발진기에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
2021년 국가직 9급 전자공학개론 7번
2021년도 시행 • 7번 문항
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정답: 3번
■ 1단계: 주요 발진기별 회로 구조 및 특성 분석
• 윈 브리지(Wien-Bridge) 발진기:
- 주파수를 결정하는 $RC$ 직·병렬 회로는 특정 공진주파수를 궤환시키는 '정귀환(Positive Feedback)' 역할을 합니다.
- 비반전 증폭기의 이득을 $3$으로 제한하여 출력 파형의 포화 및 왜곡을 방지하는 저항망은 '부귀환(Negative Feedback)' 루프를 형성합니다. (①번 옳은 설명)
• LC 발진기 (콜피츠 및 하틀리 발진기):
- 증폭기 출력 신호를 $LC$ 탱크 회로를 통해 동위상으로 되돌리는 '정귀환' 루프로 구성됩니다. (②번 옳은 설명)
■ 2단계: LC 발진기의 귀환율 결정 소자 판별 (보기 ③ 분석)
• 하틀리(Hartley) 발진기:
- 2개의 인덕터($L_1, L_2$)와 1개의 커패시터($C$)로 공진 회로를 구성합니다.
- 귀환율(Feedback Factor, $\beta$)은 유도성 소자의 비($\beta = \frac{L_1}{L_2}$)에 의해 결정됩니다.
• 콜피츠(Colpitts) 발진기:
- 2개의 커패시터($C_1, C_2$)와 1개의 인덕터($L$)로 공진 회로를 구성합니다.
- 귀환율($\beta$)은 용량성 소자의 비($\beta = \frac{C_2}{C_1}$)에 의해 결정됩니다.
• 따라서 하틀리 발진기의 귀환율이 용량성 소자에 의해 결정된다는 설명은 옳지 않습니다.
■ 3단계: 수정 발진기의 특성 (보기 ④ 분석)
• 수정(Quartz Crystal) 발진기:
- 수정 진동자의 압전 효과를 활용하여 공진 회로를 구성하므로 양호도 $Q$(Quality Factor)가 일반 $LC$ 공진 회로보다 매우 큽니다 ($10^4 \sim 10^6$ 수준).
- 이에 따라 매우 높은 주파수 선택도와 우수한 발진 주파수 안정도를 가집니다. (④번 옳은 설명)
■ 최종 결과:
• 옳지 않은 설명은 ③번
• 윈 브리지(Wien-Bridge) 발진기:
- 주파수를 결정하는 $RC$ 직·병렬 회로는 특정 공진주파수를 궤환시키는 '정귀환(Positive Feedback)' 역할을 합니다.
- 비반전 증폭기의 이득을 $3$으로 제한하여 출력 파형의 포화 및 왜곡을 방지하는 저항망은 '부귀환(Negative Feedback)' 루프를 형성합니다. (①번 옳은 설명)
• LC 발진기 (콜피츠 및 하틀리 발진기):
- 증폭기 출력 신호를 $LC$ 탱크 회로를 통해 동위상으로 되돌리는 '정귀환' 루프로 구성됩니다. (②번 옳은 설명)
■ 2단계: LC 발진기의 귀환율 결정 소자 판별 (보기 ③ 분석)
• 하틀리(Hartley) 발진기:
- 2개의 인덕터($L_1, L_2$)와 1개의 커패시터($C$)로 공진 회로를 구성합니다.
- 귀환율(Feedback Factor, $\beta$)은 유도성 소자의 비($\beta = \frac{L_1}{L_2}$)에 의해 결정됩니다.
• 콜피츠(Colpitts) 발진기:
- 2개의 커패시터($C_1, C_2$)와 1개의 인덕터($L$)로 공진 회로를 구성합니다.
- 귀환율($\beta$)은 용량성 소자의 비($\beta = \frac{C_2}{C_1}$)에 의해 결정됩니다.
• 따라서 하틀리 발진기의 귀환율이 용량성 소자에 의해 결정된다는 설명은 옳지 않습니다.
■ 3단계: 수정 발진기의 특성 (보기 ④ 분석)
• 수정(Quartz Crystal) 발진기:
- 수정 진동자의 압전 효과를 활용하여 공진 회로를 구성하므로 양호도 $Q$(Quality Factor)가 일반 $LC$ 공진 회로보다 매우 큽니다 ($10^4 \sim 10^6$ 수준).
- 이에 따라 매우 높은 주파수 선택도와 우수한 발진 주파수 안정도를 가집니다. (④번 옳은 설명)
■ 최종 결과:
• 옳지 않은 설명은 ③번