:
$$V_{out} = -\frac{R_2}{R_1} V_{in} = -(-V_{in}) = |V_{in}|$$
• 따라서 최댓값 $+5\text{ V}$인 양의 반파 정류 파형이 출력됩니다.
■ 최종 결과:
• 올바른 출력 파형은 ①번
• $V_{in} > 0$일 때 연산증폭기 출력은 음의 전위로 하강하여 다이오드 $D_1$이 도통(ON)되고 $D_2$는 차단(OFF)됩니다.
• 피드백 전류가 $D_1$을 통해 흐르고 $D_2$가 차단되므로 출력단 전압은 $V_{out} = 0\text{ V}$로 유지됩니다.
■ 2단계: 입력 음(-)의 반주기 동작 ($V_{in} < 0$)
• $V_{in} < 0$일 때 연산증폭기 출력은 양의 전위로 상승하여 다이오드 $D_1$이 차단(OFF)되고 $D_2$가 도통(ON)됩니다.
• 저항 $R_2$를 통한 정상 반전 증폭 경로가 형성되므로:
$$V_{out} = -\frac{R_2}{R_1} V_{in} = -(-V_{in}) = |V_{in}|$$
• 따라서 최댓값 $+5\text{ V}$인 양의 반파 정류 파형이 출력됩니다.
■ 최종 결과:
• 올바른 출력 파형은 ①번