다음 발진회로에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
2020년 국가직 9급 전자공학개론 17번
2020년도 시행 • 17번 문항
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정답: 3번
■ 1단계: 콜피츠(Colpitts) 발진기의 각 소자별 기능 분석
• 회로 구조: 공통 이미터(CE) 증폭기를 기반으로 인덕터 $L$과 두 개의 직렬 커패시터($C_3, C_4$)로 구성된 LC 탱크 공진 회로가 피드백 루프를 형성하는 전형적인 콜피츠 발진기입니다.
• $C_1$: 출력단에서 베이스 입력단으로의 직류 성분을 차단하고 교류 피드백 신호만을 전달하는 AC 결합(Coupling) 커패시터입니다. (①번 옳은 설명)
• $R_1, R_2$: 트랜지스터(BJT)의 안정적인 직류 동작점(Q-point)을 설정하기 위한 전압 분배 바이어스 저항입니다. (②번 옳은 설명)
• RFC (Radio Frequency Choke): 고주파 발진 교류 신호가 직류 전원($V_{CC}$)으로 빠져나가는 것을 막기 위해 발진주파수에서 매우 큰 유도성 리액턴스($X_L = 2\pi f L$)를 갖도록 설계된 고주파 초크 코일입니다. (④번 옳은 설명)
■ 2단계: 발진주파수 공식 판별 (보기 ③ 판별)
• 콜피츠 발진회로의 공진 탱크 회로를 구성하는 커패시터는 $C_3$와 $C_4$입니다.
• 공진 탱크의 등가 커패시턴스($C_{\text{eq}}$):
$$C_{\text{eq}} = \frac{C_3 C_4}{C_3 + C_4}$$
• 따라서 올바른 발진주파수($f_o$) 공식은 다음과 같습니다:
$$f_o = \frac{1}{2\pi \sqrt{L C_{\text{eq}}}} = \frac{1}{2\pi \sqrt{L \frac{C_3 C_4}{C_3 + C_4}}}$$
• ③번 보기는 결합 커패시터($C_1, C_2$)를 사용하여 수식을 표기하였으므로 옳지 않습니다.
■ 최종 결과:
• 옳지 않은 설명은 ③번
• 회로 구조: 공통 이미터(CE) 증폭기를 기반으로 인덕터 $L$과 두 개의 직렬 커패시터($C_3, C_4$)로 구성된 LC 탱크 공진 회로가 피드백 루프를 형성하는 전형적인 콜피츠 발진기입니다.
• $C_1$: 출력단에서 베이스 입력단으로의 직류 성분을 차단하고 교류 피드백 신호만을 전달하는 AC 결합(Coupling) 커패시터입니다. (①번 옳은 설명)
• $R_1, R_2$: 트랜지스터(BJT)의 안정적인 직류 동작점(Q-point)을 설정하기 위한 전압 분배 바이어스 저항입니다. (②번 옳은 설명)
• RFC (Radio Frequency Choke): 고주파 발진 교류 신호가 직류 전원($V_{CC}$)으로 빠져나가는 것을 막기 위해 발진주파수에서 매우 큰 유도성 리액턴스($X_L = 2\pi f L$)를 갖도록 설계된 고주파 초크 코일입니다. (④번 옳은 설명)
■ 2단계: 발진주파수 공식 판별 (보기 ③ 판별)
• 콜피츠 발진회로의 공진 탱크 회로를 구성하는 커패시터는 $C_3$와 $C_4$입니다.
• 공진 탱크의 등가 커패시턴스($C_{\text{eq}}$):
$$C_{\text{eq}} = \frac{C_3 C_4}{C_3 + C_4}$$
• 따라서 올바른 발진주파수($f_o$) 공식은 다음과 같습니다:
$$f_o = \frac{1}{2\pi \sqrt{L C_{\text{eq}}}} = \frac{1}{2\pi \sqrt{L \frac{C_3 C_4}{C_3 + C_4}}}$$
• ③번 보기는 결합 커패시터($C_1, C_2$)를 사용하여 수식을 표기하였으므로 옳지 않습니다.
■ 최종 결과:
• 옳지 않은 설명은 ③번