다음 그림은 직렬 정전압 전원회로의 일부이다. 출력전압 를 표현하는 식으로 적절한 것은?
2007년 국가직 9급 전자공학개론 9번
2007년도 시행 • 9번 문항
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정답: 1번
■ 1단계: 트랜지스터 $Q_2$의 베이스 전압($V_{B2}$) 표현
• 출력 전압 $V_o$가 저항 $R_1, R_2$에 의해 분배되어 $Q_2$의 베이스로 인가됩니다:
$$V_{B2} = \frac{R_2}{R_1 + R_2} V_o$$
■ 2단계: 루프 관계식 수립
• $Q_2$의 이미터가 제너 다이오드 전압 $V_Z$로 고정되어 있으므로:
$$V_{B2} = V_{E2} + V_{BE2} = V_Z + V_{BE2}$$
■ 3단계: 출력 전압($V_o$) 수식 유도
• 두 식을 연립하여 $V_o$에 대해 정리:
$$\frac{R_2}{R_1 + R_2} V_o = V_Z + V_{BE2}$$
$$V_o = \left(\frac{R_1 + R_2}{R_2}\right)(V_Z + V_{BE2}) = (V_Z + V_{BE2})\left(1 + \frac{R_1}{R_2}\right)$$
■ 최종 결과:
• 출력 전압 식은 $V_o = (V_Z + V_{BE2})\left(1 + \frac{R_1}{R_2}\right)$ (①번)
• 출력 전압 $V_o$가 저항 $R_1, R_2$에 의해 분배되어 $Q_2$의 베이스로 인가됩니다:
$$V_{B2} = \frac{R_2}{R_1 + R_2} V_o$$
■ 2단계: 루프 관계식 수립
• $Q_2$의 이미터가 제너 다이오드 전압 $V_Z$로 고정되어 있으므로:
$$V_{B2} = V_{E2} + V_{BE2} = V_Z + V_{BE2}$$
■ 3단계: 출력 전압($V_o$) 수식 유도
• 두 식을 연립하여 $V_o$에 대해 정리:
$$\frac{R_2}{R_1 + R_2} V_o = V_Z + V_{BE2}$$
$$V_o = \left(\frac{R_1 + R_2}{R_2}\right)(V_Z + V_{BE2}) = (V_Z + V_{BE2})\left(1 + \frac{R_1}{R_2}\right)$$
■ 최종 결과:
• 출력 전압 식은 $V_o = (V_Z + V_{BE2})\left(1 + \frac{R_1}{R_2}\right)$ (①번)