다음 회로에 그림과 같은 정현파 입력이 인가될 때 RL에 나타나는 출력파형은? (단, VP > V1 + 0.7 [V] 이고 VP > V2 + 0.7 [V] 이며, 다이오드의 순방향 바이어스시 양단에 걸리는 전압은 0.7 [V] 이다)
2009년 국가직 9급 전자공학개론 10번
2009년도 시행 • 10번 문항
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정답: 4번
■ 1단계: 양(+)의 반주기에서의 클리핑 레벨 분석
• 입력 $v_i$가 양수 방향으로 증가하여 $v_i > V_1 + 0.7\text{ V}$가 되면 상단 다이오드 $D_1$이 순방향 도통(ON)됩니다.
• 따라서 출력 전압 $v_o$는 $V_1 + 0.7\text{ V}$로 제한(클리핑)됩니다.
■ 2단계: 음(-)의 반주기에서의 클리핑 레벨 분석
• 입력 $v_i$가 음수 방향으로 증가하여 $v_i < -(V_2 + 0.7\text{ V})$가 되면 하단 다이오드 $D_2$가 순방향 도통(ON)됩니다.
• 따라서 출력 전압 $v_o$의 음의 최솟값은 $-V_2 - 0.7\text{ V}$로 제한(클리핑)됩니다.
■ 3단계: 종합 출력 파형 판별
• 출력 전압 파형은 상한이 $+ (V_1 + 0.7\text{ V})$, 하한이 $-(V_2 + 0.7\text{ V})$로 잘려나가는 양방향 병렬 클리퍼 형태가 됩니다.
• 이에 해당하는 파형은 ④번입니다.
■ 최종 결과:
• 올바른 출력파형은 ④번
• 입력 $v_i$가 양수 방향으로 증가하여 $v_i > V_1 + 0.7\text{ V}$가 되면 상단 다이오드 $D_1$이 순방향 도통(ON)됩니다.
• 따라서 출력 전압 $v_o$는 $V_1 + 0.7\text{ V}$로 제한(클리핑)됩니다.
■ 2단계: 음(-)의 반주기에서의 클리핑 레벨 분석
• 입력 $v_i$가 음수 방향으로 증가하여 $v_i < -(V_2 + 0.7\text{ V})$가 되면 하단 다이오드 $D_2$가 순방향 도통(ON)됩니다.
• 따라서 출력 전압 $v_o$의 음의 최솟값은 $-V_2 - 0.7\text{ V}$로 제한(클리핑)됩니다.
■ 3단계: 종합 출력 파형 판별
• 출력 전압 파형은 상한이 $+ (V_1 + 0.7\text{ V})$, 하한이 $-(V_2 + 0.7\text{ V})$로 잘려나가는 양방향 병렬 클리퍼 형태가 됩니다.
• 이에 해당하는 파형은 ④번입니다.
■ 최종 결과:
• 올바른 출력파형은 ④번