다음 JFET 증폭회로의 출력전압 에 가장 가까운 값은? (단, 는 결합 커패시터이고, 는 바이패스 커패시터이다)
2015년 국가직 9급 전자공학개론 3번
2015년도 시행 • 3번 문항
💡 정답 및 상세 해설 확인하기
정답: 3번
■ 1단계: 교류 소신호 등가 부하 저항($r_L$) 계산
• 결합 커패시터 $C_1, C_2$와 바이패스 커패시터 $C_3$는 교류 신호에서 단락(Short) 처리됩니다.
• 소스 단자는 교류 접지가 되며, 드레인 단자에서 바라본 총 교류 부하 저항 $r_L$:
$$r_L = R_D \parallel R_L = 10\text{ k}\Omega \parallel 10\text{ k}\Omega = 5\text{ k}\Omega$$
■ 2단계: 소신호 전압 이득($|A_v|$) 계산
• 공통 소스(CS) JFET 증폭기의 전압 이득 크기:
$$|A_v| = g_m r_L = (2000\text{ }\mu\text{S}) \times (5\text{ k}\Omega) = (2\text{ mS}) \times (5\text{ k}\Omega) = 10$$
■ 3단계: 출력 전압($v_{out}$) 계산
• 입력 신호 $v_{in} = 1\text{ mV}_{p-p}$일 때:
$$v_{out} = |A_v| \times v_{in} = 10 \times 1\text{ mV}_{p-p} = 10\text{ mV}_{p-p}$$
■ 최종 결과:
• 출력 전압은 $10\text{ mV}_{p-p}$ (③번)
• 결합 커패시터 $C_1, C_2$와 바이패스 커패시터 $C_3$는 교류 신호에서 단락(Short) 처리됩니다.
• 소스 단자는 교류 접지가 되며, 드레인 단자에서 바라본 총 교류 부하 저항 $r_L$:
$$r_L = R_D \parallel R_L = 10\text{ k}\Omega \parallel 10\text{ k}\Omega = 5\text{ k}\Omega$$
■ 2단계: 소신호 전압 이득($|A_v|$) 계산
• 공통 소스(CS) JFET 증폭기의 전압 이득 크기:
$$|A_v| = g_m r_L = (2000\text{ }\mu\text{S}) \times (5\text{ k}\Omega) = (2\text{ mS}) \times (5\text{ k}\Omega) = 10$$
■ 3단계: 출력 전압($v_{out}$) 계산
• 입력 신호 $v_{in} = 1\text{ mV}_{p-p}$일 때:
$$v_{out} = |A_v| \times v_{in} = 10 \times 1\text{ mV}_{p-p} = 10\text{ mV}_{p-p}$$
■ 최종 결과:
• 출력 전압은 $10\text{ mV}_{p-p}$ (③번)