다음 연산증폭기 회로의 대역폭은? (단, 단위이득 대역폭은 , 롤-오프는 이다)
2024년 국가직 9급 전자공학개론 14번
2024년도 시행 • 14번 문항
💡 정답 및 상세 해설 확인하기
정답: 3번
■ 1단계: 비반전 증폭기의 폐루프 전압이득($A_{cl}$) 계산
• 연산증폭기 비반전 단자(+)로 입력 $V_{in}$이 인가되는 비반전 증폭기 회로입니다.
• 폐루프 전압이득 공식:
$A_{cl} = 1 + \frac{R_f}{R_i}$
• 저항값($R_f = 99\text{ k}\Omega,\ R_i = 1\text{ k}\Omega$) 대입:
$A_{cl} = 1 + \frac{99\text{ k}\Omega}{1\text{ k}\Omega} = 1 + 99 = 100$
■ 2단계: 이득-대역폭 곱(GBW)을 이용한 폐루프 대역폭($BW_{cl}$) 계산
• 단일 극점 롤-오프($-20\text{ dB/dec}$) 특성을 갖는 연산증폭기에서는 이득과 대역폭의 곱(GBW)이 일정하게 유지됩니다.
$A_{cl} \times BW_{cl} = f_T$ (단위이득 대역폭)
• 주어진 단위이득 대역폭 $f_T = 3\text{ MHz} = 3{,}000\text{ kHz}$ 대입:
$100 \times BW_{cl} = 3{,}000\text{ kHz}$
$BW_{cl} = \frac{3{,}000\text{ kHz}}{100} = 30\text{ kHz}$
■ 최종 결과:
• $BW_{cl} = 30\text{ kHz}$ (③번)
• 연산증폭기 비반전 단자(+)로 입력 $V_{in}$이 인가되는 비반전 증폭기 회로입니다.
• 폐루프 전압이득 공식:
$A_{cl} = 1 + \frac{R_f}{R_i}$
• 저항값($R_f = 99\text{ k}\Omega,\ R_i = 1\text{ k}\Omega$) 대입:
$A_{cl} = 1 + \frac{99\text{ k}\Omega}{1\text{ k}\Omega} = 1 + 99 = 100$
■ 2단계: 이득-대역폭 곱(GBW)을 이용한 폐루프 대역폭($BW_{cl}$) 계산
• 단일 극점 롤-오프($-20\text{ dB/dec}$) 특성을 갖는 연산증폭기에서는 이득과 대역폭의 곱(GBW)이 일정하게 유지됩니다.
$A_{cl} \times BW_{cl} = f_T$ (단위이득 대역폭)
• 주어진 단위이득 대역폭 $f_T = 3\text{ MHz} = 3{,}000\text{ kHz}$ 대입:
$100 \times BW_{cl} = 3{,}000\text{ kHz}$
$BW_{cl} = \frac{3{,}000\text{ kHz}}{100} = 30\text{ kHz}$
■ 최종 결과:
• $BW_{cl} = 30\text{ kHz}$ (③번)