다음 BJT 증폭기 회로에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, BJT는 활성영역에서 동작한다)
2022년 국가직 9급 전자공학개론 19번
2022년도 시행 • 19번 문항
💡 정답 및 상세 해설 확인하기
정답: 4번
■ 1단계: 커패시터 종류에 따른 증폭기 주파수 응답 특성
• 결합 커패시터($C_1, C_2$) 및 바이패스 커패시터($C_3$):
- 직류(DC) 바이어스를 차단하고 교류 신호를 전달하기 위해 상대적으로 큰 용량($\mu\text{F}$ 단위)의 외장 소자를 사용합니다.
- 리액턴스($X_C = \frac{1}{2\pi f C}$) 특성상 주파수가 낮을수록 임피던스가 커져 저주파 신호를 감쇠시킵니다.
- 따라서 외장 결합/바이패스 커패시터는 '저주파 대역 응답 특성'과 '하측 차단주파수($f_L$)'를 결정합니다.
• 내부 기생 커패시턴스($C_{\pi}, C_{\mu}$):
- 트랜지스터 내부 접합면에 존재하는 미세한 기생 성분($\text{pF}$ 단위)으로, '고주파 대역 응답 특성'과 '상측 차단주파수($f_H$)'를 결정합니다.
■ 2단계: 보기별 정오 판별
• ①번 (옳은 설명):
중간주파수 대역에서 공통 이미터(CE) 전압 이득 크기는 $|A_v| = g_m (R_C \parallel R_L)$이므로 $R_C$가 증가하면 전압 이득이 증가합니다.
• ②번 (옳은 설명):
이미터 바이패스 커패시터($C_3$)는 교류 신호에 대해 이미터 저항($R_E$)을 단락(AC 접지)시켜 이미터 축퇴(Degeneration)에 의한 이득 감소를 방지하므로 전압 이득을 증가시킵니다.
• ③번 (옳은 설명):
공통 이미터(CE) 증폭기는 베이스 입력과 컬렉터 출력 사이에 $180^\circ$의 위상 반전이 발생합니다.
• ④번 (오답 분석 / 옳지 않은 것):
결합 커패시터와 바이패스 커패시터는 '저주파 대역 특성' 및 '하측 차단주파수'를 결정하며, 고주파 대역 응답과 상측 차단주파수는 BJT의 '내부 기생 커패시터'에 의해 결정됩니다.
■ 최종 결과:
• 옳지 않은 설명은 ④번
• 결합 커패시터($C_1, C_2$) 및 바이패스 커패시터($C_3$):
- 직류(DC) 바이어스를 차단하고 교류 신호를 전달하기 위해 상대적으로 큰 용량($\mu\text{F}$ 단위)의 외장 소자를 사용합니다.
- 리액턴스($X_C = \frac{1}{2\pi f C}$) 특성상 주파수가 낮을수록 임피던스가 커져 저주파 신호를 감쇠시킵니다.
- 따라서 외장 결합/바이패스 커패시터는 '저주파 대역 응답 특성'과 '하측 차단주파수($f_L$)'를 결정합니다.
• 내부 기생 커패시턴스($C_{\pi}, C_{\mu}$):
- 트랜지스터 내부 접합면에 존재하는 미세한 기생 성분($\text{pF}$ 단위)으로, '고주파 대역 응답 특성'과 '상측 차단주파수($f_H$)'를 결정합니다.
■ 2단계: 보기별 정오 판별
• ①번 (옳은 설명):
중간주파수 대역에서 공통 이미터(CE) 전압 이득 크기는 $|A_v| = g_m (R_C \parallel R_L)$이므로 $R_C$가 증가하면 전압 이득이 증가합니다.
• ②번 (옳은 설명):
이미터 바이패스 커패시터($C_3$)는 교류 신호에 대해 이미터 저항($R_E$)을 단락(AC 접지)시켜 이미터 축퇴(Degeneration)에 의한 이득 감소를 방지하므로 전압 이득을 증가시킵니다.
• ③번 (옳은 설명):
공통 이미터(CE) 증폭기는 베이스 입력과 컬렉터 출력 사이에 $180^\circ$의 위상 반전이 발생합니다.
• ④번 (오답 분석 / 옳지 않은 것):
결합 커패시터와 바이패스 커패시터는 '저주파 대역 특성' 및 '하측 차단주파수'를 결정하며, 고주파 대역 응답과 상측 차단주파수는 BJT의 '내부 기생 커패시터'에 의해 결정됩니다.
■ 최종 결과:
• 옳지 않은 설명은 ④번