5급 공채 2차

2019년 5급 공채 기술 2차 전자회로(필수)

문제 5개 · 100점. 참고 답안·채점 기준은 앱에서 볼 수 있습니다.

제1문 (20점)

. 다음 회로에 대하여 물음에 답하시오. (총 20점)
[그림]
Rsig
Vsig
VCC
Q1
I
Ro
RL
CL
Vo
VEE
  1. (1) 고주파 소신호 등가회로를 그리시오. (4점)
  2. (2) 저주파수 이득 A_{{M}}과 출력저항 R_{{o}}를 구하시오. (6점)
  3. (3) 개방회로 시정수법(open-circuit time constant)을 사용하여 3 dB 주파수(f_{{3 dB}})를 구하시오. (6점)
  4. (4) 이 회로의 특성을 설명하시오. (4점)

제2문 (20점)

다음 회로에서 R_{{G}}＝100k\Omega, R_{{D}}＝R_{{L}}＝1k\Omega, V_{{DD}}＝10V이며 V_{{S}}＝5V일 때, 물음에 답하시오. (단, Q, Q_{{1}}, Q_{{2}}는 모두 포화영역에서 동작하고, \mu_{{n}} C_{{ox}}＝1mA/V2, L＝0.25\mu m, V_{{tn_{{}}}}＝1V, r_{{o}} = \infty \Omega로 동일하다. Q와 Q_{{1}}의 게이트 폭 W_{{Q}}＝W_{{Q \, 1}}＝1\mu m, Q_{{2}}의 게이트 폭 W_{{Q \, 2}}＝0.25\mu m으로 다르다) (총 20점)
vi
＋
－
RG
RD
VDD
VD
Q
RL
VS
vo
Q1
R
VDD
Rin
Rout
\infty
\infty
Q2
\infty
  1. (1) Q의 동작점 I_{{DQ}}, V_{{GSQ}}, V_{{DSQ}}를 구하시오. (6점)
  2. (2) 저항 R 값을 구하시오. (4점)
  3. (3) 저주파대역 소신호 등가회로를 이용하여 증폭기의 입력저항 R_{{i \, n}}, 출력저항 R_{{out}}과 전압이득 A_{{v}} = \frac{{v_{{o}}}}{{v_{{i}}}}를 구하시오. (10점)

제3문 (16점)

다음 회로에서 V_{{out}}, I_{{R 1}}, I_{{R 2}}, I_{{D 1}}은 V_{{i \, n}}의 함수이다. V_{{i \, n}}이 －3V에서 3V까지 변할 때, V_{{i \, n}}에 대한 다음의 관계식을 구하시오. (단, 다이오드의 순방향 전압은 0V이다) (총 16점)
R1＝100Ω
＋
－
R2＝200Ω
Vout
Vin
D1
VB＝0.5V
ID1
IR1
IR2
  1. (1) V_{{out}} (4점)
  2. (2) I_{{R 1}} (4점)
  3. (3) I_{{R 2}} (4점)
  4. (4) I_{{D 1}} (4점)

제4문 (26점)

다음 회로에 대하여 물음에 답하시오. (총 26점)
＋
－
R2
R3
R
C
R
v0
R1
C
D1
D2
  1. (1) 정상적으로 동작하는 상태에서 루프 이득 L ( s )을 구하시오. (10점)
  2. (2) 회로의 발진 주파수를 구하시오. (6점)
  3. (3) 발진 유지를 위한 저항 R_{{1}}, R_{{2}}, R_{{3}}의 조건을 설명하시오. (6점)
  4. (4) D_{{1}}, D_{{2}}의 용도를 설명하시오. (4점)

제5문 (18점)

다음 회로에서 VCC＝－VEE＝6V, RL＝8Ω이다. 출력 신호가 V_{{" out "}} = V_{{p}} \sin \left( \frac{{2 \pi}}{{T}} t \right)로 주어질 때, 물음에 답하시오. (단, 이 회로는 Vout＝0일 때 Q_{{1}}, Q_{{2}}에 흐르는 전류는 없고 입력 신호에 대하여 정확한 반주기로 상보적인 동작을 한다. β는 매우 크며 Q3, Q4, D1, D2의 소비 전력은 무시한다) (총 18점)
[그림]
Q3
Vb1
VCC
Q1
D1
D2
Vin
Q4
VEE
Q2
Vout
RL
T
  1. (1) V_{{p}}＝2V일 때, Q_{{1}}에 의해 소모된 평균 전력 (P_{{av}})를 계산하시오. (6점)
  2. (2) V_{{p}}＝2V일 때, 전원에서 R_{{L}}로 전달되는 전력 변환 효율(power conversion efficiency, \eta)을 계산하시오. (6점)
  3. (3) Q_{{1}}에 의해 소모된 P_{{av}}의 최댓값을 구하고 그때의 V_{{p}}를 구하시오. (6점)