고역차단주파수가 200 [kHz], 이득이 100인 연산증폭기로 귀환율(feedback factor)이 0.005 인 부귀환(negative feedback) 회로를 설계했을 때, 이 회로의 고역차단주파수[kHz]는?
2025년 지방직 9급 전자공학개론 11번
2025년도 시행 • 11번 문항
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정답: 3번
■ 1단계: 개방루프 이득-대역폭 적(GBW) 계산
• 연산증폭기의 이득-대역폭 곱:
$$GBW = A_{OL} \times f_{OL} = 100 \times 200\text{ kHz} = 20,000\text{ kHz}$$
■ 2단계: 폐루프 전압 이득($A_{CL}$) 계산
• 귀환율 $\beta = 0.005$ 적용:
$$A_{CL} = \frac{A_{OL}}{1 + A_{OL}\beta} = \frac{100}{1 + 100(0.005)} = \frac{100}{1.5}$$
■ 3단계: 폐루프 고역차단주파수($f_{CL}$) 계산
• 부귀환 적용 시 차단주파수 공식:
$$f_{CL} = \frac{GBW}{A_{CL}} = \frac{20,000\text{ kHz}}{\frac{100}{1.5}} = 200\text{ kHz} \times 1.5 = 300\text{ kHz}$$
■ 최종 결과:
• 폐루프 고역차단주파수는 300 [kHz] (③번)
• 연산증폭기의 이득-대역폭 곱:
$$GBW = A_{OL} \times f_{OL} = 100 \times 200\text{ kHz} = 20,000\text{ kHz}$$
■ 2단계: 폐루프 전압 이득($A_{CL}$) 계산
• 귀환율 $\beta = 0.005$ 적용:
$$A_{CL} = \frac{A_{OL}}{1 + A_{OL}\beta} = \frac{100}{1 + 100(0.005)} = \frac{100}{1.5}$$
■ 3단계: 폐루프 고역차단주파수($f_{CL}$) 계산
• 부귀환 적용 시 차단주파수 공식:
$$f_{CL} = \frac{GBW}{A_{CL}} = \frac{20,000\text{ kHz}}{\frac{100}{1.5}} = 200\text{ kHz} \times 1.5 = 300\text{ kHz}$$
■ 최종 결과:
• 폐루프 고역차단주파수는 300 [kHz] (③번)